CN103132423B - 一种透水砖 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种透水砖，所述透水砖包括透水基层和覆盖在所述透水基层上的透水表层，所述透水基层是将含有第一骨料和第一粘结剂的混合物经固化形成的，所述透水表层是将含有第二骨料和第二粘结剂的混合物经固化形成的，其中，所述第二粘结剂含有亲水性粘结剂，所述透水砖还包括位于透水基层内部的至少一条水流孔道，所述水流孔道贯穿所述透水基层的两个侧表面。本发明的透水砖不仅具有优异的透水能力、且不会造成地基松动。

Description

一种透水砖

技术领域

本发明涉及一种透水砖。

背景技术

目前城市广场、商业街、人行道、社区活动地、停车场等的地面主要用花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和柏油等不透水的材质铺设，不透水的地面对城市环境的危害非常大。下雨时，不透水地面完全阻止了雨水直接渗透入地，满地积水使人们的出行变得很不方便；宝贵的水资源最后随着排水管道流走，加重了城市排水设施的负担；雨水的大量流失导致地下水位难以回升，直接影响到城市植被的健康，使得城市中的地表植物难以正常生长，加重市政绿化负担；雨水的大量流失进一步加重城市的干旱、缺水问题。

目前，人们逐渐意识到了上述问题的严重性，也研究开发出了一些透水砖。但是，尽管现有的透水砖能够在一定程度上解决排水困难的问题，大量的雨水直接通过透水砖渗透进入道路的地基，容易造成地基的松动，会对道路造成一定程度的破坏。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的透水砖容易造成地基松动的缺陷，而提供一种既具有优异的排水能力又不容易造成地基松动的透水砖。

本发明提供了一种透水砖，所述透水砖包括透水基层和覆盖在所述透水基层上的透水表层，所述透水基层是将含有第一骨料和第一粘结剂的混合物经固化形成的，所述透水表层是将含有第二骨料和第二粘结剂的混合物经固化形成的，其中，所述第二粘结剂含有亲水性粘结剂，所述透水砖还包括位于透水基层内部的至少一条水流孔道，所述水流孔道贯穿所述透水基层的两个侧表面。

本发明所述透水砖的透水表层中含有亲水性粘结剂，能够使雨水快速渗透至透水基层；所述透水基层的第一骨料之间形成无数相互贯通的毛细管，从透水表层渗透下来的雨水与透水基层接触时，雨水迅速润湿毛细管壁，在自身重力的作用下，雨水能够沿着这些贯通的毛细管渗透进入水流孔道；由所述透水砖铺设形成的道路，透水砖与透水砖之间的水流孔道相连在一起形成至少一条“水渠”，从透水表层渗透下来的大部分雨水能够顺着“水渠”排到道路的两侧，而不会渗透进入道路地基，因此，采用本发明的透水砖不但具有优异的排水能力，而且不会造成地基的松动，极具应用前景。根据本发明的一种优选实施方式，当所述水流孔道贯穿所述透水基层的相对的两个侧表面，且同一透水砖中的多个水流孔道相连通时，所述透水砖的排水性能更为优异。根据本发明的一种优选实施方式，当所述透水表层具有多孔结构，所述多孔结构的孔直径为0.1mm-0.5mm，孔隙率为15％-35％时，既可增强所述透水砖的透水能力，还能够起到过滤作用、防止较大的颗粒阻塞透水表层中的孔的作用，从而延长所述透水砖的使用寿命。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明的一种优选实施方式提供的透水砖的截面结构示意图；

图2为由本发明的一种优选实施方式提供的透水砖形成的道路的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明，所述透水砖包括透水基层和覆盖在所述透水基层上的透水表层，所述透水基层是将含有第一骨料和第一粘结剂的混合物经固化形成的，所述透水表层是将含有第二骨料和第二粘结剂的混合物经固化形成的，其中，所述第二粘结剂含有亲水性粘结剂，所述透水砖还包括位于透水基层内部的至少一条水流孔道，所述水流孔道贯穿所述透水基层的两个侧表面。

根据本发明，优选情况下，为了既保证透水砖的强度又能够提高透水砖的透水、排水性能，所述水流孔道为2-5条。此外，尽管所述水流孔道可以贯穿所述透水基层的相邻的两个侧表面，也可以贯穿于所述透水基层的相对的两个侧表面，但为了能够将渗透进水流孔道的雨水进行有效地排出，优选情况下，所述水流孔道贯穿所述透水基层的两个相对的侧表面。

根据本发明，所述水流孔道可以是直的，也可以是弯曲的，但为了提高所述透水砖的排水能力，优选情况下，所述水流孔道是直的，且所述水流孔道均匀分布在所述透水基层中。

本发明对所述透水基层中的水流孔道的孔直径没有特别地限制，只要能够将透水表层渗透下来的雨水及时地通过所述水流孔道排到道路的两侧，不对道路基层造成明显影响即可。本领域技术人员应该容易理解的是，为了使渗透进入透水砖的雨水能够顺利地从道路两侧排出，所述水流孔道应小于所述透水基层的长、宽和高，一般地，所述透水砖的长可以为20-90厘米，宽可以为10-60厘米，高可以为5-8厘米；以所述透水砖的高L为基准，所述透水基层的厚度可以为1/2L-1/9L。相应地，所述水流孔道的孔直径可以为1-5厘米，优选为2-4厘米。

根据本发明，优选情况下，所述透水表层具有多孔结构。本发明的发明人发现，当所述多孔结构的孔直径为0.1mm-0.5mm，孔隙率为15％-35％时，不仅能够保证所述透水表层具有优异的透水性能，还能够起到过滤作用、防止道路上较大的颗粒进入所述透水砖中，因此，得到的透水砖不易堵塞、能够长期保持优异的透水性能。其中，所述多孔结构的孔直径以及孔隙率可以采用本领域技术人员公知的方法进行测定，例如，可以采用电子显微镜对所述孔直径进行测定；采用排水法对所述孔隙率进行测定。

根据本发明，在形成所述透水表层的混合物中，所述第二骨料和亲水性粘结剂的含量可以在较大的范围内选择和调整，例如，以100重量份的第二骨料为基准，所述亲水性粘结剂的含量可以为1-20重量份；优选情况下，以100重量份的第二骨料为基准，所述亲水性粘结剂的含量为2-15重量份。

根据本发明，所述亲水性粘结剂可以为现有的各种亲水性粘结剂，只要能够满足由其与第二骨料颗粒的混合物经固化所形成的透水表层具有优异的透水能力，且具有一定强度的材料，能够作为道路铺设材料的要求即可。例如，所述亲水性粘结剂可以选自亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂中的一种或多种。

根据本发明，所述亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂是指分子结构中含有足够的亲水基团和/或亲水链段的环氧树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸树脂，所述亲水基团例如可以选自羟基、羧基、磺酸基和铵基中的一种或多种，所述亲水链段例如可以为其中，n为1-10的整数。所述亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂均可通过商购得到，例如，所述亲水性环氧树脂可以为购自蓝星新材料无锡树脂厂生产的E-44型水性环氧树脂，也可以为购自上海树脂厂有限公司生产的ME-2型水性环氧树脂；所述亲水性聚氨酯树脂可以为购自辽宁日经咨询有限公司的F417505型水性聚氨酯树脂；所述亲水性丙烯酸树脂可以为购自北京金汇利应用化工制品有限公司生产的HD-RHA308型水性丙烯酸树脂。

根据本发明，为了提高固化性能，所述第二骨料颗粒和亲水性粘结剂的混合物中还可以含有固化剂。本发明对于所述固化剂的种类没有特别限定，可以根据亲水性粘结剂进行合理地选择。例如，对于亲水性环氧树脂而言，所述固化剂可以为胺系固化剂和/或酸酐系固化剂。具体地，所述胺系固化剂可以为乙二胺、三甲基六亚甲基二胺、二乙基三胺、羟甲基乙二胺、羟乙基乙二胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基二乙烯三胺、羟乙基己二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、二氰二胺、环己二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、六亚甲基四胺、异佛尔酮二胺以及二氨基环己烷中的一种或多种；所述酸酐可以为甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的一种或多种。对于亲水性聚氨酯树脂而言，所述固化剂优选选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、三甲氧苄胺嘧啶(TMP)的加成物、TDI和含羟基组分的预聚物以及TDI的三聚体。相对于100重量份的所述亲水性粘结剂，所述固化剂的含量可以为1-20重量份，优选为5-18重量份。

根据本发明，为了提高所述透水砖的耐候性，优选情况下，所述第二粘结剂还可以含有耐候性树脂粘结剂。一般地，以100重量份的第二骨料为基准，所述耐候性树脂粘结剂和亲水性树脂粘结剂的总含量为1-20重量份，优选为2-10重量份；且所述耐候性树脂粘结剂与亲水性树脂粘结剂的重量比为0-3∶1。所述耐候性树脂粘结剂例如可以为环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种。需要说明的是，作为所述耐候性树脂粘结剂的环氧树脂和聚氨酯树脂为不含亲水基团和/或亲水链段的环氧树脂和聚氨酯树脂。

根据本发明，所述环氧树脂例如可以选自脂环族环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、有机硅改性双酚A型环氧树脂、饱和缩水甘油酯型环氧树脂、杂环型和混合型环氧树脂中的一种或多种。所述聚氨酯树脂由多异氰酸酯和多元醇组成；其中，所述多异氰酸酯例如可以选自1，6-己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、1，6-己二异氰酸酯缩二脲、1，6-己二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯(TDI)和1，6-己二异氰酸酯(HDI)的混合三聚体或预聚体中的一种或几种；所述多元醇例如可以选自聚酯多元醇、四氢呋喃为基的聚醚多元醇、含羟基的丙烯酸树脂和含羟基的有机硅树脂中的一种或几种。所述聚氨酯树脂可添加有氨酯级溶剂、扩链剂与交联剂。本发明对所述氨酯级溶剂、扩链剂与交联剂的用量没有特别限定，例如，以所述聚氨酯树脂的总重量为基准，所述氨酯级溶剂的用量可以为0.1-2重量％；所述扩链剂与交联剂的总用量可以为0.1-2重量％。所述氨酯级溶剂优选为醋酸乙酯、醋酸甲酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯中的一种或几种。所述扩链剂与交联剂优选为醇类和胺类扩链剂与交联剂，所述的醇类和胺类扩链剂与交联剂例如可以为1，4-丁二醇，1，6-己二醇、三羟甲基丙烷和3，3′-二氯-4，4′-二氨基-二苯基甲烷MOCA中的一种或几种。所述聚氨酯树脂中还可以添加有聚氨酯固化反应催化剂。所述聚氨酯固化反应催化剂优选为有机锡系或铅系催化剂中的一种或几种；所述的有机锡系催化剂可以为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸亚锡；所述铅系催化剂可以选自环氧酸锌、环烷酸铅和异辛酸铅中的一种或多种。本发明对所述聚氨酯固化反应催化剂的用量没有特别限定，例如，以所述聚氨酯树脂的总重量为基准，所述聚氨酯固化反应催化剂的用量可以为0.1-2重量％。

根据本发明，为了提高所述透水砖的强度和透水性能，优选情况下，所述透水表层中还可以含有亲水性无机材料。所述亲水性无机材料可以为现有的各种亲水性无机材料，优选情况下，所述亲水性无机材料选自硅藻土、膨润土和珍珠岩中的一种或多种。且以100重量份的第二骨料颗粒为基准，所述亲水性无机材料的含量为1-20重量份，优选为5-15重量份。

根据本发明，为了增强第二骨料之间的粘结强度，优选地，所述透水表层中还可以含有含硅、钛或磷元素的偶联剂，所述偶联剂的质量可以为所述亲水性粘结剂质量的0-10％，优选0.5-5％。所述偶联剂例如可以为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等中的一种或多种。

根据本发明，优选情况下，所述透水表层中还含有耐候性添加剂，所述耐候性添加剂为光稳定剂和/或抗氧剂。所述光稳定剂是一种能够提高高分子材料的光稳定性助剂，其能屏蔽紫外线、或吸收紫外线并把它转化为无害的热能；或者淬灭被紫外线激发的分子或基团的激发态，使其回复到基态；或者捕获因光氧化产生的自由基，避免光氧化反应进行下去，从而使高分子材料免遭紫外线的破坏。所述抗氧化剂用于增强所述透水表层的抗氧化性，避免所述透水砖由于自身因素和环境因素的作用受到氧化，从而引起透水砖性能的下降或损失。因此，在所述透水表层中添加光稳定剂和/或抗氧剂之后，能够有效地延长所述透水砖的使用寿命。

本发明对所述光稳定剂和/或抗氧化剂的用量没有特别地限制，例如，所述光稳定剂和抗氧化剂的总用量可以为所述第二粘结剂含量的0.1-5重量％。需要说明的是，当所述透水表层中含有光稳定剂和抗氧化剂时，所述光稳定剂和抗氧化剂的总用量指的是光稳定剂和抗氧化剂的用量之和；当所述透水表层中仅含有光稳定剂或抗氧化剂时，所述光稳定剂和抗氧化剂的总用量指的是光稳定剂或抗氧化剂的用量。所述光稳定剂例如可以选自二苯甲酮类、水杨酸酯类、苯并三唑类、受阻胺类、光稳定剂HPT和光稳定剂EPU中的任一种或几种；其中，所述二苯甲酮类光稳定剂例如可以为UV-207、UV-9、UV-531、UV-A、MA、D49和光稳定剂-50中的一种或多种；所述水杨酸酯类光稳定剂例如可以为光稳定剂TBS、光稳定剂BAD等；所述苯并三唑类光稳定剂例如可以为UV-P、UV-320、UV-326、UV-327、UV-328和UV-5411等；所述受阻胺类光稳定剂例如可以为光稳定剂744、光稳定剂144、受阻胺770、光稳定剂292等。所述抗氧剂可以使用抗氧剂1222、AT-76、抗氧剂2246-S、AT-59、抗氧剂1035、抗氧剂1098、抗氧剂3125、TPP、TNPP、AT-168、抗氧剂245、GA-80、抗氧剂858、抗氧剂1010中的一种或几种。

根据本发明，在形成所述透水基层的混合物中，所述第一骨料和第一粘结剂的含量可以在较大的范围内选择和调整，例如，以100重量份的第一骨料为基准，所述第一粘结剂的含量可以为1-20重量份，优选为2-10重量份。

本发明对所述第一粘结剂的种类没有特别限制，只要满足其与第一骨料形成的混合物经固化后能够形成本发明的透水基层即可，优选地，所述第一粘结剂可以选自水泥、硅酸盐和磷酸盐中的一种或多种，最优选为水泥。

本发明对所述第一骨料和第二骨料的颗粒直径没有特别地限制，只要能够使得到的透水砖具有优异的强度和排水能力即可，但为了使从所述透水表层渗透进入透水基层的雨水能够更为顺利地流入所述水流孔道，优选情况下，所述第一骨料的平均颗粒直径大于第二骨料的平均颗粒直径，例如，所述第一骨料颗粒的平均颗粒直径可以为3-7毫米，所述第二骨料颗粒的平均颗粒直径可以为0.05-1毫米。所述第一骨料颗粒和第二骨料颗粒可以为本领域技术人员所公知的各种可用于形成透水砖并具有一定强度的骨料，例如，所述第一骨料可以选自矿物棉、陶粒、珍珠岩、膨胀蛭石、玻化微珠和石子中的一种或多种；所述第二骨料可以为石英砂和/或原砂。

根据本发明，为了使得到更为美观的透水砖，优选情况下，所述第二骨料颗粒为表面包覆有彩色树脂层的第二骨料颗粒，所述彩色树脂层由含有颜料剂和亲水性树脂的彩色涂料固化形成。且相对于100重量份的第二骨料颗粒，所述彩色树脂层的含量可以为0.5-3.5重量份，优选为0.8-1.8重量份。所述颜料剂和亲水性树脂的重量比可以为0.05-0.5∶1，优选为0.2-0.3∶1。

本发明对所述颜料剂的种类没有特别地限制，例如可以选自钛白、氧化锌、红色氧化铁、朱砂、群青、氧化钴、钛黄、铬黄、炭黑和酞菁蓝中的一种或多种。所述颜料剂的颜色也没有特别地限制，可以根据需要进行适当地选择。所述颜料剂例如可以为大日精化化工有限公司的H190炭黑、大日精化化工有限公司的4920酞菁蓝等。

根据本发明，所述亲水性树脂可以选自亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂中的一种或多种。所述亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂的种类与第二粘结剂中的亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂的种类相同，在此将不再赘述。

根据本发明，形成所述透水表层的方法包括将形成所述透水表层的各物质混合均匀，得到混合物，并将所述混合物加入到透水砖表层的成型模具中，在固化条件下进行固化以形成所述透水表层。形成所述透水基层的方法可以包括将形成所述透水基层的各物质混合均匀，得到混合物，并将所述混合物加入到透水砖基层的成型模具中，在固化条件下进行固化以形成所述透水基层。然后将上述透水基层和透水表层复合在一起，所述复合的方式例如可以采用粘结剂粘结。优选情况下，为了使形成透水基层和透水表层的混合物中的各物质能够均匀地混合，还可加入适量的水，相对于100重量份的骨料，所述水的含量可以为10-200重量份。

本领域技术人员容易理解的是，为了在所述透水基层中形成所述水流孔道，通常需要在所述基层的成型模具中设置一些管道；将形成透水基层的混合物填充进入包括管道的成型模具中，所述混合物占据了除管道之外的区域，固化之后，将所述管道抽出，以形成本发明的包括水流孔道的透水基层。所述水流孔道的数量和位置可以通过调节成型模具中的管道来进行控制。形成所述管道的材料为本领域技术人员所公知，例如，可以为金属或塑料，只要具有较高的强度以及较低的摩擦系数即可。

根据本发明，形成所述透水砖时，为了节约时间、提高效率，优选情况下，可以先将用于形成所述透水基层的各物质混合均匀，得到用于形成所述透水基层的混合物，并将该混合物铺装在透水砖的成型模具中；然后将用于形成所述透水表层的各物质混合均匀后，得到用于形成所述透水表层的混合物，并将该混合物铺装在用于形成所述透水基层的混合物层上，并热压、固化成型。本发明对于所述热压、固化成型的条件没有特别地限制，一般地，所述热压的条件足以满足使所述混合物固化成型，所述热压的条件包括热压的温度、热压的时间和热压的压力，所述热压的温度可以为15-80℃，优选为40-60℃；热压的时间可以为180-1000min，优选为300-500min；热压的压力可以为1-5MPa，优选为2-4MPa。

根据本发明，形成所述透水表层和透水基层的各物质的种类和用量可根据上文进行合理地选择，在此不再赘述。

下面结合附图，对采用本发明的透水砖排除道路积水的原理进行进一步详细描述，如图1所示，所述透水砖包括透水基层和覆盖在所述透水基层上的透水表层，所述透水基层是将含有第一骨料和第一粘结剂的混合物经固化形成的，所述透水表层是将含有第二骨料和第二粘结剂的混合物经固化形成的，其中，所述第二粘结剂含有亲水性粘结剂，所述透水砖还包括位于透水基层内部的三条水流孔道，所述水流孔道贯穿所述透水基层的相对的两个侧表面。

其中，含有亲水粘结剂的透水表层具有优异的透水能力，能够使雨水快速渗透至透水基层；所述透水基层的第一骨料之间形成无数相互贯通的毛细管，从透水表层渗透下来的雨水与透水基层接触时，雨水迅速润湿毛细管壁，在自身重力的作用下，雨水能够沿着这些贯通的毛细管渗透进入所述水流孔道中(少部分直接进入地面)。如图2所示，由所述透水砖铺设形成的道路，透水砖与透水砖之间的水流孔道相连在一起形成“水渠”，从透水表层渗透下来的大部分雨水能够顺着“水渠”排到道路的两侧，而不会渗透进入道路地基，因此，采用本实用新型的透水砖不但具有优异的排水能力，而且不会造成地基的松动，极具应用前景。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

在下述实施例和对比例中，采用电子显微镜对透水表层的多孔结构的平均孔直径进行测定；并采用排水法对其孔隙率进行测定。

下述实施例和对比例中亲水性树脂的厂家和牌号如下：

水性环氧树脂：蓝星新材料无锡树脂，E-44；

水性环氧树脂：上海树脂厂有限公司，ME-2；

水性丙烯酸树脂：北京金汇利应用化工制品有限公司，HD-RHA308；

水性聚氨酯树脂：辽宁日经咨询有限公司，F417505。

实施例1

该实施例用于说明本发明提供的透水砖及其制备。

(1)第二骨料颗粒的形成：

将10kg的石英砂加入到马弗炉中，在300℃下焙烧10min，然后将焙烧后的石英砂转移至混砂机中，在120r/min的搅拌速度下，冷却至160℃时，加入0.04kg的E-44水性环氧树脂、0.01kg的酞菁蓝(购自大日精化化工有限公司，4920型)，继续搅拌，温度降至130℃时，向混合物中添加0.005kg的二乙烯三胺，搅拌60s，即得覆膜石英砂，采用数码体式显微镜(购自北京华旗资讯数码科技有限公司，牌号DLC300)测得其平均颗粒直径为0.1毫米。

(2)透水砖的形成：

将1000g珍珠岩(购自信阳工业城鑫源膨润土厂，平均颗粒直径为3mm)、100g水泥和100g水混合均匀，得到形成透水基层的混合物；将该混合物铺设到尺寸为30厘米×60厘米×10厘米的钢制透水砖模具中，铺设厚度为6厘米。将1000g步骤(1)得到的第二骨料颗粒、5g氢化双酚A型环氧树脂(购自烟台奥利福化工有限公司，牌号为AL-3040)、46gE-44水性环氧树脂、2.3g二乙烯三胺、1.2g环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂560(购自上海沪宇生物科技有限公司)、0.12g光稳定剂UV-320(购自常州德希化学科技有限公司)、0.06g抗氧化剂1010(购自宁波涌深贸易有限公司)和200g珍珠岩混合均匀，得到形成透水表层的混合物；将该混合物铺设到上述形成透水基层的混合物层上，铺设厚度为4厘米。在40℃，4MPa的压力下热压500min，得到透水基层的厚度为3.8厘米，透水表面的厚度为5.7厘米的透水砖。所述透水表层具有多孔结构，且所述多孔结构的平均孔直径为0.1毫米，孔隙率为35％；所述透水基层中包括两条水流孔道，所述水流孔道相通且孔直径均为2厘米。

实施例2

该实施例用于说明本发明提供的透水砖及其制备。

(1)第二骨料颗粒的形成：

将10kg的石英砂加入到马弗炉中，在300℃下焙烧10min，然后将焙烧后的石英砂转移至混砂机中，在120r/min的搅拌速度下，冷却至160℃时，加入0.24kg的ME-2水性环氧树脂、0.05kg的炭黑(购自大日精化化工有限公司、H190)，继续搅拌，温度降至130℃时，向混合物中添加0.6kg的六亚甲基四胺，搅拌120s，即得覆膜石英砂，采用数码体式显微镜测得其平均颗粒直径为1毫米。

(2)透水砖的形成：

将600g陶粒(购自安徽紫金陶粒厂，平均颗粒直径为7毫米)、12g水泥和10g水混合均匀，得到形成透水基层的混合物；将该混合物铺设到尺寸为30厘米×60厘米×10厘米的钢制透水砖模具中，铺设厚度为7.5厘米。将600g步骤(1)得到的第二骨料颗粒、聚氨酯树脂(其中，含有6g含羟基的丙烯酸树脂(购自石家庄市油漆厂树脂经营处，牌号为BS-962)和2g浓度为75重量％的HDI缩二脲溶液(购自江苏汉商进出口有限公司，牌号为N75))、4gME-2水性环氧树脂、0.3g硅烷偶联剂550(购自上海涓瑞化工有限公司)、6g膨润土、0.6g光稳定剂UV-326(购自广州市锋裕化工有限公司)、0.9g抗氧化剂1010(购自宁波涌深贸易有限公司)、0.72g六亚甲基四胺和0.1g二月桂酸二丁基锡混合均匀，得到形成透水表层的混合物；将该混合物铺设到上述形成透水基层的混合物层上，铺设厚度为2.5厘米。在60℃，2MPa的压力下热压300min，得到透水基层的厚度为7.1厘米，透水表面的厚度为2.3厘米的透水砖。所述透水表层具有多孔结构，且所述多孔结构的平均孔直径为0.5毫米，孔隙率为15％；所述透水基层中包括三条水流孔道，所述水流孔道相通且孔直径均为3厘米。

实施例3

该实施例用于说明本发明提供的透水砖及其制备。

(1)第二骨料颗粒的形成：

将10kg的原砂加入到马弗炉中，在300℃下焙烧10min，然后将焙烧后的原砂转移至混砂机中，在120r/min的搅拌速度下，冷却至160℃时，加入0.12kg的HD-RHA308水性丙烯酸树脂、0.03kg的炭黑(购自大日精化化工有限公司，H190)，继续搅拌80s，即得覆膜原砂，采用数码体式显微镜测得其平均颗粒直径为0.5毫米。

(2)透水砖的形成：

将1000g膨胀蛭石(购自灵寿县亚通矿物粉体厂，平均颗粒直径为5mm)、60g水泥和60g水混合均匀，得到形成透水基层的混合物；将该混合物铺设到尺寸为30厘米×60厘米×10厘米的钢制透水砖模具中，铺设厚度为9厘米。将1000g步骤(1)得到的第二骨料颗粒、聚氨酯树脂(其中，含有60g浓度为70重量％的聚酯多元醇溶液(购自辽阳利德玛聚氨酯厂，牌号为PDEA-4)和20g浓度为75重量％的HDI缩二脲溶液(购自江苏汉商进出口有限公司，牌号为N75))、20gHD-RHA308水性丙烯酸树脂、100g硅藻土、0.5g硅烷偶联剂550(购自上海涓瑞化工有限公司)、6g光稳定剂UV-327(购自广州市锋裕化工有限公司)、9g抗氧化剂1222(购自上海创欣化学有限公司)、0.8g环氧酸锌、0.5g三羟甲基丙烷和0.4g醋酸乙酯混合均匀，得到形成透水表层的混合物；将该混合物铺设到上述形成透水基层的混合物层上，铺设厚度为1厘米。在50℃，3MPa的压力下热压400min，得到透水基层的厚度为8.6厘米，透水表面的厚度为0.8厘米的透水砖。所述透水表层具有多孔结构，且所述多孔结构的平均孔直径为0.3毫米，孔隙率为20％；所述透水基层中包括四条水流孔道，所述水流孔道相通且孔直径均为2厘米。

实施例4

该实施例用于说明本发明提供的透水砖及其制备。

将1000g石英砂(平均颗粒直径为0.05毫米)、200g水泥和100g水混合均匀，得到形成透水基层的混合物；将该混合物铺设到尺寸为30×60×10厘米的钢制透水砖模具中，铺设厚度为6厘米。将1000g矿物棉(购自雅华矿棉厂，平均颗粒直径为2毫米)、100g氢化双酚A型环氧树脂、100gE-44水性环氧树脂和20g二乙烯三胺混合均匀，得到形成透水表层的混合物；将该混合物铺设到上述形成透水基层的混合物层上，铺设厚度为4厘米。在40℃，4MPa的压力下热压500min，得到透水基层的厚度为5.8厘米，透水表面的厚度为3.9厘米的透水砖。所述透水表层具有多孔结构，且所述多孔结构的平均孔直径为0.7毫米，孔隙率为10％；所述透水基层中包括一条水流孔道，所述水流孔道相通且孔直径均为4厘米。

实施例5

该实施例用于说明本发明提供的透水砖及其制备。

按照实施例4的方法制备透水砖，不同的是，所述氢化双酚A型环氧树脂用E-44水性环氧树脂代替。

实施例6

该实施例用于说明本发明提供的透水砖及其制备。

按照实施例1的方法制备透水砖，不同的是，所述E-44水性环氧树脂用F417505水性聚氨酯树脂代替。

对比例1

该对比例用于参比透水砖及其制备。

按照实施例5的方法制备透水砖，不同的是，在所述钢制透水砖模具中不包括水流孔道，即所形成的透水砖不包括水流孔道。

对比例2

该对比例用于参比透水砖及其制备。

按照对比例1的方法制备透水砖，不同的是，E-44水性环氧树脂用有机硅树脂代替，相应地，所述二乙烯三胺固化剂用二丁基二月桂酸锡固化剂代替。

测试例1-6

测试例1-6用于说明实施例1-6提供的透水砖性能的测试。

选取一块1平方米的路面，在路面上铺设20厘米的石子基层并夯实，将实施例1-6制备得到的透水砖平铺在上述石子路基上并压实，5天后进行性能测试。

(1)抗压强度的测试：

根据《透水砖》(JG/T945-2005)中附录A的规定对抗压强度进行测试，所得结果如表1所示。

(2)保水性的测试：

根据《透水砖》(JG/T945-2005)中6.5的规定对保水性能进行测试，所得结果如表1所示。

(3)透水系数的测试：

根据《透水砖》(JG/T945-2005)中6.6的规定对抗压强度进行测试，所得结果如表1所示。

对比测试例1-2

对比测试例1-2用于说明对比例1-2提供的透水砖性能的测试。

按照测试例1-6的方法对由对比例1-2制备得到的透水砖的性能进行测试，所得结果如表1所示。

表1

从上述结果可以看出，本发明提供的透水砖不仅具有较大的强度，还具有优异的透水能力。

Claims (4)

1.一种透水砖，所述透水砖包括透水基层和覆盖在所述透水基层上的透水表层，所述透水基层是将含有第一骨料和第一粘结剂的混合物经固化形成的，所述透水表层是将含有第二骨料和第二粘结剂的混合物经固化形成的，其特征在于，所述第二粘结剂含有亲水性粘结剂，所述透水砖包括位于透水基层内部的2-5条水流孔道，所述水流孔道贯穿所述透水基层的相对的两个侧表面，所述水流孔道相通，所述水流孔道的孔直径为1-5厘米；

所述透水表层具有多孔结构，所述多孔结构的孔直径为0.1mm-0.5mm，孔隙率为15％-35％；

其中，以100重量份的第二骨料为基准，所述亲水性粘结剂的含量为1-20重量份；所述亲水性粘结剂选自亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂中的一种或多种；

其中，所述第一骨料的平均颗粒直径为3-7毫米，所述第二骨料的平均颗粒直径为0.05-1毫米；所述第一骨料选自矿物棉、陶粒、珍珠岩、膨胀蛭石中的一种；所述第二骨料为石英砂和/或原砂。

2.根据权利要求1所述的透水砖，其中，所述透水表层中还含有亲水性无机材料；以100重量份的第二骨料为基准，所述亲水性无机材料的含量为1-20重量份；所述亲水性无机材料选自硅藻土、膨润土和珍珠岩中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的透水砖，其中，以100重量份的第一骨料为基准，所述第一粘结剂的含量为1-20重量份；所述第一粘结剂选自水泥、硅酸盐和磷酸盐中的一种或多种。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的透水砖，其中，所述第一骨料的平均颗粒直径大于第二骨料的平均颗粒直径。