[发明专利]一种冻土路基半导热砌块及其制备方法和铺设方法

说明书

本发明提供一种冻土路基半导热砌块及其制备方法和铺设方法，在砌块内部分布有发泡形成的泡孔以及分布在泡孔周围的毛细管，泡孔和毛细管内具有由乙醇与少量游离水的混合体系所形成的工作介质，其制备方法包括以下制备步骤：步骤一、利用包括水泥、砂、硅灰在内的砌块原料与水和混凝土发泡剂制备出泡沫混凝土砌块；步骤二、在80~85℃的条件下，将砌块置于密闭空间内抽成稳定负压，然后加入乙醇，继续保温后取出；本发明的砌块能够使路基整体受热均匀、力学性能大幅提高，且不怕水流浸泡冲刷，可保道路使用寿命和交通安全同步大幅度提高。

技术领域

本发明属于交通和泡沫混凝土技术领域，具体涉及一种冻土路基半导热砌块及其制备方法和铺设方法。

背景技术

泡沫混凝土具有密度小、保温隔音，不易燃、使用寿命长，对环境污染小、易回收再利用等优良性能，因而其应用领域越来越广，使用量也越来越大。目前在平原非严寒地区的公路和铁路路基工程中，已经得到了比较广泛的应用。由于泡沫混凝土的现浇施工对温度有比较苛刻的要求，加之常规的泡沫混凝土制品吸水率太高，耐冻融能力较差，故在青藏高原等高海拔、高寒地区的应用仍然是一个空白。

多年冻土指天然条件下，冻结状态持续三年或三年以上的土地。多年冻土约占地球陆地面积的26%，中国多年冻土约为190万平方公里，占我国土面积近20%。为了防止冻土路基在夏季发生融沉，高寒地区铁路、公路路基目前采用的工程措施有四种：①在永久冻土层上使用XPS（聚苯乙烯或聚氨酯）保温隔热层，②在道路上方使用隔热棚或在路基阳坡使用隔热板；③采取通风降温措施，包括冻土层上铺设一层片石或水平埋设通风管道；④在路基两边垂直或在斜坡上与水平方向45°角打入18至23m“热管（金属管内封装低熔点液体，内壁附有亲液毛细管材料）”利用寒季储存“冷量”。其中①的抗压强度仅有0.65MPa，随着车辆的通行和时间的延长，其会逐步老化且厚度会逐步变小，其隔热功能会慢慢降低，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。使用本发明砌块，则可以一举四得。另一方面，铁路、公路大多沿天然河道或山谷修筑，为了加大弯道半径以及减小道路坡度，也为了降低投资，有许多路段要进行“挖方”或“填方”施工。“挖方”路段容易引起滑坡、滚石，“填方”路段又不耐洪水冲刷，常常被洪水破坏。如果山区的道路设计，坚持不破坏原地面，多使用本发明砌块进行“填方”并附之于隧道设计，必定可以减小自然灾害对道路通行安全的危害。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有半导热特性并具有“热管”功能的高强度冻土路基半导热砌块。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种冻土路基半导热砌块，在砌块内部分布有发泡形成的泡孔以及分布在泡孔周围的毛细管，泡孔和毛细管内具有由乙醇与游离水的混合体系所形成的工作介质。

进一步的，无水乙醇与游离水的体积比不小于4。

进一步的，在砌块的外表面包覆有防水涂层。

一种冻土路基半导热砌块的制备方法，包括以下制备步骤：

步骤一、利用包括水泥、砂、硅灰在内的砌块原料与水和混凝土发泡剂制备出泡沫混凝土砌块；

步骤二、在80~85℃的条件下，将砌块置于密闭空间内抽气，然后加入乙醇，继续保温后取出。

进一步的，将步骤二加入乙醇的砌块取出后，在其表面热喷涂一层沥青。

进一步的，所述砌块原料中还包括硅烷防水剂。

进一步的，水的质量与砌块原料的总质量比为0.2~0.3。

进一步的，步骤一中水泥：细砂：硅灰：硅烷防水剂的质量比为（30~40）：（50~65）：（4~6）：（0.3~0.7）。

进一步的，乙醇的加入量使乙醇与砌块中游离水的体积比不小于4。

一种冻土路基半导热砌块的铺设方法，包括以下步骤：