CN105970756A - 一种透水砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路砖技术领域，尤其是涉及一种透水砖及其制备方法。该透水砖包括：透水基层以及水表层；透水基层由单级配的碎石粘结制成；透水表层由中间的透水表层中间层及透水表层周边层构成；透水表层中间层及透水表层周边层均由砂石通过粘结剂粘结制成；透水基层的碎石粒径大于透水表层中间层的砂石粒径，透水表层中间层的砂石粒径大于透水表层周边层的砂石粒径；在透水表层与透水基层之间还可以设置透水中间粘接层。该透水砖采用分层入模浇筑、蒸汽养生、干燥、挤压、脱模、浸渍外掺剂养生等步骤制备而成。本发明透水性能好；采用天然颜色，生态环保；强度高，不易折断，耐久性好；生产过程节能环保，生产工艺简单。

Description

一种透水砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及路砖技术领域，尤其是涉及一种透水砖及其制备方法。

背景技术

目前市面使用的透水砖一般为两层或单层式透水结构，透水表面层通过色粉进行调色，表层和基层材料为常规的机制砂或天然砂，主要粘结剂为水泥，采用压制工艺制作成型。

现有的透水砖存在以下缺陷：

(1)透水孔容易堵塞，使用一段时间后透水功能会锐减或失效；砖体表面强度不够，容易造成磨损变色；

(2)强度低，容易折断，耐久性差；

(3)表面通过色粉进行调色，颜色单一，容易褪色，不美观，不环保；

(4)采用压制方式成型，生产工艺复杂，成型质量较差，表面粗糙。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种透水砖，具有透水性好、强度高的优点。

本发明的第二目的在于提供一种透水砖的制备方法，生产过程简单，节能环保。

本发明提供的透水砖，包括：透水基层，以及设置在所述透水基层上的透水表层；

所述透水基层由单级配的碎石通过粘结剂粘结制成；

所述透水表层由中间的透水表层中间层及围绕所述透水表层中间层的透水表层周边层构成；所述透水表层中间层及所述透水表层周边层均由碎石通过粘结剂粘结制成；

所述透水基层的碎石粒径大于所述透水表层中间层的碎石粒径，所述透水表层中间层的碎石粒径大于所述透水表层周边层的碎石粒径。

进一步的，所述透水表层周边层的内侧表面由上至下逐渐向所述透水表层的中心倾斜。

进一步的，所述的透水砖还包括设置在所述透水基层与所述透水表层之间的透水中间粘接层；所述透水中间粘接层为粘结剂，或者为由粘接剂与粒径为0.1mm～0.2mm的砂粒混合制成的粘结砂浆。

进一步的，所述透水基层上表面的四周边缘为水平设置，中间部分凸起形成凸台；所述透水表层的下表面设置与所述凸台形状匹配的凹槽；所述透水中间粘接层覆盖所述透水基层的上表面。

进一步的，所述透水基层的碎石粒径为2.36mm～9.5mm，所述透水表层中间层的碎石粒径为0.1mm～0.5mm，所述透水表层周边层的碎石粒径为0.1mm～0.2mm。

进一步的，所述粘接剂为改性高分子聚氨酯有机胶粘剂。

进一步的，所述透水表层的碎石为采用天然彩砂、普通河沙或覆膜砂。

本发明提供的基于所述两层式透水砖的制备方法，包括以下步骤：

取粒径为2.36mm～9.5mm的单级配碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水基层混合料，然后入模浇筑并进行蒸汽养生；

对蒸汽养生后的透水基层混合料进行表面清洗，并进行烘烤干燥处理，得到透水基层；

取粒径为0.1mm～0.2mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层周边层混合料；取粒径为0.1mm～0.5mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层中间层混合料；将所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料按照位置分别装入带有所述透水基层的模具内；

对所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料进行挤压、补料并脱模；

将脱模得到的透水砖浸渍到外掺剂中养护，提取晾干后得到最终的透水砖。

本发明提供的基于所述三层式透水砖的制备方法，包括以下步骤：

取粒径为2.36mm～9.5mm的单级配碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水基层混合料，然后入模浇筑并进行蒸汽养生；

对蒸汽养生后的透水基层混合料进行表面清洗，并进行烘烤干燥处理，得到透水基层；

取粒径为0.1mm～0.2mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层周边层混合料；取粒径为0.1mm～0.5mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层中间层混合料；将所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料按照位置分别装入模具内；对所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料进行挤压、补料、并脱模，得到透水表层；

配置透水中间粘接层，并铺设在所述透水基层的上表面；将所述透水表层安装在所述透水中间粘接层的上表面，静压；

将静压后的透水砖浸渍到外掺剂中养护，提取晾干后得到最终的透水砖。

进一步的，所述透水基层的蒸汽养生步骤的温度为60℃～65℃，湿度为95％～100％；所述外掺剂为水性改性聚氨酯与水的混合液，其中，水性改性聚氨酯的质量含量为1％，浸渍养护采用常温浸泡的方式；

对所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料进行挤压后，使得所述透水表层周边层及所述透水表层中间层的表面平整，且所述透水表层周边层的碎石间空隙不大于0.1mm，所述透水表层中间层的碎石间空隙不大于0.2mm。

本发明采用粘接剂，尤其是以改性高分子聚氨酯有机材料作为粘结剂，通过与彩砂、普通河沙或覆膜砂混合搅拌形成透水表层，并与单级配透水混凝土基层材料整体压制成型，然后经过外掺剂养护，使得透水表层粘结剂材料与外掺剂进一步产生化学反应，产生一种能够降低水表面张力的化学物质，实现砂粒之间微米级孔隙透(滤)水功能，同时也提高透水砖整体物理力学性能。

本发明的有益效果为：

(1)通过透水表层进行过滤透水，保证透水基层的透水孔不堵塞，可以实现净水、蓄水和滞水功能；

(2)透水表层的碎石采用天然颜色，生态环保，不会产生磨损变色情况，可多种颜色搭配设计不同图案，铺装成型美观；

(3)透水砖基层强度高，保证透水砖生产、运输、安装和使用过程不容易折断，耐久性好；且透水表层的抗滑性能好；

(4)原材料为原生态，常温生产，生产过程节能环保，生产工艺简单，能够节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的两层式透水砖的轴侧示意图；

图2为本发明实施例一提供的两层式透水砖的A-A面示意图；

图3为本发明实施例一提供的两层式透水砖的B-B面示意图；

图4为本发明实施例二提供的三层式透水砖的轴侧示意图；

图5为本发明实施例二提供的三层式透水砖的C-C面示意图；

图6为本发明实施例二提供的三层式透水砖的D-D面示意图；

附图标记：

1-透水表层周边层； 2-透水表层中间层；

3-透水基层； 4-透水中间粘接层

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

图1为本发明实施例一提供的两层式透水砖的轴侧示意图；图2为本发明实施例一提供的两层式透水砖的A-A面示意图；图3为本发明实施例一提供的两层式透水砖的B-B面示意图。

本实施例提供的两层式透水砖，包括：透水基层3，以及设置在所述透水基层上的透水表层。

透水基层3由粒径为2.36mm～9.5mm的单级配碎石通过粘结剂粘结制成。

透水表层由中间的透水表层中间层2及围绕所述透水表层中间层2的透水表层周边层1构成。

透水表层中间层2由粒径为0.1mm～0.5mm的砂石通过粘接剂粘接而成；透水表层周边层1由粒径为0.1mm～0.2mm的砂石通过粘结剂粘结制成。且透水表层中间层2的砂石粒径大于等于透水表层周边层1的砂石粒径。

为了保证透水表层周边层1的密实度，并为了方便制作，透水表层周边层1的内侧表面由上至下逐渐向透水表层的中心倾斜。一般情况下，透水表层周边层1的内侧表面与水平面间的夹角为45°～60°。

在本实施例中，透水基层3的粘接剂采用水泥，采用混合搅拌浇筑成型，抗压强度可达到20MPa以上，抗折强度可达到10MPa以上。

透水表层的粘接剂为高分子透明粘接剂。具体可以采用改性高分子聚氨酯有机胶粘剂，既可以保证透水性，又可以不影响美观性。

透水表层的碎石为天然彩砂、普通河沙或覆膜砂。

透水基层3能够增强透水砖的整体强度，耐久性好；由于透水基层3的孔隙率较大，可以加快透水速度，提升蓄水能力和滞水能力；由于透水基层3的碎石之间空隙比透水表层大，透水表层砂粒可嵌入透水基层空隙中，确保压制时透水表层与透水基层的粘结整体性。

透水表层主要实现功能为：透水，由于砂粒之间微米级孔隙，以及与透水基层1的孔隙率存在差异，可以实现过滤水中杂质，达到净化水质作用，也可以实现蓄水和滞水功能；通过天然砂不同颜色或色粉调整，可设计不同图案，不褪色，不变色，生态美观。

透水表层周边层1的碎石粒径较小，与透水基层3的碎石材料粒径存在差异，因此，透水表层周边层1的碎石可嵌入透水基层3的空隙中，确保压制时透水表层与透水基层的粘结整体性，以及确保透水砖表面四周压槽成型质量。

透水表层中间层2能够增加透水砖表面抗滑性能；较透水表层周边层1的孔隙率更大，可加速透水速度，提高蓄水能力和滞水能力。

本实施例所述的两层式透水砖，按照如下方法制备：

(1)取粒径为2.36mm～9.5mm的单级配碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水基层混合料，然后入模浇筑并进行蒸汽养生；蒸汽养生的温度为60℃～65℃，湿度为95％～100％；

(2)对蒸汽养生后的透水基层混合料进行表面清洗，并进行烘烤干燥处理，祛除水分，得到透水基层；

(3)取粒径为0.1mm～0.2mm的砂石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层周边层混合料；取粒径为0.1mm～0.5mm的砂石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层中间层混合料；将所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料按照位置分别装入带有所述透水基层的模具内；

(4)对所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料进行挤压、补料，再进行压周边或中间印槽步骤，最后碾压、养护并脱模；

(5)将脱模得到的透水砖浸渍到外掺剂中养护，所述外掺剂为水性改性聚氨酯与水的混合液，其中，水性改性聚氨酯的质量含量为1％，浸渍养护采用常温浸泡的方式；然后提取晾干，得到最终的透水砖。

对所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料进行挤压后，应该使透水表层周边层及透水表层中间层的表面平整，且透水表层周边层的碎石间空隙不大于0.1mm，透水表层中间层的碎石间空隙不大于0.2mm。

实施例二：

图4为本发明实施例二提供的三层式透水砖的轴侧示意图；图5为本发明实施例二提供的三层式透水砖的C-C面示意图；图6为本发明实施例二提供的三层式透水砖的D-D面示意图。

本实施例提供的三层式透水砖，包括：透水基层3、透水表层，以及设置在透水基层3与透水表层之间的透水中间粘接层4。

透水基层3由粒径为2.36mm～9.5mm的单级配碎石通过粘结剂粘结制成。

透水中间粘接层4为粘结剂，或者为由粘接剂与粒径为0.1mm～0.2mm的砂制成的粘结砂浆。

透水表层由中间的透水表层中间层2及围绕所述透水表层中间层2的透水表层周边层1构成。

透水表层中间层2由粒径为0.1mm～0.5mm的砂石通过粘接剂粘接而成；透水表层周边层1由粒径为0.1mm～0.2mm的砂石通过粘结剂粘结制成。且透水表层中间层2的砂石粒径大于等于透水表层周边层1的砂石粒径。

为了保证透水表层周边层1的密实度，并为了方便制作，透水表层周边层1的内侧表面由上至下逐渐向透水表层的中心倾斜。一般情况下，透水表层周边层1的内侧表面与水平面间的夹角为45°～60°。

为了保证透水表层周边层1的强度，同时为了保证粘接力，提高粘接面积，也为了安装方便，透水基层3上表面的四周边缘为水平设置，中间部分凸起形成凸台；透水表层的下表面设置与所述凸台形状匹配的凹槽；透水中间粘接层4覆盖所述透水基层3的上表面。

在本实施例中，透水基层3的粘接剂采用水泥，采用混合搅拌浇筑成型，抗压强度可达到20MPa以上，抗折强度可达到10MPa以上。

透水表层及透水中间粘结层4所使用的粘接剂为高分子透明粘接剂。具体可以采用改性高分子聚氨酯有机胶粘剂，既可以保证透水性，又可以不影响美观性。

透水表层的碎石为采用天然彩砂、普通河沙或覆膜砂。

透水基层3能够增强透水砖的整体强度，耐久性好；由于透水基层3的孔隙率较大，可以加快透水速度，提升蓄水能力和滞水能力；由于透水基层3的碎石之间空隙比透水表层大，透水表层碎石可嵌入透水基层空隙中，确保压制时透水表层与透水基层的粘结整体性。

透水表层主要实现功能为：透水，由于砂粒之间微米级孔隙，以及与透水基层1的孔隙率存在差异，可以实现过滤水中杂质，达到净化水质作用，也可以实现蓄水和滞水功能；通过天然砂不同颜色或色粉调整，可设计不同图案，不褪色，不变色，生态美观。

透水表层周边层1的碎石粒径较小，与透水基层3的碎石材料粒径存在差异，因此，透水表层周边层1的碎石可嵌入透水基层3的空隙中，确保压制时透水表层与透水基层的粘结整体性，以及确保透水砖表面四周压槽成型质量。

透水表层中间层2能够增加透水砖表面抗滑性能；较透水表层周边层1的孔隙率更大，可加速透水速度，提高蓄水能力和滞水能力。

透水中间粘结层4的作用是将透水表层和透水基层有效粘结成整体。

本实施例所述的三层式透水砖，按照如下方法制备：

(1)取粒径为2.36mm～9.5mm的单级配碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水基层混合料，然后入模浇筑并进行蒸汽养生；蒸汽养生的温度为60℃～65℃，湿度为95％～100％；

(2)对蒸汽养生后的透水基层混合料进行表面清洗，并进行烘烤干燥处理，祛除水分，得到透水基层；

(3)取粒径为0.1mm～0.2mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层周边层混合料；取粒径为0.1mm～0.5mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层中间层混合料；将所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料按照位置分别装入模具内；

(4)对透水表层周边层混合料及透水表层中间层混合料进行挤压、补料，再进行压周边或中间印槽步骤，最后碾压、养护并脱模，得到透水表层；

(5)用粘接剂与粒径为0.1mm～0.2mm的砂混合配置成粘结砂浆，并铺设在透水基层3的上表面；将透水表层安装在透水中间粘接层4的上表面，静压；

(6)将静压后的透水砖浸渍到外掺剂中养护，所述外掺剂为水性改性聚氨酯与水的混合液，其中，水性改性聚氨酯的质量含量为1％，浸渍养护采用常温浸泡的方式；最后提取晾干，得到最终的透水砖。

对所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料进行挤压后，应该使透水表层周边层及透水表层中间层的表面平整，且透水表层周边层的碎石间空隙不大于0.1mm，透水表层中间层的碎石间空隙不大于0.2mm。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种透水砖，其特征在于，包括：透水基层，以及设置在所述透水基层上的透水表层；

所述透水基层由单级配的碎石通过粘结剂粘结制成；

所述透水表层由中间的透水表层中间层及围绕所述透水表层中间层的透水表层周边层构成；所述透水表层中间层及所述透水表层周边层均由碎石通过粘结剂粘结制成；

所述透水基层的碎石粒径大于所述透水表层中间层的碎石粒径，所述透水表层中间层的碎石粒径大于所述透水表层周边层的碎石粒径。

2.根据权利要求1所述的透水砖，其特征在于，所述透水表层周边层的内侧表面由上至下逐渐向所述透水表层的中心倾斜。

3.根据权利要求2所述的透水砖，其特征在于，还包括设置在所述透水基层与所述透水表层之间的透水中间粘接层；所述透水中间粘接层为粘结剂，或者为由粘接剂与粒径为0.1mm～0.2mm的砂粒混合制成的粘结砂浆。

4.根据权利要求3所述的透水砖，其特征在于，所述透水基层上表面的四周边缘为水平设置，中间部分凸起形成凸台；所述透水表层的下表面设置与所述凸台形状匹配的凹槽；所述透水中间粘接层覆盖所述透水基层的上表面。

5.根据权利要求1或3所述的透水砖，其特征在于，所述透水基层的碎石粒径为2.36mm～9.5mm，所述透水表层中间层的碎石粒径为0.1mm～0.5mm，所述透水表层周边层的碎石粒径为0.1mm～0.2mm。

6.根据权利要求1或3所述的透水砖，其特征在于，所述粘接剂为改性高分子聚氨酯有机胶粘剂。

7.根据权利要求1或3所述的透水砖，其特征在于，所述透水表层的碎石为采用天然彩砂、普通河沙或覆膜砂。

8.一种基于权利要求1所述的透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取粒径为2.36mm～9.5mm的单级配碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水基层混合料，然后入模浇筑并进行蒸汽养生；

对蒸汽养生后的透水基层混合料进行表面清洗，并进行烘烤干燥处理，得到透水基层；

取粒径为0.1mm～0.2mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层周边层混合料；取粒径为0.1mm～0.5mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层中间层混合料；将所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料按照位置分别装入带有所述透水基层的模具内；

对所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料进行挤压、补料并脱模；

将脱模得到的透水砖浸渍到外掺剂中养护，提取晾干后得到最终的透水砖。

9.一种基于权利要求3所述的透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取粒径为2.36mm～9.5mm的单级配碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水基层混合料，然后入模浇筑并进行蒸汽养生；

对蒸汽养生后的透水基层混合料进行表面清洗，并进行烘烤干燥处理，得到透水基层；

取粒径为0.1mm～0.2mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层周边层混合料；取粒径为0.1mm～0.5mm的碎石与粘接剂混合搅拌，得到透水表层中间层混合料；将所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料按照位置分别装入模具内；对所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料进行挤压、补料、并脱模，得到透水表层；

配置透水中间粘接层，并铺设在所述透水基层的上表面；将所述透水表层安装在所述透水中间粘接层的上表面，静压；

将静压后的透水砖浸渍到外掺剂中养护，提取晾干后得到最终的透水砖。

10.根据权利要求8或9所述的透水砖的制备方法，其特征在于，所述透水基层的蒸汽养生步骤的温度为60℃～65℃，湿度为95％～100％；所述外掺剂为水性改性聚氨酯与水的混合液，其中，水性改性聚氨酯的质量含量为1％，浸渍养护采用常温浸泡的方式；

对所述透水表层周边层混合料及所述透水表层中间层混合料进行挤压后，使得所述透水表层周边层及所述透水表层中间层的表面平整，且所述透水表层周边层的碎石间空隙不大于0.1mm，所述透水表层中间层的碎石间空隙不大于0.2mm。