[發(fā)明專(zhuān)利]一種凍土路基半導(dǎo)熱砌塊及其制備方法和鋪設(shè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010697858.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111995300B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王利亞;李森蘭;呂文樸;李波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南陽(yáng)師范學(xué)院;河南華泰新材科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B28/00
• 分類(lèi)號(hào): C04B28/00;C04B38/10;C04B41/83;E01C3/00;E01C3/02;E01C3/04;E01C3/06;E02D17/20
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 李現(xiàn)艷

本發(fā)明提供一種凍土路基半導(dǎo)熱砌塊及其制備方法和鋪設(shè)方法，在砌塊內(nèi)部分布有發(fā)泡形成的泡孔以及分布在泡孔周?chē)拿?xì)管，泡孔和毛細(xì)管內(nèi)具有由乙醇與少量游離水的混合體系所形成的工作介質(zhì)，其制備方法包括以下制備步驟：步驟一、利用包括水泥、砂、硅灰在內(nèi)的砌塊原料與水和混凝土發(fā)泡劑制備出泡沫混凝土砌塊；步驟二、在80~85℃的條件下，將砌塊置于密閉空間內(nèi)抽成穩(wěn)定負(fù)壓，然后加入乙醇，繼續(xù)保溫后取出；本發(fā)明的砌塊能夠使路基整體受熱均勻、力學(xué)性能大幅提高，且不怕水流浸泡沖刷，可保道路使用壽命和交通安全同步大幅度提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通和泡沫混凝土技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種凍土路基半導(dǎo)熱砌塊及其制備方法和鋪設(shè)方法。

背景技術(shù)

泡沫混凝土具有密度小、保溫隔音，不易燃、使用壽命長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境污染小、易回收再利用等優(yōu)良性能，因而其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，使用量也越來(lái)越大。目前在平原非嚴(yán)寒地區(qū)的公路和鐵路路基工程中，已經(jīng)得到了比較廣泛的應(yīng)用。由于泡沫混凝土的現(xiàn)澆施工對(duì)溫度有比較苛刻的要求，加之常規(guī)的泡沫混凝土制品吸水率太高，耐凍融能力較差，故在青藏高原等高海拔、高寒地區(qū)的應(yīng)用仍然是一個(gè)空白。

多年凍土指天然條件下，凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)三年或三年以上的土地。多年凍土約占地球陸地面積的26%，中國(guó)多年凍土約為190萬(wàn)平方公里，占我國(guó)土面積近20%。為了防止凍土路基在夏季發(fā)生融沉，高寒地區(qū)鐵路、公路路基目前采用的工程措施有四種：①在永久凍土層上使用XPS（聚苯乙烯或聚氨酯）保溫隔熱層，②在道路上方使用隔熱棚或在路基陽(yáng)坡使用隔熱板；③采取通風(fēng)降溫措施，包括凍土層上鋪設(shè)一層片石或水平埋設(shè)通風(fēng)管道；④在路基兩邊垂直或在斜坡上與水平方向45°角打入18至23m“熱管（金屬管內(nèi)封裝低熔點(diǎn)液體，內(nèi)壁附有親液毛細(xì)管材料）”利用寒季儲(chǔ)存“冷量”。其中①的抗壓強(qiáng)度僅有0.65MPa，隨著車(chē)輛的通行和時(shí)間的延長(zhǎng)，其會(huì)逐步老化且厚度會(huì)逐步變小，其隔熱功能會(huì)慢慢降低，甚至完全消失。②、③、④需要耗用大量的材料并大大增加施工量。使用本發(fā)明砌塊，則可以一舉四得。另一方面，鐵路、公路大多沿天然河道或山谷修筑，為了加大彎道半徑以及減小道路坡度，也為了降低投資，有許多路段要進(jìn)行“挖方”或“填方”施工。“挖方”路段容易引起滑坡、滾石，“填方”路段又不耐洪水沖刷，常常被洪水破壞。如果山區(qū)的道路設(shè)計(jì)，堅(jiān)持不破壞原地面，多使用本發(fā)明砌塊進(jìn)行“填方”并附之于隧道設(shè)計(jì)，必定可以減小自然災(zāi)害對(duì)道路通行安全的危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有半導(dǎo)熱特性并具有“熱管”功能的高強(qiáng)度凍土路基半導(dǎo)熱砌塊。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種凍土路基半導(dǎo)熱砌塊，在砌塊內(nèi)部分布有發(fā)泡形成的泡孔以及分布在泡孔周?chē)拿?xì)管，泡孔和毛細(xì)管內(nèi)具有由乙醇與游離水的混合體系所形成的工作介質(zhì)。

進(jìn)一步的，無(wú)水乙醇與游離水的體積比不小于4。

進(jìn)一步的，在砌塊的外表面包覆有防水涂層。

一種凍土路基半導(dǎo)熱砌塊的制備方法，包括以下制備步驟：

步驟一、利用包括水泥、砂、硅灰在內(nèi)的砌塊原料與水和混凝土發(fā)泡劑制備出泡沫混凝土砌塊；

步驟二、在80~85℃的條件下，將砌塊置于密閉空間內(nèi)抽氣，然后加入乙醇，繼續(xù)保溫后取出。

進(jìn)一步的，將步驟二加入乙醇的砌塊取出后，在其表面熱噴涂一層瀝青。

進(jìn)一步的，所述砌塊原料中還包括硅烷防水劑。

進(jìn)一步的，水的質(zhì)量與砌塊原料的總質(zhì)量比為0.2~0.3。

進(jìn)一步的，步驟一中水泥：細(xì)砂：硅灰：硅烷防水劑的質(zhì)量比為（30~40）：（50~65）：（4~6）：（0.3~0.7）。

進(jìn)一步的，乙醇的加入量使乙醇與砌塊中游離水的體積比不小于4。

一種凍土路基半導(dǎo)熱砌塊的鋪設(shè)方法，包括以下步驟：