CN107245922A - 一种双层结构弹性透水砖及其制备方法 - Google Patents

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张丽
徐智勇
兰普添
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Abstract

本发明属于透水砖建筑材料技术领域，具体涉及一种双层结构弹性透水砖及其制备方法。该双层结构弹性透水砖包括透水基层以及覆盖在所述透水基层上的弹性透水面层。弹性透水面层包括弹性橡胶颗粒和粘结剂，透水基层包括骨料颗粒和胶凝材料。本发明所提供的双层结构弹性透水砖具有良好的透水率和抗压强度，同时又具有良好的弹性，解决了传统透水砖表面过于刚性的问题。由于透水砖表面具有弹力，可以用于铺设赛道、比赛场地、幼儿园路面等；由于是块与块的铺设，铺设后可以整块的更换，对铺设的路面进行局部的维修，更换速度快，维修方便。

Description

一种双层结构弹性透水砖及其制备方法
技术领域
本发明属于透水砖建筑材料技术领域，具体涉及一种双层结构弹性透水砖及其制备方法。
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。
申请号为201110378930.7的发明专利公开了一种透水砖，其包括透水基层和覆盖在所述透水基层上的透水表层，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。虽然该透水砖具有优异的透水能力、且不会造成地基松动，但是透水砖表面硬度大、无弹性、表面过于刚性，无法满足特定场景或区域的需求。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种双层结构弹性透水砖及其制备方法，解决了传统透水砖表面过于刚性的问题。
本发明所提供的技术方案如下：
一种双层结构弹性透水砖，包括：
透水基层；
以及，覆盖在所述透水基层上的弹性透水面层。
上述技术方案所提供的双层结构弹性透水砖既可以实现透水砖的功能，有因为具有弹性可应用于特地环境，例如球场、赛道幼儿园等对地面弹力有要求的场地。
具体的，所述弹性透水面层包括弹性橡胶颗粒和粘结剂。
具体的，所述粘结剂与所述弹性橡胶颗粒的重量百分比为1～20％。
上述技术方案选择弹性橡胶颗粒为弹性透水面层主料，一方面可以提供弹性透水面层的弹力，一方面原料易得，生产成本低。
优选的，所述弹性橡胶颗粒为环保无毒橡胶颗粒。
更优选的，弹性橡胶颗粒为EPDM橡胶颗粒。
上述技术方案选择环保无毒橡胶颗粒为弹性透水面层主料，一方面可以提供弹性透水面层的弹力，一方面环保无污染，耐老化、色度劳、耐紫外线和耐候性强。
优选的，所述粘结剂为亲水性粘结剂。
更优选的，所述粘结剂为亲水性树脂凝胶。
上述技术方案选择亲水性树脂凝胶为粘结剂可以通过亲水性树脂凝胶的亲水性增加弹性透水面层的透水效果。
具体的，弹性橡胶颗粒的粒径为0.3～3mm。
具体的，亲水性树脂凝胶可选自申请号为201310628526.X的发明专利所提供的粘结剂，该粘结剂包括A组份与B组份，以下均以质量百分含量计；其中A组份为5～80％的环氧类树脂，1～20％的聚硫醇树脂，1～50％的耐候促进剂，1～40％的亲水树脂和氨类催化剂1～8％；B组份为5～60％的三氟化硼～胺络合物固化剂、芳香胺、曼尼希加成多元胺中的一种或多种；所述亲水树脂为通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，使该树脂成为具有自乳化性能的可反应树脂。
该粘结剂的滤水原理为通过与环氧树脂的反应，生产大量亲水性羟基(-OH)，使得粘结剂表面对水具有极强的润湿能力，解决了普通大孔径透水材料易污染，易被堵塞，无法保持长久透水、滤水性等问题，实现了细小孔径高透水、高滤水的功能。将本发明粘结剂与粒径为0.3～3mm的弹性橡胶颗粒混合作为上层结构弹性透水面层，利用亲水性树脂凝胶对水良好的分散和膜化作用，可以达到良好的透水性能。
具体的，所述弹性透水面层为立方体形，所述透水基层为立方体形。
优选的，透水基层的上底面与弹性透水面层的下底面形状一致。
在上述技术方案中，双层结构弹性透水砖可以通过弹性透水面层的透水作用进行透水，以防止路面积水。
在上述技术方案中，双层结构弹性透水砖可以通过弹性透水面层的透水作用进行透水，同时，铺设道路后，响铃的双层结构弹性透水砖的上表面之间留有沟道，以沟道为线条可以形成一定的图案。
具体的，所述透水基层包括骨料颗粒和胶凝材料，所述胶凝材料与所述骨料颗粒的重量百分比为1～35％。
其中：
所述骨料颗粒包括石灰石颗粒、石英石颗粒或再生骨料颗粒中的任意一种或多种的混合，其中，所述再生骨料优选为建筑材料再生骨料；
所述胶凝材料为水泥，具体的，选自硅酸盐水泥、硫酸盐水泥或磷酸盐水泥中的任意一种或多种的混合。
具体的，所述骨料颗粒的粒径为3～13mm。
基于上述材料形成的透水基层可以在基层材料中形成空隙结构，空隙率可以达到20～30％，符合JC/T945―2005《透水砖》标准和GB/T25993-2010。
本发明还提供了本发明所提供的双层结构弹性透水砖的制备方法，包括以下步骤：
1)将弹性橡胶颗粒和粘结剂混合，制备得到透水基层，所述粘结剂与所述弹性橡胶颗粒的重量百分比为1～20％；
将骨料颗粒和胶凝材料混合，制备得到弹性透水面层，所述胶凝材料与所述骨料颗粒的重量百分比为1～35％；
2)将步骤1)制备得到的弹性透水面层压制在步骤1)得到的透水基层上，得到双层结构弹性透水砖。
具体的：
将所述弹性透水面层制备为立方体形；
将所述透水基层为制备为立方体形。
进一步的，所述弹性透水面层的下底面和所述透水基层的上底面形状重合。
具体的，弹性透水面层的厚度为5～12mm，透水基层的厚度为45～60mm。
总体上，相对比现有技术所提供的透水砖，本发明所提供的双层结构弹性透水砖具有以下显著的优势：
1)透水砖表面具有弹力，可以用于铺设赛道、比赛场地、幼儿园路面等；
2)由于是块与块的铺设，铺设后可以整块的更换，从而对铺设的路面进行局部的维修，更换速度快，维修方便。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明以透水率和抗压强度评价所得到的双层结构弹性透水砖的关键性能。
透水率的测定方法如下：Gb/t25993-2010附录A透水率测试方法。
抗压强度的测定方法如下：Gb/t25993-2010附录A抗折强度测试方。法
具体实施例如下
实施例1
双层结构弹性透水砖的制作
1)将亲水性树脂凝胶与粒径为3mm的EPDM颗粒混合，制作厚度为10mm，面积为100cm2长100×宽100的弹性透水面层，亲水性树脂凝胶中：A组份为70％的低分子量(400-600)环氧当量(<190)的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，3％的聚硫醇树脂，6％的质量比为3：4：3：3的氧化铁、金属铝、石墨和二氧化硅，5％的亲水树脂和叔胺催化剂2％，所述亲水树脂为通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，使该树脂成为具有自乳化性能的可反应树脂；所述B组份含量占10％，它由三氟化硼-N，N-二甲基苯胺、曼尼希加成多元胺、芳香胺组成，其中三氟化硼-N，N-二甲基苯胺占B组份总质量的35％、曼尼希加成多元胺占B组份总质量的30％、芳香胺占B组份总质量的35％；所述稀释剂组份含量占2％，它由质量比为1：2.5：2：4的乙醇、甲苯、二甲苯和醋酸乙酯组成；所述着色颜料氧化铁红组份含量占2％；
2)将20份的石灰石颗粒、8份的石英石颗粒和54份的建筑材料再生骨料混合，再加入18份的硅酸盐水泥，制作厚度为60mm，面积为100cm2长100×宽100的透水基层；
3)将弹性透水面层压制在透水基层上，放置7天，得到双层结构弹性透水砖1。
对双层结构弹性透水砖1的关键指标进行测试：透水率1.0*10-2cm/s；抗折强度4.0MPa以上。
实施例2
双层结构弹性透水砖的制作
1)将亲水性树脂凝胶与粒径为0.3mm的EPDM颗粒混合，制作厚度为10mm，面积为450mm2长300mm×宽150mm的弹性透水面层，亲水性树脂凝胶中：A组份为70％的低分子量(400-600)环氧当量(<190)的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，3％的聚硫醇树脂，6％的质量比为3：4：3：3的氧化铁、金属铝、石墨和二氧化硅，5％的亲水树脂和叔胺催化剂2％，所述亲水树脂为通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，使该树脂成为具有自乳化性能的可反应树脂；所述B组份含量占10％，它由三氟化硼-N，N-二甲基苯胺、曼尼希加成多元胺、芳香胺组成，其中三氟化硼-N，N-二甲基苯胺占B组份总质量的35％、曼尼希加成多元胺占B组份总质量的30％、芳香胺占B组份总质量的35％；所述稀释剂组份含量占2％，它由质量比为1：2.5：2：4的乙醇、甲苯、二甲苯和醋酸乙酯组成；所述着色颜料氧化铁红组份含量占2％；
2)将10份的石灰石颗粒、10份的石英石颗粒和份65的建筑材料再生骨料混合，再加入15份的硫酸盐水泥，制作厚度为60mm，面积为450mm2长150×宽300的透水基层；
3)将弹性透水面层压制在透水基层上，放置7天，得到双层结构弹性透水砖1。
对双层结构弹性透水砖1的关键指标进行测试：透水率1.5*10-2cm/s；抗压强度>35Mpa抗折强度>4.0Mpa。
实施例3
双层结构弹性透水砖的制作
1)将亲水性树脂凝胶与粒径为2mm的EPDM颗粒混合，制作厚度为10mm，面积为200长×100宽的弹性透水面层，亲水性树脂凝胶中：A组份为70％的低分子量(400-600)环氧当量(<190)的双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，3％的聚硫醇树脂，6％的质量比为3：4：3：3的氧化铁、金属铝、石墨和二氧化硅，5％的亲水树脂和叔胺催化剂2％，所述亲水树脂为通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，使该树脂成为具有自乳化性能的可反应树脂；所述B组份含量占10％，它由三氟化硼-N，N-二甲基苯胺、曼尼希加成多元胺、芳香胺组成，其中三氟化硼-N，N-二甲基苯胺占B组份总质量的35％、曼尼希加成多元胺占B组份总质量的30％、芳香胺占B组份总质量的35％；所述稀释剂组份含量占2％，它由质量比为1：2.5：2：4的乙醇、甲苯、二甲苯和醋酸乙酯组成；所述着色颜料氧化铁红组份含量占2％；
2)将10份的石灰石颗粒、5份的石英石颗粒和60份的建筑材料再生骨料混合，再加入15份的磷酸盐水泥，制作厚度为60mm，面积为200长×100宽的透水基层；
3)将弹性透水面层压制在透水基层上，放置7天，得到双层结构弹性透水砖1。
对双层结构弹性透水砖1的关键指标进行测试：透水率1.5*10-2cm/s；抗压强度>35Mpa抗折强度>4.0Mpa。
总体上，本发明所提供的双层结构弹性透水砖具有良好的透水率和抗压强度。透水率可以达到1.0*10-2cm/s以上，抗折强度可以达到4.0mpa以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双层结构弹性透水砖，其特征在于，包括：
透水基层；
以及，覆盖在所述透水基层上的弹性透水面层。
2.根据权利要求1所述的双层结构弹性透水砖，其特征在于：所述弹性透水面层包括弹性橡胶颗粒和粘结剂，所述粘结剂与所述弹性橡胶颗粒的重量百分比为1～20％。
3.根据权利要求2所述的双层结构弹性透水砖，其特征在于：所述弹性橡胶颗粒为环保无毒橡胶颗粒。
4.根据权利要求2所述的双层结构弹性透水砖，其特征在于所述弹性橡胶颗粒为EPDM颗粒。
5.根据权利要求2所述的双层结构弹性透水砖，其特征在于：所述粘结剂为亲水性粘结剂。
6.根据权利要求5所述的双层结构弹性透水砖，其特征在于：所述粘结剂为亲水性树脂凝胶。
7.根据权利要求1至6任一所述的双层结构弹性透水砖，其特征在于：所述透水基层包括骨料颗粒和胶凝材料，所述胶凝材料与所述骨料颗粒的重量百分比为1～35％。
8.一种双层结构弹性透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将弹性橡胶颗粒和粘结剂混合，制备得到透水基层，所述粘结剂与所述弹性橡胶颗粒的重量百分比为1～20％；
将骨料颗粒和胶凝材料混合，制备得到弹性透水面层，所述胶凝材料与所述骨料颗粒的重量百分比为1～35％；
2)将步骤1)制备得到的所述弹性透水面层压制在步骤1)得到的所述透水基层上，得到双层结构弹性透水砖。
9.根据权利要求8所述的双层结构弹性透水砖的制备方法，其特征在于：将所述弹性透水面层制备为立方体形；将所述透水基层为制备为立方体形。
10.根据权利要求9所述的双层结构弹性透水砖，其特征在于：所述弹性透水面层的下底面和所述透水基层的上底面形状重合。
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