CN107032678B - 一种梯度透水砖及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料混凝土技术领域，特别涉及一种梯度透水砖及其生产方法，所述的透水砖由骨料、水、水泥和外加剂分别制备上部面层、中部面层和下部面层，最终压实而成。本发明的有益效果在于：通过对砖体结构分层，形成空隙梯度，在普通透水砖的功能基础上增加了一定的持水功能，既保证雨水迅速通过砖体下渗，又可以在砖体内保持一定量的水，还能补充土壤中的毛细水，土壤中的水通过蒸发和大气进行水汽循环；本发明生产的梯度透水砖，抗弯拉断裂强度高、结构为梯度型以及具有一定持水功能，其抗压强度达42.3MPa，可以满足人行道和小型机动车道的使用强度，透水砖平均透水系数达0.5mm/s，可广泛用于广场、小区、庭院、人行道、停车场等场合。

Description

一种梯度透水砖及其生产方法
技术领域
本发明涉及建筑材料混凝土技术领域，特别涉及一种梯度透水砖及其生产方法。
背景技术
在海绵城市建设理念的提出后，我国城市道路建设更加注重与自然的融合，而对于城市内的广场、人行道、小区、庭院等路面生态可持续发展关注度还不够高，这些场合现有的硬质混凝土路面不仅热岛效应严重，而且路面排水功能差，使得其雨后积水严重，形成内涝。
现有的广场、人行道等路面砖大部分还是使用石板砖块或混凝土砖块，虽然制作成本低廉，但几乎没有透水功能，雨天便会积水严重，给人们的步行带来不便。又由于石板砖块和混凝土砖块不能及时将雨水排至基层土壤中，导致雨水流失。
现有的透水砖能满足基本的透水功能，但其并不能很好的服务生态环境，当雨水透过砖层，很快流入基层直至土壤层中，由于砖体只有透水功能，没有一定的持水功能，土壤中的毛细孔得不到持久性的供水，土壤中的水不能通过蒸发和大气进行水汽循环，因此不能真正符合海绵城市理念的需求。为保证雨水能够快速透过砖体，砖体自身又可以保持一定量的水缓慢下渗。但是在现有的技术中，一般的透水混凝土路面砖，在保证透水功能后，不能同时保持一定量的水使其缓慢下渗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗弯拉断裂强度高、结构为梯度型以及具有一定持水功能的梯度透水砖及其生产方法，以解决上述背景技术中所提及的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种梯度透水砖，其特征在于：所述的透水砖由骨料、水、水泥和外加剂分别制备上部面层、中部面层和下部面层，最终压实而成，所述的上部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1675：93～105：310～350：3.1～3.5，所述的中部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1612：93～105：310～350：3.1～3.5，所述的下部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1699：93～105：310～350：3.1～3.5。
其中，优选方案如下：
所述的外加剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
所述的上部面层、中部面层和下部面层中所采用的的骨料按筛孔尺寸具体划分如下：上部面层采用2.36～4.75mm和4.75～9.5mm两种粒径的骨料组合物，其中，2.36～4.75mm粒径的骨料占骨料组合物质量的30％；中部面层采用4.75～9.5mm和9.5～13.2mm两种粒径的骨料组合物，其中，4.75～9.5mm粒径的骨料占骨料组合物质量的80％；下部面层采用2.36～4.75mm粒径的骨料。
本发明中，下部面层采用2.36～4.75mm细度的骨料，经过试验研究，透水混凝土透水能力的大小主要取决于有效空隙率的大小，有效空隙包括连通空隙和半连通空隙，连通空隙率越大混凝土透水能力越强。由于2.36～4.75mm粒径骨料构成的结构层渗透系数为0.3mm/s，且含小粒径骨料透水混凝土内部半连通空隙所占比率较大，使得砖体内可以集聚一定量的水，在较长的时间内缓慢下渗，因此该面层可以实现持水功能。
所述的上部面层、中部面层和下部面层的厚度比为：5:8～10:5～7。
本发明所述的梯度透水砖的生产方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)按照配方称取各面层所用原料；
(2)使用机械输送设备分别将骨料、水、水泥和外加剂加入砂石储料仓、水泥仓、蓄水池和外加剂储存器；
(3)首先将下部面层所需要的骨料输送到搅拌仓中，搅拌2min～3min至均匀，然后加入全部的水泥和一半量的水，搅拌1min～2min至均匀，再分别加入全部的外加剂和剩下的水，搅拌3min～5min至均匀，最后得到下部面层混合料并倒入下部面层储料仓；
(4)采用机制加压一次性成型方法，将下部面层混合料布料于集成的砖块模具底层，并进行初步压实，当下部面层完成初步压实后，再依次进行中部面层混合料和上部面层混合料的搅拌、布料和初步压实；
(5)成型后，将其置于烘箱中固化，并在30～60℃温度下养护1～2天；
(6)等待其干燥后便制得梯度透水砖，对梯度透水砖成品检验和用码垛入库即可。
其中，所述的步骤(4)中初步压实的压力优选为5～8MPa。
本发明的有益效果在于：通过对砖体结构分层，形成空隙梯度，在普通透水砖的功能基础上增加了一定的持水功能，既保证雨水迅速通过砖体下渗，又可以在砖体内保持一定量的水，还能补充土壤中的毛细水，土壤中的水通过蒸发和大气进行水汽循环；本发明生产的梯度透水砖，抗弯拉断裂强度高、结构为梯度型以及具有一定持水功能，其抗压强度达42.3MPa，可以满足人行道和小型机动车道的使用强度，透水砖平均透水系数达0.5mm/s，可广泛用于广场、小区、庭院、人行道、停车场等场合。
附图说明
图1为本发明梯度透水砖的结构示意图。
图2为本发明梯度透水砖的剖面图。
图3为本发明梯度透水砖的生产流程图。
图中：1、上部面层 2、中部面层 3、下部面层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做详细描述。
实施例1：
如图1和图2所示，一种梯度透水砖，由上向下依次包括压实在一起的上部面层1、中部面层2和下部面层3。
实施例2：
一种梯度透水砖，所述的透水砖由骨料、水、水泥和外加剂分别制备上部面层、中部面层和下部面层，最终压实而成，所述的外加剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
所述的上部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1675：93：310：3.1，所述的中部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1612：93：310：3.1，所述的下部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1699：93：310：3.1。
所述的上部面层、中部面层和下部面层中所采用的的骨料按筛孔尺寸具体划分如下：上部面层采用2.36～4.75mm和4.75～9.5mm两种粒径的骨料组合物，其中，2.36～4.75mm粒径的骨料占骨料组合物质量的30％；中部面层采用4.75～9.5mm和9.5～13.2mm两种粒径的骨料组合物，其中，4.75～9.5mm粒径的骨料占骨料组合物质量的80％；下部面层采用2.36～4.75mm粒径的骨料。
所述的上部面层、中部面层和下部面层的厚度比为：5:8:5。
如图2所示，梯度透水砖的生产方法具体步骤如下：
(1)按照配方称取各面层所用原料；
(2)使用机械输送设备分别将骨料、水、水泥和外加剂加入砂石储料仓、水泥仓、蓄水池和外加剂储存器，然后将其通过皮带传送，螺旋输送和泵送等方式输送到搅拌仓；
(3)首先将下部面层所需要的骨料输送到搅拌仓中，搅拌2min至均匀，然后加入全部的水泥和一半量的水，搅拌1min至均匀，再分别加入全部的外加剂和剩下的水，搅拌3min至均匀，最后得到下部面层混合料并倒入下部面层储料仓；
(4)由布料机架、成型钢栈板等组成的机制一体化砖体成型台，将按照设定值计量的下部面层混合料布料于集成的砖块模具底层，并进行初步压实，当下部面层完成初步压实后，再依次进行中部面层混合料和上部面层混合料的搅拌、布料和初步压实，其中，初步压实的压力为5MPa；
(5)成型后，将其置于烘箱中固化，并在60℃温度下养护2天；
(6)等待其干燥后便制得梯度透水砖，对梯度透水砖成品检验和用码垛入库即可。
实施例3：
一种梯度透水砖，所述的透水砖由骨料、水、水泥和外加剂分别制备上部面层、中部面层和下部面层，最终压实而成，所述的外加剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
所述的上部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1675：105：350：3.5，所述的中部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1612：105：350：3.5，所述的下部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1699：105：350：3.5。
所述的上部面层、中部面层和下部面层中所采用的的骨料按筛孔尺寸具体划分如下：上部面层采用2.36～4.75mm和4.75～9.5mm两种粒径的骨料组合物，其中，2.36～4.75mm粒径的骨料占骨料组合物质量的30％；中部面层采用4.75～9.5mm和9.5～13.2mm两种粒径的骨料组合物，其中，2.36～4.75mm粒径的骨料占骨料组合物质量的80％；下部面层采用2.36～4.75mm粒径的骨料。
所述的上部面层、中部面层和下部面层的厚度比为：5:10:7。
如图2所示，梯度透水砖的生产方法具体步骤如下：
(1)按照配方称取各面层所用原料；
(2)使用机械输送设备分别将骨料、水、水泥和外加剂加入砂石储料仓、水泥仓、蓄水池和外加剂储存器，然后将其通过皮带传送，螺旋输送和泵送等方式输送到搅拌仓；
(3)首先将下部面层所需要的骨料输送到搅拌仓中，搅拌3min至均匀，然后加入全部的水泥和一半量的水，搅拌2min至均匀，再分别加入全部的外加剂和剩下的水，搅拌5min至均匀，最后得到下部面层混合料并倒入下部面层储料仓；
(4)由布料机架、成型钢栈板等组成的机制一体化砖体成型台，将按照设定值计量的下部面层混合料布料于集成的砖块模具底层，并进行初步压实，当下部面层完成初步压实后，再依次进行中部面层混合料和上部面层混合料的搅拌、布料和初步压实，其中，初步压实的压力为8MPa；
(5)成型后，将其置于烘箱中固化，并在60℃温度下养护1天；
(6)等待其干燥后便制得梯度透水砖，对梯度透水砖成品检验和用码垛入库即可。

Claims (5)

1.一种梯度透水砖，其特征在于：所述的透水砖由骨料、水、水泥和外加剂分别制备上部面层、中部面层和下部面层，最终压实而成，所述的上部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1675：93～105：310～350：3.1～3.5，所述的中部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1612：93～105：310～350：3.1～3.5，所述的下部面层中骨料、水、水泥和外加剂的投放重量比为1699：93～105：310～350：3.1～3.5；
所述的上部面层、中部面层和下部面层中所采用的骨料按筛孔尺寸具体划分如下：上部面层采用2.36～4.75mm和4.75～9.5mm两种粒径的骨料组合物，其中，2.36～4.75mm粒径的骨料占骨料组合物质量的30％；中部面层采用4.75～9.5mm和9.5～13.2mm两种粒径的骨料组合物，其中，4.75～9.5mm粒径的骨料占骨料组合物质量的80％；下部面层采用2.36～4.75mm粒径的骨料。
2.根据权利要求1所述的一种梯度透水砖，其特征在于：所述的外加剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
3.根据权利要求1所述的一种梯度透水砖，其特征在于：所述的上部面层、中部面层和下部面层的厚度比为：5:8～10:5～7。
4.一种权利要求1所述的梯度透水砖的生产方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)按照配方称取各面层所用原料；
(2)使用机械输送设备分别将骨料、水、水泥和外加剂加入砂石储料仓、水泥仓、蓄水池和外加剂储存器；
(3)首先将下部面层所需要的骨料输送到搅拌仓中，搅拌2min～3min至均匀，然后加入全部的水泥和一半量的水，搅拌1min～2min至均匀，再分别加入全部的外加剂和剩下的水，搅拌3min～5min至均匀，最后得到下部面层混合料并倒入下部面层储料仓；
(4)采用机制加压一次性成型方法，将下部面层混合料布料于集成的砖块模具底层，并进行初步压实，当下部面层完成初步压实后，再依次进行中部面层混合料和上部面层混合料的搅拌、布料和初步压实；
(5)成型后，将其置于烘箱中固化，并在30～60℃温度下养护1～2天；
(6)等待其干燥后便制得梯度透水砖，对梯度透水砖成品检验和码垛入库即可。
5.根据权利要求4所述的一种梯度透水砖的生产方法，其特征在于：所述的步骤(4) 中初步压实的压力为5～8MPa。
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