[发明专利]一种具备反滤功能的挡墙砌块

说明书

技术领域

本发明涉及一种水利工程护岸用挡墙砌块，具体涉及一种具备反滤功能的挡墙砌块及其制备方法。

背景技术

挡墙是为了支撑路基填土或边坡土体、抵抗侧向土压力、防止边坡或路基主体变形失稳而设置的结构物，广泛应用于公路边坡、水利工程护岸中。为了避免水位变动给边坡土体带来的安全问题，在水利工程挡墙施工时需在挡墙背部设置反滤层。

反滤层的功能是滤土、排水，要求既能防止被保护土随渗流水析出，又能保证渗流水通畅排出，使边坡内的渗流能量得以释放，达到排水减压效果。

反滤层最早采用级配砂砾料，材料一般为中粗砂、细石、小石、中石等，分两层或三层铺设，其总厚度一般为0.5～1.5m，这种反滤层（砂、石反滤层）施工较为麻烦，容易“串层”，造价也贵。在土石坝工程中，常发现采用砂卵石混合料作反滤层，对反滤料粒径、反滤层铺填厚度设计与施工存在较大随意性，严重影响到坝体反滤层运行的可靠性、耐久性。反滤土工布出现后，常常将反滤土工布包裹在排水管外部，起到反滤排水作用，但在实际施工工程中，常常出现反滤土工布撕裂、空洞等问题，反滤效果难以保证，土工布的耐久性也是影响边坡安全性能的一个重要因素。

发明内容

本发明的目的是针对于上述不足，提供了一种具备反滤功能的挡墙砌块，主要包括以下重量份组分：粗骨料69～74份、细骨料12～14份、硅酸盐水泥10～20份、聚羧酸系添加剂0.1～0.2份、水4～5份。

进一步所述粗骨料粒径范围为2.5～25mm，细骨料粒径范围为0.15～10mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过调节粗骨料和细骨料的配比，从而控制孔隙率及渗透系数，使得被保护土的骨架颗粒不能进入砌块滤层, 同时砌块的渗透系数大于被保护土的渗透系数，使进入反滤层的渗流比降低到了很小。

进一步，所述聚羧酸系添加剂包含改性聚羧酸、硅石粉、机能性无机盐及木质素磺酸盐。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过添加聚羧酸系添加剂，提高了水泥浆体的内聚力，以及提高了水泥浆体与粒状骨料的粘附力。

进一步，所述的聚羧酸系添加剂和水的质量之和、与硅酸盐水泥的质量之比称为水灰比，其水灰比控制0.35～0.55之间，即

水灰比=                                                =0.35～0.55。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用此范围段的水灰比，不仅使得骨料之间的粘结充分、粘接力强，满足混凝土砌块的强度设计要求，使水泥浆体不会因坍落而堵塞混凝土结构内细密的孔隙，而且使得该发明的挡墙砌块满足透水性和反滤性的要求。

本发明的另一目的是提供了一种制备具备反滤功能的挡墙砌块的方法，

具体步骤如下： 

（1）搅拌

称取以下重量份组分：硅酸盐水泥10～20份，粗骨料69～74份，细骨料12～14份，混合搅拌，而后加入 水4～5份的60～70% ,混合并搅拌均匀；加入聚羧酸系添加剂 0.1～0.2份和剩余4～5份水的30-40%，搅拌均匀；

（2）浇筑成型

将搅拌好的上述原料分三层浇入模具内，置于混凝土振捣器上振捣成型，无需施压；

（3）养护

砌块在模具中浇筑成型后1～2小时脱模，蒸汽养护。

采用上述进一步方案的有益效果是：制造砌块时通过控制搅拌和浇筑工艺，确保细密的孔隙在反滤型挡墙砌块结构中的有效形成、强固和均匀排布，使空气和水分自由通过而土壤粒子不能通过，从而使得该挡墙砌块具有整体透水及整体反滤的功能。

本发明的有益效果是：a) 具备反滤功能的挡墙砌块采用高强度反滤混凝土预制而成，除具备一定的强度可以作为支撑结构外，砌块自身还具备良好的透水性、过滤性特点，不发生渗透破坏，不需设多层反滤层，降低施工难度及工程成本；b)发明的具备反滤功能的挡墙砌块具有良好的透水不透土的过滤性能和排水能力，大大减少了墙体的静水压力，避免了墙后土体的流失，属于一种主动式的边坡防护技术。

附图说明

图1 为具备反滤功能的挡墙砌块实现反滤功能的示意图；

图2 为常规挡墙砌块应用示意图；

图3 为具备反滤功能的挡墙砌块应用示意图；

附图中，各标号所代表的部分列表如下：

1、堤体，2、具备反滤功能的挡墙砌块，3、河湖，4、堤体里的水，5、土壤颗粒，6、混凝土连通孔隙，7、经过反滤层后的水，8、骨料9、常规反滤层，10、具备反滤功能的档墙砌块的反滤层