CN107324723A - 一种环保透水砖以及制备该透水砖的压制成型模具和制备方法 - Google Patents

一种环保透水砖以及制备该透水砖的压制成型模具和制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种环保透水砖以及制备该透水砖的压制成型模具和制备方法。所述透水砖是由透水砖面层和透水砖基层组成，其中面层材料主要包括粒径为10‑20目的砂和水泥，基层材料主要包括粒径为3‑8mm大石子和水泥，具体是将其分别加入两台搅拌机中，并加上对应配方的其它物质搅拌均匀，然后使用压砖成型机进行压制，分别在压制成型模具的下模镂空中布两次基层材料和一次面层材料，每次布料后振压时间为2‑3S制成成型砖坯，再进行养护形成透水砖。本发明采用干法成型工艺制作透水砖，降低了生产成本和能耗，制备的透水砖透水性、耐磨性、防滑性以及抗压性均较好。

Description

一种环保透水砖以及制备该透水砖的压制成型模具和制备 方法
技术领域
本发明涉及建筑材料制造领域，具体是一种环保透水砖以及制备该透水砖的压制成型模具和制备方法。
背景技术
随着城市化发展速度的加剧，城市地表正在逐步被建筑物和各种混凝土等阻水性材料所覆盖，不透水区域比例在大幅增高，部分地区其覆盖率已超过80％，特别是一些城市广场、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，这些不透水地面导致城市的排水能力越来越差，许多城市一遇到暴雨，不透水地面完全阻止了雨水直接渗透到地下，很容易造成城市内涝，满地积水使人们的出行变得很不方便；这些积水最后随着排水管道流走，加重了城市排水设施的负担，并且导致雨水的大量流失，使地下水位难以回升，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。因此，为解决城市地表硬化问题，营造高质量的自然生活环境，维护城市生态平衡，绿色环保的新型建材产品-透水砖应运而生，并得到了快速发展。
目前，市场上常见的透水砖主要有混凝土透水砖和陶瓷透水砖，其中陶瓷透水砖常用的原料主要有多年期赤泥，黄金尾矿，粉煤灰，釉面陶瓷等，需要要采用大量的矿土资源，原料的开采造成对环境的破坏，而且陶瓷型透水砖生产工艺复杂，一般都需要经1000-1400℃的高温烧结，浪费化石燃料，耗费大量的能源，其成本高，生产效率低，并产生工业废气造成大气污染，环保性差。由于砂基透水砖面世才区区几年，大规模使用还没有形成，对其产生的效益更没有深入研究。混凝土透水砖虽然成本低，但现有的混凝土透水砖表面的颗粒粗大(一般骨料颗粒粒径为3mm-6mm)，靠表面的大孔隙透水，空隙率在20％以上，容易被灰尘堵死，因此不能持续保持高的透水性能；而且由于空隙较大，其用于水过滤效果也较差。
也有少数环保透水砖是用沙漠沙配比制作而成，但是沙漠离我们居住城市太过遥远，所以取材非常困难，因而用其生产的环保透水故价格昂贵，因而不被市政道路所接受。也有各种环保性透水砖，大多采用废料作为骨料，比如钢渣等，但是这些透水砖普遍存在强度较低、透水性较差或耐磨性较差等缺陷。除此之外，由于空气中存在有很多种有害物质，下雨时随雨水落到地面，进而渗透到地下水中，从而对地下水的水质造成污染，然而，现有技术中的透水砖均不能有效地去除渗入地下水中的有害物质。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种环保透水砖以及制备该透水砖的压制成型模具和制备方法，该环保透水砖采用干法成型工艺快速压制而成，其制造工艺简单，可以减小生产透水砖的能耗，降低生产成本，提高生产效率，并且制备出来的透水砖保水性、透水性高，耐磨性好。
本发明提供的一种环保透水砖，包括透水面层和透水基层，其特征在于：所述透水面层和透水基层采用压砖机紧密压制为一体，其中透水面层的材料包括面层固体材料和水，所述面层固体材料的添加量不小于透水面料层总量的70％，水的添加量占整个透水面层材料的6-10％，面层固体材料包括以下重量份数的物质：
粒径为10-20目的砂 250-350份
水泥 80-150份
所述透水基层的材料包括基层固体材料和水，水的添加量占整个透水基层材料的6-10％，其基层固体材料包括以下重量份数的物质：
粒径为3-8mm大石子 1700-1900份
水泥 350-450份
所述透水面层的厚度为5-10mm。
本发明较优的就似乎方案：所述透水面层层材料是由以下质量百分比的物质组成：70-89％的面层固体材料、6-10％的水、0-4％的矿物颜料、0-10％的亲水性树脂粘接剂、4-8％的活性炭、0.1-3％的复合外添加剂和0.05-0.1％的纳米级二氧化钛粉末，上述物质的总质量百分比为100％；其中所述亲水性树脂粘接剂为环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的一种或几种；所述复合外添加剂包括高效减水剂、有机硅憎水剂、硅藻土和氧化铁中任意一种或几种。
本发明较优的就似乎方案：所述透水面层层材料还包括以下质量百分比的物质：所述透水面层中的砂采用彩色砂或普通砂或彩色砂与普通的砂的混合料，其中彩色砂与普通砂的混合时，彩色砂与普通砂的质量比为1:2-3。
本发明较优的就似乎方案：所述面层固体材料中粒径为10-20目的砂为300份，水泥为100份；所述基层固体材料中粒径为3-8mm的大石子为1800份，水泥为400份；所述水泥的采用标号为po42.5的水泥。
本发明较优的就似乎方案：所述复合外添加剂是由高效减水剂、有机硅憎水剂、硅藻土和氧化铁按照质量比0.5-1.5:1-2.5：6-8:0.5-1.5的比例配制而成。
本发明提供的一种制备环保透水砖的压制成型模具，其特征在于：包括上模及下模，所述上模包括顶板及位于顶板上的提手型材，提手型材与顶板固定连接，所述顶板下方设有一个或多个上模压块，每个上模压块通过连接型材与顶板固定连接，当上模压块设有多个时，多个上模压块呈直线或方块状等距分布，且每两个上模压块之间设有间隙；所述下模包括底板，在底板对应开设有一个或多个贯通的镂空部，每个镂空部的形状大小与上模压块的底面形状大小相同，且每个镂空部与其中一个上模压块对应，在上模下压时，上模压块刚好置于对应的镂空部内；在下模的底板下方对应每个镂空部的边缘位置设有支撑挡板。
本发明较优的技术方案：所述上模压块的为方形压块，其数量为四个，两两对称分布在顶板中央部位；所述镂空部是由一个整体式方形镂空部位通过十字形隔板分隔而成的四个与上模压块对应的方形镂空部，在整体式方形镂空部下方边缘分别支撑挡板，且多个支撑挡板围设成一个矩形方框结构，在镂空部上方外缘设有凸出底板上表面的隔板固定块，所述十字形隔板上部伸出底板的表面，并与隔板固定块焊接，下部伸出底板下方，周边与支撑挡板焊接，且十字形隔板下方伸出的高度与支撑挡板的高度相等，所述十字形隔板的厚度与相邻上模压块之间的间隙宽度相等。
本发明较优的就似乎方案：所述提手型材上设有加强材；所述底板的底面上还设有多个底板支撑型材，位于最外侧的纵向底板型材上还设有多个外侧扶强材；所述支撑挡板的高度为65-90mm，底板支撑型材的高度等于支撑挡板的高度。
本发明提供的一种制备环保透水砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)透水砖面层材料和基层材料的配料：准备两台搅拌机，按照上述透水砖面层材料的配比称重准备面层材料原料，将准备好的面层材料中250-350份的粒径为10-20目的砂和80-150份的水泥加入其中一台搅拌机中，并向搅拌机中添加除了纳米级二氧化钛粉末的其它材料，然后加入面层材料中总量6-8％的水；同时按照上述透水砖基层材料的配比称重准备基层材料原料，之后将准备好的基层原料中的1700-1900份粒径为3-8mm大石子和350-450份的水泥加入另一台搅拌机中，并加入基层材料总量6-8％的水；同时开启两台搅拌机分别对透水砖面层材料和基层材料进行搅拌，致使搅拌均匀，搅拌机下料，通过皮带传送至下料斗；
(2)布料和压制成型：将步骤(1)搅拌均匀的基层材料和面层材料布料到成型压砖机中压制成型，所述成型压砖机的压制成型模具包括上模和下模，上模包括顶板及位于顶板上的提手型材，在顶板下方设有多个上模压块，多个上模压块呈方块状等距分布，且每两个上模压块之间设有间隙；所述下模包括底板，在底板对应开设有一个或多个贯通的镂空部，每个镂空部的形状大小与上模压块的底面形状大小相同，且每个镂空部与其中一个上模压块对应；在压制透水砖时，首先准备一块工作面板，将下膜底板置于工作面板上，然后开始布料压制，其中压制成型时，进行三次布料，前两次布料均为基层材料，第三次布料为面层材料；每次布料后，开启压砖成型机，使压砖成型机上模的每个压块对应压入下模上的镂空部位内进行压制，布料压制完成后，提起上模，进行下次布料；每次压制成型中，振压频率为4000-5000HZ，振压时间为2-3S；压制成型后的砖坯面层厚度为5-10mm；本发明中的压砖成型机采用美国贝塞尔的型号为140-120的压砖成型机；
(3)成型养护：步骤(3)的压砖过程完成后，将下膜底板向上提起，使压制成型的砖砖坯留置在工作面板上，然后将工作面板一起送入养护窑进行养护，24小时后进行出窑即可。
在步骤(2)完成之后，将纳米级二氧化钛粉末用水稀释后直接喷洒在成型砖坯表面，然后再送入养护窑进行养护；其中所述纳米级二氧化钛粉的加入量为步骤(1)面层材料总量的0.05-0.1％。
本发明的有益效果：
(1)本发明制备的透水砖具有多孔结构，可以确保自然降水部分渗入地下、滋润大地，保水性和透水性高，其透水系数大于3.0*10ˉ2厘米/秒，不会造成路面积水；所积蓄的水分可以通过蒸发作用，平衡地表温度的变化，减轻温室效应，在太阳照射下，地下水变成蒸汽与空气中漂浮的污染物颗粒结合，使之坠落从而达到空气清新；
(2)本发明的表层具有亲水性粘结剂，使得透水砖的透水性能大大提高，从而能够保证砖体表面的致密、透水，堵塞少；透水基层使用水泥作为粘接剂，降低其成本；
(3)本发明的透水砖表层采用砂和水泥为主要材料，制成的透水砖表面粗糙，比较耐滑、耐磨，其表面硬度高，整体强度高；而且其砂可以直接采用彩色砂或在表层材料中添加颜料，使透水砖的表层外观具有一定的色彩，可以根据施工场所制造出格调高雅的城市景观；
(4)本发明中原料可以直接采用建筑废料，可就地取材，能够吸纳工业废弃物，同时利用硅藻土和活性炭使面料具有较好的吸附功能，并在其表层材料中添加纳米级二氧化钛粉末，与硅藻土进行复合后，不仅可以自动调节空气湿度的同时，又能够长时间消除异味和吸收、分解有害化学物质，可以吸附汽车尾气、降低空气中的有害物质，杀灭细菌，减少病毒传播，大大增加空气中负氧离子的含量，达到一个长效净化空气，改善环境的效果；
(5)本发明的表层材料中添加量复合添加剂，制备的透水砖物理力学性能优良，符合透水路面砖国家标准：GB/T 25993-2010，其劈裂抗拉强度达到4.5MPa～5.0MPa，耐磨性小于30mm，透水系数大于3.0×10-2cm/s，耐久性优良，抗冻性D25，单块质量损失率小于等于5％，强度损失率小于等于20。
本发明相较于传统的湿法加工工艺，本发明加工的产品具有外观尺寸更优、产品强度更大，产量高的优点，且采用本发明中的压制成型模具，其压制效率高，压制的透水砖强度、外型均能达到质量要求；结构耐用可靠，后期维护费用低；本工艺与自动化设备相配合，形成流水线作业，效率高，且工艺简单，操作容易，生产成本较低。
附图说明
图1是本发明中的压制成型模具的结构示意图；
图2是图1中上模部分的结构示意图；
图3是图1中下模部分的结构示意图；
图4是下模的俯视图；
图5是下模的仰视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。本发明中所述的一种环保透水砖，包括透水面层和透水基层，透水面层的厚度比为5-10mm，透水基层的厚度为60-80mm，所述透水面层和透水基层采用压砖机紧密压制为一体，所述透水面层层材料是由以下质量百分比的物质组成：70-89％的面层固体材料、6-10％的水、0-4％的矿物颜料、0-10％的亲水性树脂粘接剂、4-8％的活性炭、0.1-3％的复合外添加剂和0.05-0.1％的纳米级二氧化钛粉末；其中面层固体材料包括以下重量份数的物质：250-350份粒径为10-20目的砂，80-150份水泥，最佳配比为面层固体材料中粒径为10-20目的砂为300份，水泥为100份；基层固体材料中粒径为3-8mm的大石子为1800份，水泥为400份；所述水泥的采用标号为po42.5的水泥。
本发明中所述的亲水性树脂粘接剂为环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的一种或几种；所述复合外添加剂包括高效减水剂、有机硅憎水剂、硅藻土和氧化铁中任意一种或几种；最佳方案为：复合外添加剂是由高效减水剂、有机硅憎水剂、硅藻土和氧化铁按照质量比0.5-1.5:1-2.5：6-8:0.5-1.5的比例配制而成。所述透水面层中的砂采用彩色砂或普通砂或彩色砂与普通的砂的混合料，其中彩色砂与普通砂的混合时，彩色砂与普通砂的质量比为1:2-3。
本发明中的透水基层的材料包括基层固体材料和水，水的添加量占整个透水基层材料的6-10％，其基层固体材料包括以下重量份数的物质：
粒径为3-8mm大石子 1700-1900份
水泥 350-450份
以下实施例中的制备环保透水砖的压制成型模具，具体结构如下：所述模具，如图1所示包括上模1及下模2，如图2所示，所述上模1包括顶板1-1及位于顶板上的提手型材1-2，提手型材1-2与顶板1-1固定连接，所述顶板1-1下方设有四个方形上模压块3，四个方形上模压块3两两对称分布在顶板1-1中央部位，组成一个大的方形结构，两相邻上模压块3之间设有间隙4，每个上模压块3通过连接型材1-3与顶板1-1固定连接，上模压块3的厚度根据压砖需要设置，确保能够压制出符合厚度的砖体；如图3至图5所示，所述下模2包括底板2-1，在底板2-1对应开设有一个整体式方形贯通镂空，并将镂通过十字形隔板2-3分隔而成的四个与上模压块3对应的方形镂空部2-2，每个镂空部2-2的形状大小与上模压块3的底面形状大小相同，且每个镂空部2-2与其中一个上模压块3对应，在上模下压时，上模压块3刚好置于对应的镂空部2-2内下压镂空部2-2中的砖体材料；在下模2的底板2-1下方对应方形整体镂空的边缘位置设有支撑挡板5，四块支撑挡板5围设成一个矩形方框结构，在镂空部2-2上方外缘设有凸出底板2-1上表面的隔板固定块2-4，所述十字形隔板2-3上部伸出底板2-1的表面，并与隔板固定块2-4焊接，下部伸出底板2-1下方，周边与支撑挡板5焊接，且十字形隔板2-3下方伸出的高度与支撑挡板5的高度相等，所述支撑挡板5的高度为65-90mm，所述十字形隔板2-3的厚度与相邻上模压块3之间的间隙4宽度相等；在十字形隔板2-3与支撑挡板5之间形成四个方形压砖框，在进行压砖时，便将材料置于压砖框中，通过上模进行压制，每次可以压制四块砖。所述提手型材1-2上设有加强材1-4；所述底板2-1的底面上还设有多个底板支撑型材2-5，位于最外侧的纵向底板型材上还设有多个外侧扶强材；底板支撑型材2-5的高度等于支撑挡板5的高度。
实施例1：一种制备环保透水砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)透水砖面层材料和基层材料的配料：准备两台搅拌机，称取100重量份的po.42.5水泥和300重量份的粒径为10-20目的砂，然后将其加入其中一台搅拌机中，并向搅拌机中加入水搅拌均匀，其中水泥和砂的质量百分比为92％，水的添加量为8％；同时称取1800份粒径为3-8mm大石子和400份的po.42.5水泥加入另一台搅拌机中，并加入基层材料总量8％的水；同时开启两台搅拌机分别对透水砖面层材料和基层材料进行搅拌，致使搅拌均匀，搅拌机下料，通过皮带传送至下料斗；
(2)布料和压制成型：将步骤(1)搅拌均匀的基层材料和面层材料布料到成型压砖机中压制成型，所述成型压砖机的压制成型模具包括上模和下模，上模包括顶板及位于顶板上的提手型材，在顶板下方设有多个上模压块，多个上模压块呈方块状等距分布，且每两个上模压块之间设有间隙；所述下模包括底板，在底板对应开设有一个或多个贯通的镂空部，每个镂空部的形状大小与上模压块的底面形状大小相同，且每个镂空部与其中一个上模压块对应；在压制透水砖时，首先准备一块工作面板，将下膜底板置于工作面板上，然后开始布料压制，其中压制成型时，进行三次布料，每次将镂空部布满，前两次布料均为基层材料，第三次布料为面层材料；每次布料后，开启压砖成型机，使压砖成型机上模的每个压块对应压入下模上的镂空部位内进行压制，布料压制完成后，提起上模，进行下次布料；每次压制成型中，振压频率为4000-5000HZ，振压时间为2-3S；压制成型后的砖坯面层厚度为5-10mm；
(3)成型养护：步骤(3)的压砖过程完成后，将下膜底板向上提起，使压制成型的砖砖坯留置在工作面板上，然后将工作面板一起送入养护窑进行养护，24小时后进行出窑即可。
实施例1中透水砖经过检测其劈裂抗拉强度达到4.0MPa，表面莫氏硬度为8，耐磨性25mm，透水系数达到3.0×10-2cm/s，25次冻融循环，其强度损失率为14％；防滑性60mm；保水性0.65g/cm2。
实施例2：一种制备环保透水砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按照以下质量百分比准备透水砖面层材料：75％的面层固体材料、6％的水、4％的矿物颜料、7％的环氧树脂、6％的活性炭、1.9％的复合外添加剂和0.1％的纳米级二氧化钛粉末；其中面层固体材料是由300重量份粒径为10-20目的砂和100重量份水泥组成；所述复合外添加剂是由高效减水剂、有机硅憎水剂、硅藻土和氧化铁按照质量比0.5:1.5：6:1的比例配制而成；准备透水砖基层固体材料和水，其中基层固体材料包括1800重量份粒径为3-8mm的大石子和400重量份po42.5水泥，水占透水砖基层材料的8％；
(2)准备两台搅拌机，将步骤(1)中准备的75％的面层固体材料加入其中一台搅拌机中，然后依次加入4％的矿物颜料、6％的活性炭、1.9％的复合外添、6％的水、7％的环氧树脂，并搅拌均匀；将准备好的透水砖基层固体材料全部加入另一台搅拌机中，并加入基层材料总量8％的水；同时开启两台搅拌机分别对透水砖面层材料和基层材料进行搅拌，致使搅拌均匀，搅拌机下料，通过皮带传送至下料斗；
(3)布料和压制成型：将步骤(1)搅拌均匀的基层材料和面层材料布料到成型压砖机中压制成型，所述成型压砖机的压制成型模具包括上模和下模，上模包括顶板及位于顶板上的提手型材，在顶板下方设有多个上模压块，多个上模压块呈方块状等距分布，且每两个上模压块之间设有间隙；所述下模包括底板，在底板对应开设有一个或多个贯通的镂空部，每个镂空部的形状大小与上模压块的底面形状大小相同，且每个镂空部与其中一个上模压块对应；在压制透水砖时，首先准备一块工作面板，将下膜底板置于工作面板上，然后开始布料压制，其中压制成型时，进行三次布料，每次将镂空部布满，前两次布料均为基层材料，第三次布料为面层材料；每次布料后，开启压砖成型机，使压砖成型机上模的每个压块对应压入下模上的镂空部位内进行压制，布料压制完成后，提起上模，进行下次布料；每次压制成型中，振压频率为4000-5000HZ，振压时间为2-3S；压制成型后的砖坯面层厚度为5-10mm；
(4)将步骤(1)中0.1％的纳米级二氧化钛粉末用水稀释后直接均匀喷洒在步骤(3)中的成型砖坯表面；
(5)成型养护：步骤(3)的压砖过程完成后，将下膜底板向上提起，使压制成型的砖砖坯留置在工作面板上，然后将工作面板一起送入养护窑进行养护，24小时后进行出窑即可。
实施例2中透水砖经过检测其劈裂抗拉强度达到4.8MPa，表面莫氏硬度为8，耐磨性13mm，透水系数＞3.0×10-2cm/s，25次冻融循环，其强度损失率为10％；防滑性70mm；保水性0.7g/cm2。
实施例3：一种制备环保透水砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按照以下质量百分比准备透水砖面层材料：80％的面层固体材料、8％的水、5％的环氧树脂、4％的活性炭、2.02％的复合外添加剂和0.08％的纳米级二氧化钛粉末；其中面层固体材料是由400重量份粒径为10-20目的彩色砂和80重量份水泥组成；所述复合外添加剂是由高效减水剂、有机硅憎水剂、硅藻土和氧化铁按照质量比1:0.5：5:0.6的比例配制而成；准备透水砖基层固体材料和水，其中基层固体材料包括1800重量份粒径为3-8mm的大石子和400重量份po42.5水泥，水占透水砖基层材料的8％；
(2)准备两台搅拌机，将步骤(1)中准备的80％的面层固体材料加入其中一台搅拌机中，然后依次加入4％的活性炭、2.02％的复合外添、8％的水、5％的环氧树脂，并搅拌均匀；将准备好的透水砖基层固体材料全部加入另一台搅拌机中，并加入基层材料总量7％的水；同时开启两台搅拌机分别对透水砖面层材料和基层材料进行搅拌，致使搅拌均匀，搅拌机下料，通过皮带传送至下料斗；
(3)布料和压制成型：将步骤(1)搅拌均匀的基层材料和面层材料布料到成型压砖机中压制成型，所述成型压砖机的压制成型模具包括上模和下模，上模包括顶板及位于顶板上的提手型材，在顶板下方设有多个上模压块，多个上模压块呈方块状等距分布，且每两个上模压块之间设有间隙；所述下模包括底板，在底板对应开设有一个或多个贯通的镂空部，每个镂空部的形状大小与上模压块的底面形状大小相同，且每个镂空部与其中一个上模压块对应；在压制透水砖时，首先准备一块工作面板，将下膜底板置于工作面板上，然后开始布料压制，其中压制成型时，进行三次布料，每次将镂空部布满，前两次布料均为基层材料，第三次布料为面层材料；每次布料后，开启压砖成型机，使压砖成型机上模的每个压块对应压入下模上的镂空部位内进行压制，布料压制完成后，提起上模，进行下次布料；每次压制成型中，振压频率为4000-5000HZ，振压时间为2-3S；压制成型后的砖坯面层厚度为5-10mm；
(4)将步骤(1)中0.1％的纳米级二氧化钛粉末用水稀释后直接均匀喷洒在步骤(3)中的成型砖坯表面；
(5)成型养护：步骤(3)的压砖过程完成后，将下膜底板向上提起，使压制成型的砖砖坯留置在工作面板上，然后将工作面板一起送入养护窑进行养护，24小时后进行出窑即可。
实施例3中透水砖经过检测其劈裂抗拉强度达到4.2MPa，表面莫氏硬度为8，耐磨性20mm，透水大于3.0×10-2cm/s，25次冻融循环，其强度损失率为10％；防滑性60mm；保水性0.68g/cm2。
实施例4：一种制备环保透水砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按照以下质量百分比准备透水砖面层材料：85％的面层固体材料、8％的水、4％的活性炭、2.02％的复合外添加剂和0.08％的纳米级二氧化钛粉末；其中面层固体材料是由400重量份粒径为10-20目的彩色砂和120重量份水泥组成；所述复合外添加剂是由高效减水剂、有机硅憎水剂、硅藻土和氧化铁按照质量比1:0.5：5:0.6的比例配制而成；准备透水砖基层固体材料和水，其中基层固体材料包括1800重量份粒径为3-8mm的大石子和400重量份po42.5水泥，水占透水砖基层材料的8％；
(2)准备两台搅拌机，将步骤(1)中准备的80％的面层固体材料加入其中一台搅拌机中，然后依次加入4％的活性炭、2.02％的复合外添、8％的水、5％的环氧树脂，并搅拌均匀；将准备好的透水砖基层固体材料全部加入另一台搅拌机中，并加入基层材料总量7％的水；同时开启两台搅拌机分别对透水砖面层材料和基层材料进行搅拌，致使搅拌均匀，搅拌机下料，通过皮带传送至下料斗；
(3)布料和压制成型：将步骤(1)搅拌均匀的基层材料和面层材料布料到成型压砖机中压制成型，所述成型压砖机的压制成型模具包括上模和下模，上模包括顶板及位于顶板上的提手型材，在顶板下方设有多个上模压块，多个上模压块呈方块状等距分布，且每两个上模压块之间设有间隙；所述下模包括底板，在底板对应开设有一个或多个贯通的镂空部，每个镂空部的形状大小与上模压块的底面形状大小相同，且每个镂空部与其中一个上模压块对应；在压制透水砖时，首先准备一块工作面板，将下膜底板置于工作面板上，然后开始布料压制，其中压制成型时，进行三次布料，每次将镂空部布满，前两次布料均为基层材料，第三次布料为面层材料；每次布料后，开启压砖成型机，使压砖成型机上模的每个压块对应压入下模上的镂空部位内进行压制，布料压制完成后，提起上模，进行下次布料；每次压制成型中，振压频率为4000-5000HZ，振压时间为2-3S；压制成型后的砖坯面层厚度为5-10mm；
(4)将步骤(1)中0.1％的纳米级二氧化钛粉末用水稀释后直接均匀喷洒在步骤(3)中的成型砖坯表面；
(5)成型养护：步骤(3)的压砖过程完成后，将下膜底板向上提起，使压制成型的砖砖坯留置在工作面板上，然后将工作面板一起送入养护窑进行养护，24小时后进行出窑即可。
实施例4中透水砖经过检测其劈裂抗拉强度达到4.5MPa，表面莫氏硬度为8，耐磨性20mm，透水系数＞3.0×10-2cm/s，25次冻融循环，其强度损失率为10％；防滑性60mm；保水性0.68g/cm2。

Claims (10)

1.一种环保透水砖，包括透水面层和透水基层，其特征在于：所述透水面层和透水基层采用压砖机紧密压制为一体，其中透水面层的材料包括面层固体材料和水，所述面层固体材料的添加量不小于透水面料层总量的70％，水的添加量占整个透水面层材料的6-10％，面层固体材料包括以下重量份数的物质：
粒径为10-20目的砂 250-350份
水泥 80-150份
所述透水基层的材料包括基层固体材料和水，水的添加量占整个透水基层材料的6-10％，其基层固体材料包括以下重量份数的物质：
粒径为3-8mm大石子 1700-1900份
水泥 350-450份
所述透水面层的厚度为5-10mm。
2.根据权利要求1所述的一种环保透水砖，其特征在于所述透水面层层材料是由以下质量百分比的物质组成：70-89％的面层固体材料、6-10％的水、0-4％的矿物颜料、0-10％的亲水性树脂粘接剂、4-8％的活性炭、0.1-3％的复合外添加剂和0.05-0.1％的纳米级二氧化钛粉末，其中所述亲水性树脂粘接剂为环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的一种或几种；所述复合外添加剂包括高效减水剂、有机硅憎水剂、硅藻土和氧化铁中任意一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的一种环保透水砖，其特征在于所述透水面层层材料还包括以下质量百分比的物质：所述透水面层中的砂采用彩色砂或普通砂或彩色砂与普通的砂的混合料，其中彩色砂与普通砂的混合时，彩色砂与普通砂的质量比为1:2-3。
4.根据权利要求1或2所述的一种环保透水砖，其特征在于：所述面层固体材料中粒径为10-20目的砂为300份，水泥为100份；所述基层固体材料中粒径为3-8mm的大石子为1800份，水泥为400份；所述水泥的采用标号为po42.5的水泥。
5.根据权利要求2所述的一种环保透水砖，其特征在于所述复合外添加剂是由高效减水剂、有机硅憎水剂、硅藻土和氧化铁按照质量比0.5-1.5:1-2.5：6-8:0.5-1.5的比例配制而成。
6.一种制备权利要求1至2中任意一项环保透水砖的压制成型模具，其特征在于：包括上模(1)及下模(2)，所述上模(1)包括顶板(1-1)及位于顶板上的提手型材(1-2)，提手型材(1-2)与顶板(1-1)固定连接，所述顶板(1-1)下方设有一个或多个上模压块(3)，每个上模压块(3)通过连接型材(1-3)与顶板(1-1)固定连接，当上模压块(3)设有多个时，多个上模压块(3)呈直线或方块状等距分布，且每两个上模压块(3)之间设有间隙(4)；所述下模(2)包括底板(2-1)，在底板(2-1)对应开设有一个或多个贯通的镂空部(2-2)，每个镂空部(2-2)的形状大小与上模压块(3)的底面形状大小相同，且每个镂空部(2-2)与其中一个上模压块(3)对应，在上模下压时，上模压块(3)刚好置于对应的镂空部(2-2)内；在下模(2)的底板(2-1)下方对应每个镂空部(2-2)的边缘位置设有支撑挡板(5)。
7.根据权利要求6所示的一项环保透水砖的压制成型模具，其特征在于：所述上模压块(3)的为方形压块，其数量为四个，两两对称分布在顶板(1-1)中央部位；所述镂空部(2-2)是由一个整体式方形镂空部位通过十字形隔板(2-3)分隔而成的四个与上模压块(3)对应的方形镂空部，在整体式方形镂空部下方边缘分别支撑挡板(5)，且多个支撑挡板(5)围设成一个矩形方框结构，在镂空部(2-2)上方外缘设有凸出底板(2-1)上表面的隔板固定块(2-4)，所述十字形隔板(2-3)上部伸出底板(2-1)的表面，并与隔板固定块(2-4)焊接，下部伸出底板(2-1)下方，周边与支撑挡板(5)焊接，且十字形隔板(2-3)下方伸出的高度与支撑挡板(5)的高度相等，所述十字形隔板(2-3)的厚度与相邻上模压块(3)之间的间隙(4)宽度相等。
8.根据权利要求6所示的一项环保透水砖的压制成型模具，其特征在于：所述提手型材(1-2)上设有加强材(1-4)；所述底板(2-1)的底面上还设有多个底板支撑型材(2-5)，位于最外侧的纵向底板型材上还设有多个外侧扶强材；所述支撑挡板(5)的高度为65-90mm，底板支撑型材(2-5)的高度等于支撑挡板(5)的高度。
9.一种制备权利要求1-2中任一项所述的环保透水砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)透水砖面层材料和基层材料的配料：准备两台搅拌机，按照上述透水砖面层材料的配比称重准备面层材料原料，将准备好的面层材料中250-350份的粒径为10-20目的砂和80-150份的水泥加入其中一台搅拌机中，并向搅拌机中添加除了纳米级二氧化钛粉末的其它材料，然后加入面层材料中总量6-8％的水；同时按照上述透水砖基层材料的配比称重准备基层材料原料，之后将准备好的基层原料中的1700-1900份粒径为3-8mm大石子和350-450份的水泥加入另一台搅拌机中，并加入基层材料总量6-8％的水；同时开启两台搅拌机分别对透水砖面层材料和基层材料进行搅拌，致使搅拌均匀，搅拌机下料，通过皮带传送至下料斗；
(2)布料和压制成型：将步骤(1)搅拌均匀的基层材料和面层材料布料到成型压砖机中压制成型，所述成型压砖机的压制成型模具包括上模和下模，上模包括顶板及位于顶板上的提手型材，在顶板下方设有多个上模压块，多个上模压块呈方块状等距分布，且每两个上模压块之间设有间隙；所述下模包括底板，在底板对应开设有一个或多个贯通的镂空部，每个镂空部的形状大小与上模压块的底面形状大小相同，且每个镂空部与其中一个上模压块对应；在压制透水砖时，首先准备一块工作面板，将下膜底板置于工作面板上，然后开始布料压制，其中压制成型时，进行三次布料，前两次布料均为基层材料，第三次布料为面层材料；每次布料后，开启压砖成型机，使压砖成型机上模的每个压块对应压入下模上的镂空部位内进行压制，布料压制完成后，提起上模，进行下次布料；每次压制成型中，振压频率为4000-5000HZ，振压时间为2-3S；压制成型后的砖坯面层厚度为5-10mm；
(3)成型养护：步骤(3)的压砖过程完成后，将下膜底板向上提起，使压制成型的砖砖坯留置在工作面板上，然后将工作面板一起送入养护窑进行养护，24小时后进行出窑即可。
10.根据权利要求9所述的一种环保透水砖的方法，其特征在于：在步骤(2)完成之后，将纳米级二氧化钛粉末用水稀释后直接喷洒在成型砖坯表面，然后再送入养护窑进行养护；其中所述纳米级二氧化钛粉的加入量为步骤(1)面层材料总量的0.05-0.1％。
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