CN105220591A - 一种具有除霾和净水功能的透水砖及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有除霾和净水功能的透水砖及制作方法。透水砖主要包括具有净霾功能的面层和具有透水功能的基层，面层位于基层上方；所述面层的物质组分及配比如下，均为重量份：水泥80-100，粗砂310-360，硅灰7-11，水25-35，减水剂0.8-1.2，二氧化钛3-6和活性炭1.5-4；所述基层的物质组分及配比如下，均为重量份：水泥90-110，石子220-260，粗砂70-110，硅灰8-12，VAE乳液8-12，聚乙烯纤维0.1-0.4，水25-35和减水剂0.8-1.2。本发明所提供的透水砖，通过设计新的物质组分，具有较好的净水净霾效果，且具有极高的抗冻融性能。

Description

一种具有除霾和净水功能的透水砖及制作方法

技术领域

本发明涉及土木工程相关技术领域，具体的说，是涉及一种具有除霾和净水功能的透水砖及制作方法。

背景技术

近几年由于机动车保有量的大幅增加我国大气污染越来越严重。有报告显示，中国最大的500个城市中，只有不到1％的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准。与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。2014年1月4日，国家减灾办、民政部首次将危害健康的雾霾天气纳入2013年自然灾情进行通报。

雾霾主要由氮氧化物、二氧化硫和可吸入颗粒物这三项组成，它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得阴沉灰暗。机动车的尾气是雾霾颗粒组成的最主要的成分，最新的数据显示，北京雾霾颗粒中机动车尾气占22.2％。

现有治理雾霾的手段，多为机动车限行，限制工业企业生产等措施。该措施虽然在源头上减少了雾霾的产生，但是对日常的生产生活造成了诸多不便。

同时，我国的大部分城市为缺水型城市，在夏秋雨季期间，降水多通过市政管路流至泄洪沟，无法得到有效利用。

现有技术中，已经有关于净化空气路面砖的相关研究。例如，申请号为201210394607.3的中国专利文献记载了一种净化空气的路面砖及其制备方法，主要由面层和底层组成。其中面层物料及配比为：水泥:黄沙:二氧化钛:减水剂:颜料＝1:3:0.2～0.4:0.01:0.03，水灰比为0.28；底层物料及配比为：水泥:黄沙:碎石:减水剂＝1:3:2:0.01，水灰比为0.27。然而根据该方案中的配方制得的砖因缺少提高强度的成分，抗压强度一般在20Mpa左右，无法满足市政道路的使用要求。同样的，该方案中没有考虑透水砖的冬季冻融问题，因而在北方冬季出现结冰的地区铺设时极易被冻坏。且添加的纳米二氧化钛没有经过改良处理，在可见光下的催化效率无法达到最佳，而且因缺少吸附剂除霾净水效果不佳。

因此，设计一种新型的路面砖，使其具有雾霾净化功能并兼顾透水，是本领域技术人员亟需解决的。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种具有除霾和净水功能的透水砖。本发明所提供的透水砖，通过设计新的物质组分，具有较好的净水净霾效果，且具有极高的抗冻融性能。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有除霾和净水功能的透水砖，包括具有净霾功能的面层和具有透水功能的基层，面层位于基层上方；

所述面层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥80-100，粗砂310-360，硅灰7-11，水25-35，减水剂0.8-1.2，二氧化钛3-6和活性炭1.5-4；

所述基层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥90-110，石子220-260，粗砂70-110，硅灰8-12，VAE乳液8-12，聚乙烯纤维0.1-0.4，水25-35和减水剂0.8-1.2。

上述透水砖，优选的技术方案是，包括下列物质组分和配比，均为重量份：

所述面层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥85-95，粗砂320-350，硅灰8-10，水27-32，减水剂0.9-1.1，二氧化钛2-5和活性炭2-3.5；

所述基层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥95-105，石子230-250，粗砂80-100，硅灰9-11，VAE乳液9-11，聚乙烯纤维0.2-0.3，水27-32和减水剂0.9-1.1。

上述透水砖，最优选的物质组分与配比是：

所述面层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥90，粗砂330，硅灰9，水30，减水剂1，二氧化钛4.5和活性炭2.7；

所述基层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥100，石子240，粗砂90，硅灰10，VAE乳液10，聚乙烯纤维0.26，水30和减水剂1。

上述透水砖中，优选的是，所述二氧化钛为含银量为12％的载银纳米二氧化钛。

上述透水砖中，优选的是，活性炭为活性炭粉末。

上述透水砖中，优选的是，硅灰成分为非结晶二氧化硅。

上述透水砖中，优选的是，VAE707乳液成分为醋酸乙稀－乙烯共聚乳液。

上述透水砖中，优选的是，粗砂的粒径为0.6-1.18mm。

上述透水砖中，优选的是，石子的粒径为4.75-9.5mm。

上述透水砖中，优选的是，水泥为RO42.5普通硅酸盐水泥。

本发明还提供了一种上述透水砖的制作方法，主要包括如下步骤：

A、所述透水砖基层的制作方法为：

将水、减水剂和VAE乳液混合均匀形成混合水溶液，备用；

将石子、粗砂和聚乙烯纤维放入搅拌机搅拌20-40秒，加入1/3的混合水溶液，搅拌10-30秒，加入水泥和硅灰，搅拌20-40秒，再加入剩余的混合溶液，继续搅拌80-100秒；

B、所述透水砖面层的制作方法为：

将粗砂放入搅拌机搅拌20-40秒，加入1/3的水和减水剂的混合溶液，搅拌10-30秒，加入水泥、硅灰、二氧化钛和活性炭，搅拌30秒，再加入剩余的混合溶液，继续搅拌80-100秒；

C、将步骤A所得基层物料与步骤B所得面层物料加压振动使之粘合；

D、将步骤C所得的透水砖放置在恒温恒湿条件下养护25-30天。

上述制备方法中，优选的是，步骤D中，恒温恒湿养护28天。

本发明的有益效果是：

(1)面层中具有的二氧化碳与空气和尾气直接接触，分解氮氧化物。

(2)面层中具有的活性炭可对二氧化硫进行吸附降解。

(3)依靠较低比例的粗砂提高了透水砖的整体强度，并形成了大量互相连通的多孔结构，实现了透水系数达到1-2mm/s。

(4)含有硅灰和VAE乳液，能满足75次反复冻融，可以满足我国北方冬季寒冷的城市正常使用。

(5)依靠孔隙尺寸较小的面层来防止大粒径颗粒进入透水砖基层。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1、面层，2、基层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例1：一种具有除霾和净水功能的透水砖，包括具有净霾功能的面层1和具有透水功能的基层2，面层1位于基层2上方；

所述面层的物质组分及配比为：水泥80kg，粗砂310kg，硅灰7kg，水25kg，减水剂0.8kg，二氧化钛3kg和活性炭1.5kg；

所述基层的物质组分及配比为：水泥90kg，石子220kg，粗砂70kg，硅灰8kg，VAE乳液8kg，聚乙烯纤维0.1kg，水25kg和减水剂0.8kg。

上述透水砖的制作方法是：

A、先行制作基层原料：将水、减水剂和VAE乳液混合均匀形成混合水溶液，备用；将石子、粗砂和聚乙烯纤维放入搅拌机搅拌20秒，加入1/3的混合水溶液，搅拌10秒，加入水泥和硅灰，搅拌20秒，再分两次(每次各为混合水溶液总体积的1/3)加入剩余的混合水溶液，继续搅拌80秒；

B、随后制作面层原料：将粗砂放入搅拌机搅拌20秒，加入1/3的水和减水剂的混合溶液，搅拌10秒，加入水泥、硅灰、二氧化钛和活性炭，搅拌30秒，再分两次加入剩余的混合水溶液，继续搅拌80秒；

C、将基层原料和面层原料分别加入到切块机中，利用切块机将基层料块和面层料块加压振动使之粘合；

D、将步骤C所得的透水砖放置在恒温恒湿条件下养护25天即成。

上述的VAE乳液优选VAE707乳液。该乳液为主要成分是醋酸乙稀－乙烯共聚乳液的简称。硅灰优选主要成分为非结晶二氧化硅的硅灰。所述二氧化钛为含银量为12％的载银纳米二氧化钛，活性炭为活性炭粉末。

更优选的是，粗砂的粒径为0.6mm，石子的粒径为4.75mm，所述水泥为RO42.5水泥。

面层与基层的高度之比为0.3：5.7-7.7。

实施例2：一种具有除霾和净水功能的透水砖，包括具有净霾功能的面层1和具有透水功能的基层2，面层1位于基层2上方；

所述面层的物质组分及配比为：水泥100kg，粗砂360kg，硅灰11kg，水35kg，减水剂1.2kg，二氧化钛6kg和活性炭4kg；

所述基层的物质组分及配比为：水泥110kg，石子260kg，粗砂110kg，硅灰12kg，VAE乳液12kg，聚乙烯纤维0.4kg，水35kg和减水剂1.2kg。

上述透水砖的制作方法是：

A、先行制作基层原料：将水、减水剂和VAE乳液混合均匀形成混合水溶液，备用；将石子、粗砂和聚乙烯纤维放入搅拌机搅拌40秒，加入1/3的混合水溶液，搅拌30秒，加入水泥和硅灰，搅拌40秒，再分两次加入剩余的混合水溶液，继续搅拌100秒；

B、随后制作面层原料：将粗砂放入搅拌机搅拌40秒，加入1/3的水和减水剂的混合溶液，搅拌30秒，加入水泥、硅灰、二氧化钛和活性炭，搅拌30秒，再分两次(每次各为混合水溶液总体积的1/3)加入剩余的混合水溶液，继续搅拌100秒；

C、将基层原料和面层原料分别加入到切块机中，利用切块机将基层料块和面层料块加压振动使之粘合；

D、将步骤C所得的透水砖放置在恒温恒湿条件下养护30天即成。

上述的VAE乳液优选VAE707乳液。该乳液为主要成分是醋酸乙稀－乙烯共聚乳液的简称。硅灰优选主要成分为非结晶二氧化硅的硅灰。所述二氧化钛为含银量为12％的载银纳米二氧化钛，活性炭为活性炭粉末。

更优选的是，粗砂的粒径为1.18mm，石子的粒径为9.5mm，所述水泥为RO42.5水泥。

面层与基层的高度之比为0.3：5.7-7.7。

实施例3：一种具有除霾和净水功能的透水砖，包括具有净霾功能的面层1和具有透水功能的基层2，面层1位于基层2上方；

所述面层的物质组分及配比为：水泥85kg，粗砂320kg，硅灰8kg，水27kg，减水剂0.9kg，二氧化钛2kg和活性炭2kg；

所述基层的物质组分及配比为：水泥95kg，石子230kg，粗砂80kg，硅灰9kg，VAE乳液9kg，聚乙烯纤维0.2kg，水27kg和减水剂0.9kg。

上述透水砖的制作方法是：

A、先行制作基层原料：将水、减水剂和VAE乳液混合均匀形成混合水溶液，备用；将石子、粗砂和聚乙烯纤维放入搅拌机搅拌20秒，加入1/3的混合水溶液，搅拌10秒，加入水泥和硅灰，搅拌20秒，再分两次(每次各为混合水溶液总体积的1/3)加入剩余的混合水溶液，继续搅拌80秒；

B、随后制作面层原料：将粗砂放入搅拌机搅拌20秒，加入1/3的水和减水剂的混合溶液，搅拌10秒，加入水泥、硅灰、二氧化钛和活性炭，搅拌30秒，再分两次加入剩余的混合水溶液，继续搅拌80秒；

C、将基层原料和面层原料分别加入到切块机中，利用切块机将基层料块和面层料块加压振动使之粘合；

D、将步骤C所得的透水砖放置在恒温恒湿条件下养护25天即成。

上述的VAE乳液优选VAE707乳液。该乳液为主要成分是醋酸乙稀－乙烯共聚乳液的简称。硅灰优选主要成分为非结晶二氧化硅的硅灰。所述二氧化钛为含银量为12％的载银纳米二氧化钛，活性炭为活性炭粉末。

更优选的是，粗砂的粒径为0.6mm，石子的粒径为4.75mm，所述水泥为RO42.5水泥。

面层与基层的高度之比为0.3：5.7-7.7。

实施例4：一种具有除霾和净水功能的透水砖，包括具有净霾功能的面层1和具有透水功能的基层2，面层1位于基层2上方；

所述面层的物质组分及配比为：水泥95kg，粗砂350kg，硅灰10kg，水32kg，减水剂1.1kg，二氧化钛5kg和活性炭3.5kg；

所述基层的物质组分及配比为：水泥105kg，石子250kg，粗砂100kg，硅灰11kg，VAE乳液11kg，聚乙烯纤维0.3kg，水32kg和减水剂1.1kg。

上述透水砖的制作方法是：

A、先行制作基层原料：将水、减水剂和VAE乳液混合均匀形成混合水溶液，备用；将石子、粗砂和聚乙烯纤维放入搅拌机搅拌40秒，加入1/3的混合水溶液，搅拌30秒，加入水泥和硅灰，搅拌40秒，再分两次加入剩余的混合水溶液，继续搅拌100秒；

B、随后制作面层原料：将粗砂放入搅拌机搅拌40秒，加入1/3的水和减水剂的混合溶液，搅拌30秒，加入水泥、硅灰、二氧化钛和活性炭，搅拌30秒，再分两次(每次各为混合水溶液总体积的1/3)加入剩余的混合水溶液，继续搅拌100秒；

C、将基层原料和面层原料分别加入到切块机中，利用切块机将基层料块和面层料块加压振动使之粘合；

D、将步骤C所得的透水砖放置在恒温恒湿条件下养护30天即成。

上述的VAE乳液优选VAE707乳液。该乳液为主要成分是醋酸乙稀－乙烯共聚乳液的简称。硅灰优选主要成分为非结晶二氧化硅的硅灰。所述二氧化钛为含银量为12％的载银纳米二氧化钛，活性炭为活性炭粉末，减水剂为萘磺酸盐高效减水剂，石子为瓜子石。

更优选的是，粗砂的粒径为1.18mm，石子的粒径为9.5mm，所述水泥为RO42.5水泥。

面层与基层的高度之比为0.3：5.7-7.7。

实施例5：一种具有除霾和净水功能的透水砖，包括具有净霾功能的面层1和具有透水功能的基层2，面层1位于基层2上方；

所述面层的物质组分及配比为：水泥90kg，粗砂330kg，硅灰9kg，水30kg，减水剂1kg，二氧化钛4.5kg和活性炭2.7kg；

所述基层的物质组分及配比为：水泥100kg，石子240kg，粗砂90kg，硅灰10kg，VAE乳液10kg，聚乙烯纤维0.26kg，水30kg和减水剂1kg。

上述透水砖的制作方法是：

A、先行制作基层原料：将水、减水剂和VAE乳液混合均匀形成混合水溶液，备用；将石子、粗砂和聚乙烯纤维放入搅拌机搅拌40秒，加入1/3的混合水溶液，搅拌30秒，加入水泥和硅灰，搅拌40秒，再分两次加入剩余的混合水溶液，继续搅拌100秒；

B、随后制作面层原料：将粗砂放入搅拌机搅拌40秒，加入1/3的水和减水剂的混合溶液，搅拌30秒，加入水泥、硅灰、二氧化钛和活性炭，搅拌30秒，再分两次(每次各为混合水溶液总体积的1/3)加入剩余的混合水溶液，继续搅拌100秒；

C、将基层原料和面层原料分别加入到切块机中，利用切块机将基层料块和面层料块加压振动使之粘合；

D、将步骤C所得的透水砖放置在恒温恒湿条件下养护28天即成。

上述的VAE乳液优选VAE707乳液。该乳液为主要成分是醋酸乙稀－乙烯共聚乳液的简称。硅灰优选主要成分为非结晶二氧化硅的硅灰。所述二氧化钛为含银量为12％的载银纳米二氧化钛，活性炭为活性炭粉末，减水剂为萘磺酸盐高效减水剂，石子为瓜子石。

更优选的是，粗砂的粒径为1mm，石子的粒径为5mm，所述水泥为RO42.5水泥。

面层与基层的高度之比为0.3：5.7-7.7。

需要注意的是，所选砂应严格选用单一粒径，使上述混凝土拥有良好透水性。

本方案中，具有萘磺酸盐高效减水剂具有能够使混凝土的强度提高，而且还能改善如抗磨损性、抗腐蚀性、抗渗透性等多种性能。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有除霾和净水功能的透水砖，其特征在于，包括具有净霾功能的面层和具有透水功能的基层，面层位于基层上方；

所述面层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥80-100，粗砂310-360，硅灰7-11，水25-35，减水剂0.8-1.2，二氧化钛3-6和活性炭1.5-4；

所述基层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥90-110，石子220-260，粗砂70-110，硅灰8-12，VAE乳液8-12，聚乙烯纤维0.1-0.4，水25-35和减水剂0.8-1.2。

2.根据权利要求1所述的透水砖，其特征在于，所述面层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥85-95，粗砂320-350，硅灰8-10，水27-32，减水剂0.9-1.1，二氧化钛2-5和活性炭2-3.5；

所述基层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥95-105，石子230-250，粗砂80-100，硅灰9-11，VAE乳液9-11，聚乙烯纤维0.2-0.3，水27-32和减水剂0.9-1.1。

3.根据权利要求1所述的透水砖，其特征在于，所述面层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥90，粗砂330，硅灰9，水30，减水剂1，二氧化钛4.5和活性炭2.7；

所述基层的物质组分及配比如下，均为重量份：

水泥100，石子240，粗砂90，硅灰10，VAE乳液10，聚乙烯纤维0.26，水30和减水剂1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的透水砖，其特征在于，所述二氧化钛为含银量为12％的载银纳米二氧化钛。

5.根据权利要求1-3任一项所述的透水砖，其特征在于，活性炭为活性炭粉末。

6.根据权利要求1-3任一项所述的透水砖，其特征在于，粗砂的粒径为0.6-1.18mm。

7.根据权利要求1-3任一项所述的透水砖，其特征在于，石子的粒径为4.75-9.5mm。

8.根据权利要求1-3任一项所述的透水砖，其特征在于，所述水泥为RO42.5水泥。

9.根据权利要求1-3任一项所述的透水砖，其特征在于，所述VAE707乳液成为醋酸乙稀－乙烯共聚乳液。

10.一种制作权利要求1-3任一项所述的透水砖的制作方法，其特征在于，步骤如下：

A、所述透水砖基层的制作方法为：

将水、减水剂和VAE乳液混合均匀形成混合水溶液，备用；

将石子、粗砂和聚乙烯纤维放入搅拌机搅拌20-40秒，加入1/3的混合水溶液，搅拌10-30秒，加入水泥和硅灰，搅拌20-40秒，再加入剩余的混合溶液，继续搅拌80-100秒；

B、所述透水砖面层的制作方法为：

将粗砂放入搅拌机搅拌20-40秒，加入1/3的水和减水剂的混合溶液，搅拌10-30秒，加入水泥、硅灰、二氧化钛和活性炭，搅拌30秒，再加入剩余的混合溶液，继续搅拌80-100秒；

C、将步骤A所得基层物料与步骤B所得面层物料加压振动使之粘合；

D、将步骤C所得的透水砖放置在恒温恒湿条件下养护25-30天。