CN105178127A - 透水道路砖及其制备方法和铺设方法 - Google Patents

透水道路砖及其制备方法和铺设方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种透水道路砖及其制备方法和铺设方法，属于道路的修建技术领域。该透水道路砖按质量计由以下组分混合后，在150-250kg/cm2压力下通过模具型腔压制而成，组分一：含水60%-80%的污泥和干煤灰渣对半掺合搅拌后的混合料：36-60份；组分二：固体干粉料：30-60份；组分三：水泥：12-36份；固体干粉料是破碎成15mm以下的干建筑垃圾屑粉；污泥是生活污水厂产生的污泥；透水道路砖含有贯通砖体顶面和底面之间的多个小通孔。该透水道路砖具有利用生活污水厂产生的污泥来制取无二次污染透水道路砖的优点。

Description

透水道路砖及其制备方法和铺设方法
技术领域
本发明涉及一种透水道路砖及其制备方法和铺设方法，属于道路的修建技术领域。
背景技术
当前城填大量生活污水处理——沉淀污泥经压、滤预脱水后含水率仍在60-85%之间（含结晶水）的污泥渣因其中含有重金属等有害物质，各地政府均严禁就地填埋，虽有用化学法脱水后入炉焚烧或由水泥厂处置，但其消解量远不能满足产生量，如苏州仅一高新区几家小型污水厂目前污泥年产生量已过5万吨，扩产后很快会达到每年10万吨。据悉北京仅城市排水集团有限责任公司一家污水处理厂日产污泥量为2800T，年产高达108万吨，该公司为无害化处置污泥，虽已投入10亿元巨资，但自2011年至今实际处理量仅占年产量的10%左右，可想其处置难度。
申请人多次试验和研究发现，生活污水厂污泥中饱含80%的水份中大部是在阳光下曝晒亦难蒸发的结晶状水体，即便暴晒也只能散发掉少量的结晶状水体，而对含水率高达80%的城镇生活污水厂污泥为降低其含水率（即便将80%至60%含水率），其所需能源与资金的投入是严重得不偿失的，且二次污染亦万难避免。因此，如何对污泥进行合理环保的处置和资源化利用，是个很大的课题。
目前国内的透水性道路砖结构，绝大多数采用骨料间隙透水，并没有考虑到透水性路面在使用过程很容易被“堵塞”，而失去透水性且是不可逆和不可修复的。国务院办公厅以“国办发（2013）23号”文下发“关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知”，要求各地在“2014年底前，在摸清现状基础上，编制完成城市排水防涝设施建设规划，并明确可渗透地面面积不宜低于40%，有条件的地区应对现有硬化路面进行透水性改造，提高对雨水的吸纳能力和蓄滞能力。力争用5年时间完成建成较为完善的城市排水防涝工程体系”。但是，现有的透水道路砖绝大多数采用骨料间隙透水，并没有考虑到透水性路面在使用过程很容易被“堵塞”，而失去透水性且是不可逆和不可修复的。因此，如何利用生活污水厂产生的污泥制取透水道路砖而又对环境不造成二次污染，是个很大难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术不足，提出一种利用生活污水厂产生的污泥来制取无二次污染的透水道路砖及其制备方法和铺设方法。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案之一是：一种透水道路砖，其特征在于：该透水道路砖按质量计由以下组分混合后，在150-250kg/cm2压力下通过模具型腔压制而成，
组分一：含水60%-80%的污泥和干煤灰渣对半掺合搅拌后的混合料：36-60份；
组分二：固体干粉料：30-60份；
组分三：水泥：12-36份；
所述固体干粉料是破碎成15mm以下的干建筑垃圾屑粉；所述污泥是生活污水厂产生的污泥；所述透水道路砖含有贯通砖体顶面和底面之间的多个小通孔。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案之二是：一种制备如权利要求1所述透水道路砖的方法，包括以下步骤：
1）配料:按照组分一：含水60%-80%的污泥和干煤灰渣对半掺合搅拌后的混合料：36-60份；组分二：固体干粉料：30-60份；组分三：水泥：12-36份；的配比选择原料；
2）混料：将上述原料投入行星式搅拌机搅拌约6分钟；
3）抪料:将混料后的原料抪入由上下型模具或左右型模具围成的模具型腔中；
4）压制成型:模具上设有通孔，所述通孔上套穿有贯通模具型腔的芯杆，所述模具型腔中的混合料由液压机以150-250kg/cm2的液压力压密成型；
5）养护:经封闭状多层全自动节能养护道湿热养护即得成品。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案之三是：一种采用如权利要求1所述透水道路砖的铺设道路路基的方法，包括以下步骤：
1）铲削平整土质地面；
2）在铲削平整地面上成排、行于地面向下钻或压成直径100—160mm，深度1000mm的孔洞，每平方16—25个；
3）在孔洞中填实破碎至10—50mm粒径的建筑垃圾并将之与地面整平；
4）铺上一层高度大于等于50mm的沙子，沙子粒径小于5mm；
5）铺上所述透水道路砖并洒上细砂草籽并将之振扫入孔。
上述本发明公开的透水道路砖及其制备方法和铺设方法技术方案的工作机理及有益效果陈述如下：
1）通过将含水60%-80%的污泥和干煤灰渣对半掺合搅拌后，与30-60份的固体干粉料；12-36份的水泥进行配料，通过液压机以150～250kg/cm2的的液压力将模具型腔中混合料压密成型，使砖体材料颗粒间结合致密，污泥结晶水参与水泥水化时兼具湿润浇水作用；易被融入水泥完全包裹其它料后形成竖固的水泥制品，使已被稀释至以干粉料计仅占9%左右的污泥粉所含微量重金属类有害物被封堵在难于析解的水泥石中，可以利用污泥制取透水道路砖而又对环境不造成二次污染；
2）透水道路砖含有贯通砖体顶面和底面之间的多个小通孔，利用该砖铺设地面时，带有大量通孔的道路在砖的透水通孔中随沙土填入的草籽发芽生长后，路面积尘会飘入孔中，待清扫时清除集尘、吸音降噪透水，而且该通孔在汽车轮与路面摩擦时产生噪声的机率减少外还具吸声消声的功能包括其他噪声。盛夏一般的沥清、水泥路面被骄阳烘烤时会升到60余度高温，且大量通孔形成会呼吸的道路，即随温升蒸发出小孔的水汽会替路面降温，太阳斜落后路面温度很快回落，避免或降低了城区的热岛效应。
上述技术方案的变化之一是：该透水道路砖按质量计还包括以下组分组成:塑料或钢纤维：0-7份。
由于参合有钢纤维，可以做成厚度80-200mm高强度（约50-60MPA）掺入钢纤维的高品质产品，可完全取代城市、乡镇的水泥、沥清类道路。且辅装翻修容易，不会污染环境，减少因修路引起的堵路，拢民。
上述技术方案的变化之二是：所述通孔是整段锥状通孔或阶梯孔。
上述本发明技术方案的应用拓展的完善之一是：在所述步骤4）中模具型腔中混合料的压密成型的压实率是为1.4-1.8：1。
上述本发明技术方案的应用拓展的完善之二是：所述透水道路砖的面层是由水泥、黄沙和淡水混合制成的高强耐磨面层。
上述本发明技术方案的应用拓展的完善之三是：在所述液压机旁设有主储料仓和附加储料仓，混料后的原料由斗式提升机送入主储料仓和附加储料仓内，所述主储料仓和附加储料仓的底部出料口处分别设有封、放料的活动插板；
所述主储料仓与模具型腔之间设有基料送料框，所述附加储料仓与模具型腔之间设有面料送料框；
基料送料框进料到位时，下型模具飞速回落到底，设在基料送料框底部的基层料封料抽板抽出抪落基料入模具型腔中，基料下料完毕后，基层料封料抽板回插，已受料下型模具下降15mm；
面料送料框进料到位时，设在面料送料框底部的面料料封料抽板抽出抪落面料入模具型腔中填满并刮平，面料下料完毕后，面层料封料抽板回插；
模具型腔抪料后，液压机液压油缸动作，以150-250kg/cm2的液压力使模具型腔中原料加压，
压制完毕油缸使下型模具将已成型砖顶出模具型腔后，再重复以上过程。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例透水道路砖的结构示意图。
图2是图1的后视图。
具体实施方式
实施例
本实施例的透水道路砖，如图1和图2所示，该透水道路砖按质量计由以下组分混合后，在150-250kg/cm2压力下通过模具型腔压制而成，
组分一：含水60%-80%的污泥和干煤灰渣对半掺合搅拌后的混合料：36-60份；
组分二：固体干粉料：30-60份；
组分三：水泥：12-36份；
固体干粉料是破碎成15mm以下的干建筑垃圾屑粉；污泥是生活污水厂产生的污泥；透水道路砖含有贯通砖体顶面和底面之间的多个小通孔1。
该透水道路砖按质量计还包括以下组分组成:组分四：添加剂：0.2-0.8份；添加剂由二已基三胺、氧化锌、脲醛树脂、水玻璃和粗甘油构成。
大部土壤团粒呈现负电性，在压力作用下，土壤固粒接近到一定距离会产生相互排斥力，使压实度降低，且压实的土壤团料间存有毛细管会降低实体的抗冻隔性；添加剂中的活性剂将使土壤中的负电性降低，在复杂的化学反应中，原在于分子间的结晶水部分为反应物变成土壤团粒表面的吸附水，部分吸附水替代走，从而提高掺有污泥的透水道路砖的压密实强度。
本实施例的该透水道路砖按质量计还包括以下组分组成:塑料或钢纤维：0-7份。
本实施例的通孔1是整段锥状通孔或阶梯孔。
本实施例的制作透水道路砖的方法，包括以下步骤
1）配料:按照组分一：含水60%-80%的污泥和干煤灰渣对半掺合搅拌后的混合料：36-60份；组分二：固体干粉料：30-60份；组分三：水泥：12-36份；的配比选择原料；
2）混料：将上述原料投入行星式搅拌机搅拌约6分钟；
3）抪料:将混料后的原料抪入由上下型模具或左右型模具围成的模具型腔中；
4）压制成型:模具上设有通孔，通孔上套穿有贯通模具型腔的芯杆，模具型腔中的混合料由液压机以150-250kg/cm2的液压力压密成型；
5）养护:经封闭状多层全自动节能养护道湿热养护即得成品。
本实施例的制作透水道路砖的方法，在步骤4）中模具型腔中混合料的压密成型的压实率是为1.4-1.8：1。
本实施例的制作透水道路砖的方法，在步骤1）中该透水道路砖按质量计还包括以下组分组成:组分四：添加剂：0.2-0.8份；添加剂由二已基三胺、氧化锌、脲醛树脂、水玻璃和粗甘油构成。
本实施例的制作透水道路砖的方法，透水道路砖的面层是由水泥、黄沙和淡水混合制成的高强耐磨面层。
本实施例的制作透水道路砖的方法，在液压机旁设有主储料仓和附加储料仓，混料后的原料由斗式提升机送入主储料仓和附加储料仓内，主储料仓和附加储料仓的底部出料口处分别设有封、放料的活动插板；
主储料仓与模具型腔之间设有基料送料框，附加储料仓与模具型腔之间设有面料送料框；
基料送料框进料到位时，下型模具飞速回落到底，设在基料送料框底部的基层料封料抽板抽出抪落基料入模具型腔中，基料下料完毕后，基层料封料抽板回插，已受料下型模具下降15mm；
面料送料框进料到位时，设在面料送料框底部的面料料封料抽板抽出抪落面料入模具型腔中填满并刮平，面料下料完毕后，面层料封料抽板回插；
模具型腔抪料后，液压机液压油缸动作，以150-250kg/cm2的液压力使模具型腔中原料加压，
压制完毕油缸使下型模具将已成型砖顶出模具型腔后，再重复以上过程。
本实施例的透水道路砖的铺设道路路基的方法，包括以下步骤：
1）铲削平整土质地面；
2）在铲削平整地面上成排、行于地面向下钻或压成直径100—160mm，深度1000mm的孔洞，每平方16—25个；
3）在孔洞中填实破碎至10—50mm粒径的建筑垃圾并将之与地面整平；
4）铺上一层高度大于等于50mm的沙子，沙子粒径小于5mm；
5）铺上所述透水道路砖并洒上细砂草籽并将之振扫入孔。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种透水道路砖，其特征在于：该透水道路砖按质量计由以下组分混合后，在150-250kg/cm2压力下通过模具型腔压制而成，
组分一：含水60%-80%的污泥和干煤灰渣对半掺合搅拌后的混合料：36-60份；
组分二：固体干粉料：30-60份；
组分三：水泥：12-36份；
所述固体干粉料是破碎成15mm以下的干建筑垃圾屑粉；所述污泥是生活污水厂产生的污泥；所述透水道路砖含有贯通砖体顶面和底面之间的多个小通孔。
2.如权利要求1所述的透水道路砖，其特征在于：该透水道路砖按质量计还包括以下组分组成:
塑料或钢纤维：0-7份。
3.如权利要求1所述的透水道路砖，其特征在于：所述通孔是整段锥状通孔或阶梯孔。
4.一种制备如权利要求1所述透水道路砖的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）配料:按照组分一：含水60%-80%的污泥和干煤灰渣对半掺合搅拌后的混合料：36-60份；组分二：固体干粉料：30-60份；组分三：水泥：12-36份；的配比选择原料；
2）混料：将上述原料投入行星式搅拌机搅拌约6分钟；
3）抪料:将混料后的原料抪入由上下型模具或左右型模具围成的模具型腔中；
4）压制成型:模具上设有通孔，所述通孔上套穿有贯通模具型腔的芯杆，所述模具型腔中的混合料由液压机以150-250kg/cm2的液压力压密成型；
5）养护:经封闭状多层全自动节能养护道湿热养护即得成品。
5.如权利要求4所述的透水道路砖的方法，其特征在于：在所述步骤4）中模具型腔中混合料的压密成型的压实率是为1.4-1.8：1。
6.如权利要求4或5所述的透水道路砖的方法，其特征在于：所述透水道路砖的面层是由水泥、黄沙和淡水混合制成的高强耐磨面层。
7.如权利要求4或5所述的透水道路砖的方法，其特征在于：在所述液压机旁设有主储料仓和附加储料仓，混料后的原料由斗式提升机送入主储料仓和附加储料仓内，所述主储料仓和附加储料仓的底部出料口处分别设有封、放料的活动插板；
所述主储料仓与模具型腔之间设有基料送料框，所述附加储料仓与模具型腔之间设有面料送料框；
基料送料框进料到位时，下型模具飞速回落到底，设在基料送料框底部的基层料封料抽板抽出抪落基料入模具型腔中，基料下料完毕后，基层料封料抽板回插，已受料下型模具下降15mm；
面料送料框进料到位时，设在面料送料框底部的面料料封料抽板抽出抪落面料入模具型腔中填满并刮平，面料下料完毕后，面层料封料抽板回插；
模具型腔抪料后，液压机液压油缸动作，以150-250kg/cm2的液压力使模具型腔中原料加压，
压制完毕油缸使下型模具将已成型砖顶出模具型腔后，再重复以上过程。
8.一种采用如权利要求1所述透水道路砖的铺设道路路基的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）铲削平整土质地面；
2）在铲削平整地面上成排、行于地面向下钻或压成直径100—160mm，深度1000mm的孔洞，每平方16—25个；
3）在孔洞中填实破碎至10—50mm粒径的建筑垃圾并将之与地面整平；
4）铺上一层高度大于等于50mm的沙子，沙子粒径小于5mm；
5）铺上所述透水道路砖并洒上细砂草籽并将之振扫入孔。
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