CN101956357A - 一种双层免烧透水砖及其制造方法 - Google Patents

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蒋利平
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Abstract

一种双层免烧透水砖及其制造方法，所述的透水砖由面层和基层构成，所述的面层主要由石粉、粘接剂组成，其重量配比是：石粉3-5份∶粘接剂2.2-4.4；所述的基层主要由砂石、粘接剂组成，其重量配比是：砂石2-4份∶粘接剂1.2-2.4，其中砂石是天然沙子和利用石材加工过程中产生的边角废料破碎而成的小石子；所述的面层与基层的厚度比例为1∶10-20；所述的制造方法是：面层用石粉、水泥、聚合剂、水、颜料按比例通过混合搅拌，将混合料放入成型模子中，经震动填实；基层用砂石、水泥、聚合剂、水按比例混合搅拌，待面层料初步凝固后再将准备好的基层料均匀加入模具中再震动填实，固化成型后脱模，再经过约10-20天的常温养护，双层复合透水砖制作完成。

Description

一种双层免烧透水砖及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种露天铺设于地面的透水砖及其制造方法，属于一种建筑材料及其制造方法。
背景技术
目前城市中往往需要在人行道、小区路面、步行街及建筑周边的地面等市政工程中铺设路面砖，常用的路面砖有大理石、瓷砖、釉面砖、水泥砖等。但是由于上述种类的路面砖透水率太低，大面积的使用，使雨水难以渗透至地下，破坏了地下微环境，往往造成地下水位下降、地面下沉、植被成活困难等问题，且在雨雪天气，地面容易积水，影响通行。所以近年来又开发了透水砖，其应用逐年增加。
如ZL 03126268.x公开了一种经高温(1200℃以上)烧结而成的透水砖，虽然透水率及强度较高，但烧结过程消耗大量能源。专利申请200910040650.8则公开了一种免烧透水砖，以废弃陶瓷为骨料压制而成，对于免烧砖而言，正如公开于《河北工程大学学报》第25卷第2期文献“混凝土透水砖的研制”所述透水率和强度是一对矛盾，普遍免烧透水砖往往是采用选择合适的水灰比来达到透水率和强度两项主要技术指标的平衡，因此免烧透水砖的强度一般较低。而且不论是高温烧结型还是免烧型透水砖均存在一个同样的问题，随着使用时间的延长，由于灰尘堵塞透水砖内部孔道而导致透水率逐步大幅度下降，这一现实存在的透水率衰减问题也是该领域急待解决的难题。
另外，随着石材作为建筑材料的快速发展，一些石材加工厂切割及研磨中产生的大量石泥、边角废料也难以处理，其中石泥为石材加工过程中产生的石粉与水组成的泥状物，如何利用这部分废弃石料是一个迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的问题，提供一种以石泥、砂石为主要原料、无需高温烧结、具有较高使用强度及透水性能，且能长期保持的双层免烧透水砖及其制造方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它由面层和基层构成，所述的面层主要由石粉、粘接剂组成，其重量配比是：石粉3-5份∶粘接剂2.2-4.4；所述的基层主要由砂石、粘接剂组成，其重量配比是：砂石2-4份∶粘接剂1.2-2.4，其中砂石是天然沙子和利用石材加工过程中产生的边角废料破碎而成的小石子；所述的面层与基层的厚度比例为1∶10-20。
所述的面层与基层的厚度比例为1∶12-15；所述的面层以石粉为骨料，粒径分布为50-300目，所述的基层以砂石为骨料，粒径分布为10-30目。
所述的粘接剂为水泥和由硅酸钠、氟硅酸钠组成的聚合剂构成，其中重量配比是：水泥占70-80％，硅酸钠占10-30％、氟硅酸钠占5-10％。该类粘接剂在固化过程中产生收缩，与一定粒径范围的骨料在砖体内总形成多孔的结构，保证透水率。且该聚合剂参与石泥的水化、胶凝作用，逐步生成更多的硅酸盐，制品的后期强度将能进一步增强。
所述的面层中加入有0.1-0.2重量份的无机颜料，所述的无机颜料包括氧化铁红、钡白、铬黄中和一种或两种以上的混合物，制成多种颜色的透水砖。
一种如上所述的双层免烧透水砖的制造方法，该方法是：面层用石粉、水泥、聚合剂、水、颜料按照如下比例通过混合搅拌，将混合料放入成型模子中，经震动填实，其中水、水泥、石泥、聚合剂、颜料的重量份配比为1∶2-4∶3-5∶0.2-0.4∶0.1-0.2；基层用砂石、水泥、聚合剂、水按照如下比例混合搅拌，待面层料初步凝固后再将准备好的基层料均匀加入模具中再震动填实，固化成型后脱模，其中水、水泥、砂石、聚合剂的重量份配比为：1∶1-2.∶2-4∶0.2-0.4；再经过约10-20天的常温养护，双层复合透水砖制作完成。
一种如上所述的双层免烧透水砖的制造方法，该方法是：面层用石粉、水泥、聚合剂、水按照如下比例通过混合搅拌，将混合料放入成型模子中，经震动填实，其中水、水泥、石泥、聚合剂的重量份配比为1∶2-4∶3-5∶0.2-0.4；基层用砂石、水泥、聚合剂、水按照如下比例混合搅拌，待面层料初步凝固后再将准备好的基层料均匀加入模具中再震动填实，固化成型后脱模，其中水、水泥、砂石、聚合剂的重量份配比为：1∶1-2∶2-4∶0.2-0.4；再经过约10-20天的常温养护，双层复合透水砖制作完成。
所述面层和基层组成区别主要为骨料粒径不同，所述的石粉和砂石是将石材边角料用破碎机破碎，然后用振动筛筛分，剔除粒径大的石子和过细的粉未并分别制成粒径分布为50-300目的石粉和粒径分布为10-30目的砂石。这种结构能使面层中孔道的平均直径比基层内部孔道的平均直径小，总体上形成上层孔道小，下层孔道大的结构，能减少灰尘在孔道内的聚集，从而减少透水率的衰减。另外通过选择合适的面层与基层厚度比例来达到透水率与透水率衰减的平衡。
本发明具有以下有益效果：
(1)使大量的石材加工过程中废弃石泥和边角料得以回收利用，不仅解决石粉的环境污染问题，而且制得的透水砖在保证透水率的同时还能保持较高的机械强度。
(2)采用双层结构，使透水率的衰减得以有效控制。
(3)采用振动成型，常温养护固化技术，成本低廉。
具体实施方式
下面将结合如下实施例对本发明作进一步的具体说明。
本发明所述透水砖以石泥废料和砂石为骨料，水泥、聚合剂为粘接剂，采用分层制作和常温固化的方法，制成双层结构透水砖。
它由面层和基层构成，所述的面层主要由石粉、粘接剂组成，其重量配比是：石粉3-5份∶粘接剂2.2-4.4；所述的基层主要由砂石、粘接剂组成，其重量配比是：砂石2-4份∶粘接剂1.2-2.4，其中砂石是天然沙子和利用石材加工过程中产生的边角废料破碎而成的小石子；所述的面层与基层的厚度比例为1∶10-20。
所述的面层与基层的厚度比例为1∶12-15；所述的面层以石粉为骨料，粒径分布为50-300目，所述的基层以砂石为骨料，粒径分布为10-30目。
所述的粘接剂为水泥和由硅酸钠、氟硅酸钠组成的聚合剂构成，其中重量配比是：水泥占70-80％，硅酸钠占10-30％、氟硅酸钠占5-10％。
所述的面层中加入有0.1-0.2重量份的无机颜料，所述的无机颜料包括氧化铁红、钡白、铬黄中和一种或两种以上的混合物。
一种如上所述的双层免烧透水砖的制造方法，该方法是：面层用石粉、水泥、聚合剂、水、颜料按照如下比例通过混合搅拌，将混合料放入成型模子中，经震动填实，其中水、水泥、石泥、聚合剂、颜料的重量份配比为1∶2-4∶3-5∶0.2-0.4∶0.1-0.2；基层用砂石、水泥、聚合剂、水按照如下比例混合搅拌，待面层料初步凝固后再将准备好的基层料均匀加入模具中再震动填实，固化成型后脱模，其中水、水泥、砂石、聚合剂的重量份配比为：1∶1-2.∶2-4∶0.2-0.4；再经过约10-20天的常温养护，双层复合透水砖制作完成。
一种如上所述的双层免烧透水砖的制造方法，该方法是：面层用石粉、水泥、聚合剂、水按照如下比例通过混合搅拌，将混合料放入成型模子中，经震动填实，其中水、水泥、石泥、聚合剂的重量份配比为1∶2-4∶3-5∶0.2-0.4；基层用砂石、水泥、聚合剂、水按照如下比例混合搅拌，待面层料初步凝固后再将准备好的基层料均匀加入模具中再震动填实，固化成型后脱模，其中水、水泥、砂石、聚合剂的重量份配比为：1∶1-2∶2-4∶0.2-0.4；再经过约10-20天的常温养护，双层复合透水砖制作完成。
所述的石粉和砂石是将石材边角料用破碎机破碎，然后用振动筛筛分，剔除粒径大的石子和过细的粉未并分别制成粒径分布为50-300目的石粉和粒径分布为10-30目的砂石。
本发明的实施例可以在以上所述各数据的范围内进行任意组合，下面仅仅是有限的几个实施例，并不能代替本发明所述保护范围内的全部实施例。
实施例1
面层料重量比例：水、水泥、石泥、聚合剂配比为1∶3∶4∶0.4，其中聚合剂硅酸钠占70％，氟硅酸钠占30％，石泥粒度为200-300目。
底层料重量比例：水、水泥、砂石、聚合配比剂配比为：1∶2.∶4∶0.3，其中聚合剂硅酸钠占70％，氟硅酸钠占30％，砂石粒度为10-20目。
面层厚度为1.5cm，基层厚度为15cm。按上述步骤(2)-(4)制得。
实施例2
面层料重量比例：水、水泥、石泥、聚合剂配比为1∶2∶3∶0.3，其中聚合剂硅酸钠占65％，氟硅酸钠占35％，石泥粒度为50-100目。
底层料重量比例：水、水泥、砂石、聚合配比剂配比为：1∶1.∶3∶0.3，其中聚合剂硅酸钠占65％，氟硅酸钠占35％，砂石粒度为20-30目。
面层厚度为0.8cm，基层厚度为15.7cm。按上述步骤(2)-(4)制得。
实施例3
面层料重量比例：水、水泥、石泥、聚合剂、氧化铁红配比为1∶3∶4∶0.3∶0.1，其中聚合剂硅酸钠占80％，氟硅酸钠占20％，石泥粒度为100-200目。
底层料重量比例：水、水泥、砂石、聚合配比剂配比为：1∶2.∶3∶0.2，其中聚合剂硅酸钠占80％，氟硅酸钠占20％，砂石粒度为20-30目。
面层厚度为1cm，基层厚度为15.5cm。按上述步骤(2)-(4)制得。
测试结果：
  项目   抗压强度(MPa)   透水率(mm/s)   透水率衰减(mm/s)
  实施例1   39.3   0.3   0.29
  实施例2   36.1   0.9   0.71
  实施例3   40.1   0.5   0.43
注：透水率衰减测试为将透水砖在污泥中浸10天再常温晾干后测试其透水率。

Claims (7)

1.一种双层免烧透水砖，它由面层和基层构成，其特征在于所述的面层主要由石粉、粘接剂组成，其重量配比是：石粉3-5份∶粘接剂2.2-4.4；所述的基层主要由砂石、粘接剂组成，其重量配比是：砂石2-4份∶粘接剂1.2-2.4，其中砂石是天然沙子和利用石材加工过程中产生的边角废料破碎而成的小石子；所述的面层与基层的厚度比例为1∶10-20。
2.根据权利要求1所述的双层免烧透水砖，其特征在于所述的面层与基层的厚度比例为1∶12-15；所述的面层以石粉为骨料，粒径分布为50-300目，所述的基层以砂石为骨料，粒径分布为10-30目。
3.根据权利要求1所述的双层免烧透水砖，其特征在于所述的粘接剂为水泥和由硅酸钠、氟硅酸钠组成的聚合剂构成，其中重量配比是：水泥占70-80％，硅酸钠占10-30％、氟硅酸钠占5-10％。
4.根据权利要求1或2所述的双层免烧透水砖，其特征在于所述的面层中加入有0.1-0.2重量份的无机颜料，所述的无机颜料包括氧化铁红、钡白、铬黄中和一种或两种以上的混合物。
5.一种如权利要求1或2或3或4所述的双层免烧透水砖的制造方法，其特征在于该方法是：面层用石粉、水泥、聚合剂、水、颜料按照如下比例通过混合搅拌，将混合料放入成型模子中，经震动填实，其中水、水泥、石泥、聚合剂、颜料的重量份配比为1∶2-4∶3-5∶0.2-0.4∶0.1-0.2；基层用砂石、水泥、聚合剂、水按照如下比例混合搅拌，待面层料初步凝固后再将准备好的基层料均匀加入模具中再震动填实，固化成型后脱模，其中水、水泥、砂石、聚合剂的重量份配比为：1∶1-2.∶2-4∶0.2-0.4；再经过约10-20天的常温养护，双层复合透水砖制作完成。
6.一种如权利要求1或2或3所述的双层免烧透水砖的制造方法，其特征在于该方法是：面层用石粉、水泥、聚合剂、水按照如下比例通过混合搅拌，将混合料放入成型模子中，经震动填实，其中水、水泥、石泥、聚合剂的重量份配比为1∶2-4∶3-5∶0.2-0.4；基层用砂石、水泥、聚合剂、水按照如下比例混合搅拌，待面层料初步凝固后再将准备好的基层料均匀加入模具中再震动填实，固化成型后脱模，其中水、水泥、砂石、聚合剂的重量份配比为：1∶1-2∶2-4∶0.2-0.4；再经过约10-20天的常温养护，双层复合透水砖制作完成。
7.根据权利要求5或6所述的双层免烧透水砖的制造方法，其特征在于所述的石粉和砂石是将石材边角料用破碎机破碎，然后用振动筛筛分，剔除粒径大的石子和过细的粉未并分别制成粒径分布为50-300目的石粉和粒径分布为10-30目的砂石。
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