CN101445340A - 一种自洁式透水砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4％－77.5％，水泥10％－25％，水5.3％－12％，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂66.7％－71.8％，水泥10.8％－26.5％，水3.4％－10.4％，纳米级二氧化钛0.1％－1.0％，所述面料和基料压实在一起构成一透水砖整体。本发明还公开了一种自洁式透水砖的制备方法：1)称量基料和面料分别进行预混，搅拌作为原料待用；2)成型；3)蒸汽养护；4)喷洒液体二氧化钛。本发明自洁式透水砖铺设路面能减少透水孔隙堵塞，表面污染，具有减低路面温度和高效杀菌作用，并且恢复天然土壤空气和水的循环系统，防止土壤污染改善了生态环境。

Description

一种自洁式透水砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种自洁式透水砖及其制备方法。
背景技术
城市道路、广场多以传统的水泥砌块砖及普通陶瓷烧结砖或花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和柏油等阻水材料铺设。由于不透水的混凝土路面，沥青路面和各种房屋及建筑物的拦截面而导致雨水穿透性受阻，加之各城市由于长期超量开发水资源和连年干旱，城市地下水资源逐年衰减，造成城市地下水位大幅度下降。地下水位急剧下降而形成的漏斗区，并引发地面不均匀下降。同时，随着城市人口的不断增多，建筑区域的不断扩大，城市建筑和水泥等铺设的道路广场又将绝大部分土地封闭，使得宝贵的自然降水不能渗入土壤，日益亏耗的地下水资源得不到适时补偿，同时增大了市政排水系统的负荷，制约着城市建设的可持续性发展。
首先可能影响城市排洪，这样的地面在下雨时会阻止雨水的渗透，使城市一遇雨天就满地积水，而不下雨时地面又极为干燥，尘土飞扬；其次，这样的地面会大量反射、保留然后释放太阳的辐射，因此极大地增加了城市的热岛效应，使城市环境的舒适度大大减小，同时使空气中的悬浮颗粒物难以沉降；此类地面还会阻断雨水直接补充地下水的途径，使城市的地下水位难以回升，进一步加重城市的干旱、缺水问题；最后，这类地面直接影响城市植被的健康，阻断了地下土壤与地面植被、水气的的循环交流，水分难以达到植物根部，最终导致树根窒息脱水死亡，以致全株枯死，更无法发挥土壤对环境污染的净化能力。
目前的地面砖向高密实、高强度方向发展，其抗压强度比较高，但最大的问题是透水性非常差，即使有透水性能好的砖块，但其抗压强度达不到路面铺装要求；同时透水砖经过长期使用，表面以及孔隙很容易落入各种污物形成堵塞而不能自动清除，削弱了透水效果，生态效果较差，并且使用中对排水设施的要求较高，如遇到雨后排水不畅的情况发生，则易产生积水问题，既不利于卫生，损害环境，又给人们出行造成障碍。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种透水、去污能力强、强度高的自洁式透水砖，本发明还提供一种所述自洁式透水砖的制备方法。
为实现上述目的，本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4％-77.5％，水泥10％-25％，水5.3％-12％，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂66.7％-71.8％，水泥10.8％-26.5％，水3.4％-10.4％，纳米级二氧化钛0.1％-1.0％，所述面料和基料压实在一起构成一透水砖整体。
进一步，所述面料中还包括纳米级氧化银0.1-1％。
进一步，所述面料的厚度在3-10mm。
进一步，所述碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣的粒径为1-10mm。
进一步，所述高强度砂的粒径为1-6mm。
进一步，所述水泥强度为不低于32.5MPa的矿渣硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥或者其它类型普通水泥。
本发明一种自洁式透水砖的制备方法，具体步骤为：1)按上述各原料的含量准备面料和基料，将面料和基料分别进行预混，搅拌作为原料待用；2)将步骤1中的面料和基料放置在透水砖模具中将两者压固为一整体；3)成形后的透水砖进行蒸汽养护；4)透水砖面料表面喷洒液体二氧化钛和氧化银混合物。
进一步，步骤1中在面料中加入颜料。
本发明一种自洁式透水砖，使用的材料来源广泛，在孔隙结构透水砖的面料中加入纳米级二氧化钛(TiO2)，二氧化钛在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，砖可以将覆盖在透水砖表面和孔隙处的污物分解成无污染的水和二氧化碳，因而具有极强的防污自洁功能，用此自洁式透水砖铺设的路面既保证了砖的长期良好的透水性能，降低了使用中对排水设施的要求，又净化了空气和水，同时污染物对城市土壤的污染，也改变了传统透水砖的孔隙和底部成为病菌及微生物的繁衍生息地。纳米级氧化银具有很强的长效杀菌作用，使细菌无法在地砖缝隙及底部生存。被免一些疾病产生。可以广泛应用于广场、码头、堆场、停车场、人行道、小区道路及其周边有绿化场合的铺地，上述自洁式透水砖有利于周边植被的生长；可以有效的补充地下水，减轻市政排水系统压力，减少由于路面积水对交通的影响，减轻城市“热岛效应”，降低温度、降低噪音、调节气候、清洁环境，可以使环境更美观。。
具体实施方式
实施例1：
本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4％-77.5％，水泥10％-25％，水5.3％-12％，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂70％，水泥20.4％，水9.5％，纳米级二氧化钛0.1％，所述面料和基料压实在一起构成一透水砖整体，其中，面料的厚度在3-10mm，所述碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣的粒径为1-10mm，所述高强度砂的粒径为1-6mm，所述水泥为强度不低于32.5的矿渣硅酸盐水泥或者普通的硅酸盐水泥或者其它类型普通水泥。
实施例2：
本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4-77.5％，水泥10-25％，水5.3-12％，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂71.6％，水泥19.8，水7.6％，纳米级二氧化钛1％。
实施例3：
本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4-77.5％，水泥10-25％，水5.3-12％，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂71.6％，水泥20.3％，水7.6％，纳米级二氧化钛0.5％。
实施例4：
本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4-77.5％，水泥10-25％，水5.3-12％，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂71.1％，水泥20.3％，水7.6％，纳米级二氧化钛0.5％，纳米级氧化银0.5％。
本发明一种自洁式透水砖的制备方法为：
称量粒径为3-6mm的碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣2180Kg通过提升漏斗倒入基料搅拌机中搅拌，然后称量强度不低于32.5的矿渣硅酸盐水泥或者普通的硅酸盐水泥或者其它类型普通水泥537.5Kg加入到上述搅拌机中，预混30秒后加入268.8Kg水，搅拌3分钟。将拌好的基料通过皮带机输送至成型机的基料漏斗；
称量粒径为2-4mm的高强度砂340Kg，通过提升漏斗倒入面料搅拌机中搅拌，然后称量强度不低于32.5的矿渣硅酸盐水泥或者普通的硅酸盐水泥或者其它类型普通水泥98.3Kg加入到上述搅拌机中，预混30秒后加入49.1Kg水，搅拌3分钟，分别加入2.46Kg纳米级二氧化钛和纳米级氧化银。将拌好的面料通过皮带机输送至成型机的面料漏斗；
开启成型机，先向模具中加入基料55.5Kg，同时伴有主机震动，1-8秒后，模具上压头下压1-5秒提起，再加入面料8.5Kg，模具上压头下压1-5秒，振动压制成型；
在模型养护完成后，在面料的表面喷洒液体二氧化钛和氧化银，使其具有更好的清洁排污作用。经试验证明二氧化钛和氧化银的含量分别从0.1％～0.6％的清洁排污效果越来越明显；从0.6％～1％的清洁排污效果区别不明显，这是因为二氧化钛的催化反应只是发生在表面，只有在光照条件下方可显示出抑菌作用，二氧化钛和氧化银含量分别超过0.6％时多余的部分则分布于内表层，而真正起作用的是分布在外表层的二氧化钛和氧化银。因此考虑综合因素，二氧化钛和氧化银的最佳含量分别在0.6％左右。同时，纳米二氧化钛还能显著提高混凝土的抗折强度和抗压强度。
在实际生产中，上述的重量比例可以根据对透水砖模具的要求进行调整，在实际生产中，上述的重量可以存在±2-3％的误差。
本发明还提供一种自洁式透水砖的铺设方法：
(1)素土或原土夯实；
(2)铺设反滤土工布，此反滤土工布具有滤层、隔离、防护和增加承载力的作用；
(3)在土工布上铺设中粗砂，夯实后厚度不小于3厘米；
(4)在砂垫层上用水平线找平；
(5)从一端逐步向前将砖按图案排列；
(6)在砖上铺上中粗砂并用平板夯机进行夯实；
(7)清扫砖的表面中粗砂，使砖与砖缝隙中用砂填实。
常规的透水砖块为了提高其透水性能一般设置成多孔隙结构便于水分的渗透，使用此种结构的砖块铺设的路面长期使用后，其孔隙处很容易被污物堵塞，降低了透水性能。本发明自洁式透水砖在多孔隙结构透水砖的原料中加入了纳米级二氧化钛和氧化银，利用二氧化钛在光的照射作用下，会产生类似光合作用的光催化反应可以将砖表面和孔隙处覆盖的污物即时分解掉，使其不会堵塞砖块的孔隙，有利于水分的渗透，长期使用透水效果仍然能够得到保证，减轻市政排水系统压力，减少由于路面积水对交通的影响，透过砖块的水分还可以有效的补充地下水。使路面成为真正的生态的健康的。另外，透水砖中加入了纳米级氧化银，氧化银具有杀菌作用，可以降低路面细菌的滋生。

Claims (8)

1.一种透水砖，其特征在于，包括面料和基料，所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4％-77.5％，水泥10％-25％，水
5.3％-12％，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂66.7％-71.8％，水泥10.8％-26.5％，水3.4％-10.4％，纳米级二氧化钛0.1％-1.0％，所述面料和基料压实在一起构成一透水砖整体。
2.如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于，所述面料中还包括钠米级氧化银0.1-1％。
3.如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于，所述面料的厚度在3-10mm。
4.如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于，所述碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣的粒径为1-10mm。
5.如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于，所述高强度砂的粒径为1-6mm。
6.如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于，所述水泥为强度不低于32.5MPa的矿渣硅酸盐水泥或者普通的硅酸盐水泥或者其它类型普通水泥。
7.一种如权利要求1-6任一项所述透水砖的制备方法，具体步骤为：1)准备面料和基料，将面料和基料分别进行预混，搅拌作为原料待用；2)将步骤1中的面料和基料放置在透水砖模具中将两者压固为一整体；3)成形后的透水砖进行蒸汽养护；4)透水砖面料表面喷洒液体二氧化钛和氧化银混合物。
8.如权利要求7所述的一种透水砖的制备方法，其特征在于，步骤1中在面料中加入颜料。
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Assignee: Beijing reclaimed water Wanyuan Technology Co., Ltd.

Assignor: Cheng Weiguo

Contract record no.: 2013990000718

Denomination of invention: Self-cleaning water permeable brick and preparation method thereof

Granted publication date: 20110608

License type: Exclusive License

Record date: 20131024

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Granted publication date: 20110608

Termination date: 20131230