CN107663822A - 分体式透水砖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分体式透水砖，包括非透水混凝土层(40)和透水混凝土层(20)，非透水混凝土层(40)中设置有水流孔道(44)，塑料承载板(30)具有多个向下竖直延伸呈条状的卡扣(32)和多个拆卸孔(33)，卡扣(32)设置于塑料承载板(30)的下表面，透水混凝土层(20)具有与拆卸孔(33)对应的过孔(21)，每个卡扣(32)的侧面凸设有卡头(321)，非透水混凝土层(40)的侧面设置有可供卡头(321)卡住固定的卡块(41)。本发明的透水砖具有上下可分的两层，透水混凝土层作为路面的表面，起着透水和过滤杂质的作用；非透水混凝土层作为透水砖的主体，通过其上的水流孔道将从透水混凝土层渗下的水继续渗透入地或渗入排水系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种透水砖，具体地，涉及一种分体式透水砖。
背景技术
透水砖是建设海绵城市的核心部件。现有技术的透水砖通常是一体结构，整体都由致密度较高的透水混凝土制成，成本较高，价格昂贵，推广应用的难度较大。并且，这种一体结构的透水砖一旦表层损坏就需要整个更换，造成材料的极大浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造成本更低的透水砖。
为了实现上述目的，本发明提供一种分体式透水砖，包括透水混凝土层、非透水混凝土层和塑料承载板，所述透水混凝土层形成在所述塑料承载板上，所述塑料承载板上设置有多个透水孔，所述非透水混凝土层中设置有贯穿其上下表面的水流孔道，所述透水混凝土层的厚度小于所述非透水混凝土层的厚度，所述塑料承载板具有多个向下竖直延伸呈条状的卡扣和多个供工具伸入拨动所述卡扣的拆卸孔，所述卡扣设置于所述塑料承载板的下表面且与所述拆卸孔相邻，所述透水混凝土层具有与所述拆卸孔对应的过孔，每个卡扣的侧面凸设有卡头，所述非透水混凝土层的侧面设置有可供所述卡头卡住固定的卡块。
优选地，所述卡块呈箭头形，上端为三角头，该三角头的下端外凸形成可供所述卡头卡接的外沿。
优选地，多个所述卡扣两两组合成为卡扣组，每个卡扣组中的两个卡扣的相对侧面设置有所述卡头，并且该两个卡扣的相对侧面之间的距离大于所述三角头外沿的宽度。
优选地，所述卡头的上端面为平面，下端面为便于所述卡块插入的斜面。
优选地，每个卡扣组均相邻于一个所述拆卸孔。
优选地，所述非透水混凝土层上设置有定位孔，所述塑料承载板上形成有定位柱，该定位柱从所述塑料承载板的下表面垂直地向下延伸以配合到所述定位孔中。
优选地，所述塑料承载板上形成有多个接合柱，该多个接合柱嵌入所述透水混凝土层中。
优选地，所述透水混凝土层上覆盖有二氧化钛涂层。
优选地，所述透水砖的上表面轮廓呈长方形。
优选地，所述透水砖的上表面轮廓呈正六边形。
本发明的透水砖具有上下可分的两层：透水混凝土层和非透水混凝土层，其中，透水混凝土层作为路面的表面，起着透水和过滤杂质的作用；非透水混凝土层作为透水砖的主体，通过其上的水流孔道将从透水混凝土层渗下的水继续渗透入地或渗入排水系统。由于透水砖主体由非透水混凝土制成，因此与现有的完全由透水混凝土制成的透水砖相比，本发明的透水砖制造成本更低。并且，当本发明的透水砖因长期使用而发生磨损时，只需更换磨损较大的透水混凝土层即可，而承受冲击较小的非透水混凝土层则可以继续使用，以此方式，能够显著延长透水砖的使用寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一种实施方式的透水砖的分解图；
图2是沿图1中的A-A线截取的剖视图；
图3是根据本发明的一种实施方式的透水砖的装配图；
图4是塑料承载板的一种实施方式的立体图；
图5是沿图3中的B-B线截取的剖视图；
图6是沿图3中的C-C线截取的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1至图6所示，本发明提供一种分体式透水砖，包括非透水混凝土层40和覆盖在该非透水混凝土层40上的透水混凝土层20，非透水混凝土层40中设置有贯穿其上下表面的水流孔道44，透水混凝土层20的厚度小于非透水混凝土层40的厚度，塑料承载板30具有多个向下竖直延伸呈条状的卡扣32和多个供工具伸入拨动卡扣32的拆卸孔33，卡扣32设置于塑料承载板30的下表面且与拆卸孔33相邻，透水混凝土层20具有与拆卸孔33对应的过孔21，每个卡扣32的侧面凸设有卡头321，非透水混凝土层40的侧面设置有可供卡头321卡住固定的卡块41。
在本发明的透水砖中，透水混凝土层20通过卡头321和卡块41的配合定位到非透水混凝土层40上。在需要安装固定时，将透水混凝土层20安装至非透水混凝土层40上，下压使卡头321卡住卡块41即可；在需要拆下透水混凝土层20时，用长条形工具，例如螺丝刀，从过孔21和拆卸孔33伸入拨动卡扣32，使其发生轻微变形，卡头321脱离卡块41，然后将透水混凝土层20取下即可。
在本发明的透水砖中，透水混凝土层20拆卸和安装都较为简单快捷，进行规模安装、维护时，不会耗费大量人力。
卡头321的形状结构可以有多种，例如柱形体上端设置外凸的凸条供卡头321卡住，或者倒锥形等。在图示的实施方式中，在卡块41上端为三角头，整体呈箭头形，三角头的上端内径缩小，下端外凸形成外沿，卡扣32可卡住该外沿固定。箭头式的卡块41，不仅可以实现卡柱卡头321的作用，而且在需要取下卡扣32时，将拆卸工具前端伸入拆卸孔33，抵在三角头上端的斜面滑动，滑动到极限位置后，力被三角形斜面分解为水平力，全部施加在卡扣32上，迫使卡扣32变形脱离卡块41，拆卸工具无需复杂操作，只需要竖直下压即可，简化了拆卸过程的操作，进一步节省了人力消耗。
卡头321的上端面为平面，可以保证卡接牢固，并且在工具的抵压下，容易滑脱，其下端面为便于卡块41三角头插入的斜面，安装时，直接按下，卡头321下端面与卡块41上端面紧贴滑移，迫使卡扣32变形，卡入固定。
在本发明的透水混凝土层20中，多个卡扣32两两组合为一个卡扣组，在每个卡扣组内，两个卡扣32的相对侧面设置有卡头321，且二者相对侧面的距离大于三角头外沿的宽度。卡扣组的两个卡扣32同时卡接在卡块41的两侧，将其夹在中间，使卡接固定更加牢固。
在图示的实施方式中，透水砖为矩形，在透水混凝土层20下端沿矩形的四角，均匀环绕设有四组卡扣组，每个卡扣组均相邻于一个拆卸孔33，即两个卡扣32共用一个拆卸孔33，这样只将四组卡扣组内的一边的卡扣32脱离，即可倾斜扳动透水混凝土层20取下，可以在保证拆卸便利的前提下，减少拆卸孔33的数量。
根据本发明，为了保证透水混凝土层20的侧面与非透水混凝土层40的侧面齐平，优选地，非透水混凝土层40的侧面设置有与非透水混凝土层40的上表面连通的槽42，卡块41形成在槽42上。
综上，本发明的透水砖具有上下可分的两层：透水混凝土层20和非透水混凝土层40，其中，透水混凝土层20作为路面的表面，起着透水和过滤杂质的作用；非透水混凝土层40作为透水砖的主体，通过其上的水流孔道44将从透水混凝土层20渗下的水继续渗透入地或渗入排水系统。由于透水砖主体由非透水混凝土制成，因此与现有的完全由透水混凝土制成的透水砖相比，本发明的透水砖制造成本更低。并且，当本发明的透水砖因长期使用而发生磨损时，只需更换磨损较大的透水混凝土层20即可，而承受冲击较小的非透水混凝土层40则可以继续使用，以此方式，能够显著延长透水砖的使用寿命。
在本发明的透水砖中，透水混凝土层20是通过将含有第一骨料和第一粘结剂的混合物固化形成的，并且第一粘结剂含有亲水性粘结剂。含有亲水粘结剂的透水混凝土层20具有优异的透水能力，能够使雨水快速渗透至非透水混凝土层40；非透水混凝土层通过其上的水流孔道44将从透水混凝土层20渗透下来的雨水渗透入地。
本发明对所述第一骨料的颗粒直径没有特别地限制，只要能够使得透水砖具有优异的强度和排水能力即可，优选情况下，所述第一骨料颗粒的平均颗粒直径可以为0.05-1毫米，所述第二骨料的平均颗粒直径可以为3-7毫米。所述第一骨料颗粒可以为本领域技术人员所公知的各种可用于形成透水砖并具有一定强度的骨料，例如，所述第一骨料可以为石英砂和/或原砂。
为了保证雨水能够顺畅地流入水流孔道44中，如图4所示，水流孔道44可以设置在与透水孔31相对应的位置。
为了防止塑料承载板30相对于非透水混凝土层40滑移，优选地，非透水混凝土层40上设置有定位孔43，塑料承载板30上形成有定位柱34，该定位柱34从塑料承载板30的下表面垂直地向下延伸以配合到定位孔43中。
如图3所示，为了使透水混凝土层20与塑料承载板30结合得更紧密，塑料承载板30上形成有多个接合柱35，该多个接合柱35垂直于该塑料承载板30向上延伸以嵌入到透水混凝土层20中。
为了增加透水砖上表面的粗糙度，防止行人滑倒，透水混凝土层20的上表面形成有多个防滑凸台22。
为了防止灰尘颗粒阻塞透水混凝土层20的透水孔，优选地，如图2所示，透水混凝土层20上覆盖有二氧化钛涂层10。二氧化钛涂层10能够分解路面铺装结构表面以及孔隙的污物，如一氧化碳、二氧化氮、硫化合物和其它氮氧化合物等，净化空气同时防止孔隙被堵塞。
本发明对于路面铺装结构的形状没有特别限制。在图示的实施方式中，透水砖呈长方体。在其他可能的实施方式中，透水砖也可以呈正六棱柱或其他形状。
根据本发明，优选情况下，透水混凝土层20具有多孔结构。本发明的发明人经过大量实验研究发现，当所述多孔结构的孔直径为0.1-0.5mm，孔隙率为15％-35％时，能够保证透水混凝土层20同时具有优异的透水性和良好的过滤功能。其中，所述多孔结构的孔直径以及孔隙率可以采用本领域技术人员公知的方法进行测定，例如，可以采用电子显微镜对孔直径进行测定，采用排水法对孔隙率进行测定。
在形成透水混凝土层20的混合物中，所述第一骨料和亲水性粘结剂的含量可以在较大的范围内选择和调整，例如，以100重量份的第一骨料为基准，所述亲水性粘结剂的含量可以为1-20重量份；优选情况下，以100重量份的第一骨料为基准，所述亲水性粘结剂的含量为2-15重量份。
所述亲水性粘结剂可以为现有的各种亲水性粘结剂，只要能够满足由其与第一骨料颗粒的混合物经固化所形成的透水混凝土层20具有优异的透水能力，且具有一定强度的材料，能够作为道路铺设材料的要求即可。例如，所述亲水性粘结剂可以选自亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂中的一种或多种。
根据本发明，所述亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂是指分子结构中含有足够的亲水基团和/或亲水链段的环氧树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸树脂，所述亲水基团例如可以选自羟基、羧基、磺酸基和铵基中的一种或多种，所述亲水链段例如可以为(-CH2-CH2-O-)n，其中，n为1-10的整数。
为了提高固化性能，所述第一骨料颗粒和亲水性粘结剂的混合物中还可以含有固化剂。本发明对于所述固化剂的种类没有特别限定，可以根据亲水性粘结剂进行合理地选择。例如，对于亲水性环氧树脂而言，所述固化剂可以为胺系固化剂和/或酸酐系固化剂。具体地，所述胺系固化剂可以为乙二胺、三甲基六亚甲基二胺、二乙基三胺、羟甲基乙二胺、羟乙基乙二胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基二乙烯三胺、羟乙基己二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、二氰二胺、环己二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、六亚甲基四胺、异佛尔酮二胺以及二氨基环己烷中的一种或多种；所述酸酐可以为甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的一种或多种。对于亲水性聚氨酯树脂而言，所述固化剂优选选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、三甲氧苄胺嘧啶(TMP)的加成物、TDI和含羟基组分的预聚物以及TDI的三聚体。相对于100重量份的所述亲水性粘结剂，所述固化剂的含量可以为1-20重量份，优选为5-18重量份。
为了提高所述透水砖的耐候性，优选情况下，所述第一粘结剂还可以含有耐候性树脂粘结剂。一般地，以100重量份的第一骨料为基准，所述耐候性树脂粘结剂和亲水性树脂粘结剂的总含量为1-20重量份，优选为2-10重量份；且所述耐候性树脂粘结剂与亲水性树脂粘结剂的重量比为0-3∶1。所述耐候性树脂粘结剂例如可以为环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种。需要说明的是，作为所述耐候性树脂粘结剂的环氧树脂和聚氨酯树脂为不含亲水基团和/或亲水链段的环氧树脂和聚氨酯树脂。
根据本发明，所述环氧树脂例如可以选自脂环族环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、有机硅改性双酚A型环氧树脂、饱和缩水甘油酯型环氧树脂、杂环型和混合型环氧树脂中的一种或多种。所述聚氨酯树脂由多异氰酸酯和多元醇组成；其中，所述多异氰酸酯例如可以选自1，6-己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、1，6-己二异氰酸酯缩二脲、1，6-己二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯(TDI)和1，6-己二异氰酸酯(HDI)的混合三聚体或预聚体中的一种或几种；所述多元醇例如可以选自聚酯多元醇、四氢呋喃为基的聚醚多元醇、含羟基的丙烯酸树脂和含羟基的有机硅树脂中的一种或几种。所述聚氨酯树脂可添加有氨酯级溶剂、扩链剂与交联剂。本发明对所述氨酯级溶剂、扩链剂与交联剂的用量没有特别限定，例如，以所述聚氨酯树脂的总重量为基准，所述氨酯级溶剂的用量可以为0.1-2重量％；所述扩链剂与交联剂的总用量可以为0.1-2重量％。所述氨酯级溶剂优选为醋酸乙酯、醋酸甲酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯中的一种或几种。所述扩链剂与交联剂优选为醇类和胺类扩链剂与交联剂，所述的醇类和胺类扩链剂与交联剂例如可以为1，4-丁二醇，1，6-己二醇、三羟甲基丙烷和3，3′-二氯-4，4′-二氨基-二苯基甲烷MOCA中的一种或几种。所述聚氨酯树脂中还可以添加有聚氨酯固化反应催化剂。所述聚氨酯固化反应催化剂优选为有机锡系或铅系催化剂中的一种或几种；所述的有机锡系催化剂可以为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸亚锡；所述铅系催化剂可以选自环氧酸锌、环烷酸铅和异辛酸铅中的一种或多种。本发明对所述聚氨酯固化反应催化剂的用量没有特别限定，例如，以所述聚氨酯树脂的总重量为基准，所述聚氨酯固化反应催化剂的用量可以为0.1-2重量％。
为了提高透水砖的强度和透水性能，优选情况下，所述透水混凝土层20中还可以含有亲水性无机材料。所述亲水性无机材料可以为现有的各种亲水性无机材料，优选情况下，所述亲水性无机材料选自硅藻土、膨润土和珍珠岩中的一种或多种。且以100重量份的第一骨料颗粒为基准，所述亲水性无机材料的含量为1-20重量份，优选为5-15重量份。
为了增强第一骨料之间的粘结强度，优选地，所述透水混凝土层20中还可以含有含硅、钛或磷元素的偶联剂，所述偶联剂的质量可以为所述亲水性粘结剂质量的0-10％，优选0.5-5％。所述偶联剂例如可以为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等中的一种或多种。
优选情况下，所述透水混凝土层20中还含有耐候性添加剂，所述耐候性添加剂为光稳定剂和/或抗氧剂。所述光稳定剂是一种能够提高高分子材料的光稳定性助剂，其能屏蔽紫外线、或吸收紫外线并把它转化为无害的热能；或者淬灭被紫外线激发的分子或基团的激发态，使其回复到基态；或者捕获因光氧化产生的自由基，避免光氧化反应进行下去，从而使高分子材料免遭紫外线的破坏。所述抗氧化剂用于增强所述透水混凝土层20的抗氧化性，避免所述透水砖由于自身因素和环境因素的作用受到氧化，从而引起透水砖性能的下降或损失。因此，在所述透水混凝土层20中添加光稳定剂和/或抗氧剂之后，能够有效地延长所述透水砖的使用寿命。
本发明对所述光稳定剂和/或抗氧化剂的用量没有特别地限制，例如，所述光稳定剂和抗氧化剂的总用量可以为所述第一粘结剂含量的0.1-5重量％。需要说明的是，当所述透水混凝土层20中含有光稳定剂和抗氧化剂时，所述光稳定剂和抗氧化剂的总用量指的是光稳定剂和抗氧化剂的用量之和；当所述透水混凝土层20中仅含有光稳定剂或抗氧化剂时，所述光稳定剂和抗氧化剂的总用量指的是光稳定剂或抗氧化剂的用量。所述光稳定剂例如可以选自二苯甲酮类、水杨酸酯类、苯并三唑类、受阻胺类、光稳定剂HPT和光稳定剂EPU中的任一种或几种；其中，所述二苯甲酮类光稳定剂例如可以为UV-207、UV-9、UV-531、UV-A、MA、D49和光稳定剂-50中的一种或多种；所述水杨酸酯类光稳定剂例如可以为光稳定剂TBS、光稳定剂BAD等；所述苯并三唑类光稳定剂例如可以为UV-P、UV-320、UV-326、UV-327、UV-328和UV-5411等；所述受阻胺类光稳定剂例如可以为光稳定剂744、光稳定剂144、受阻胺770、光稳定剂292等。所述抗氧剂可以使用抗氧剂1222、AT-76、抗氧剂2246-S、AT-59、抗氧剂1035、抗氧剂1098、抗氧剂3125、TPP、TNPP、AT-168、抗氧剂245、GA-80、抗氧剂858、抗氧剂1010中的一种或几种。
根据本发明，为了使得到更为美观的透水砖，优选情况下，所述第一骨料颗粒为表面包覆有彩色树脂层的第一骨料颗粒，所述彩色树脂层由含有颜料剂和亲水性树脂的彩色涂料固化形成。且相对于100重量份的第一骨料颗粒，所述彩色树脂层的含量可以为0.5-3.5重量份，优选为0.8-1.8重量份。所述颜料剂和亲水性树脂的重量比可以为0.05-0.5∶1，优选为0.2-0.3∶1。
本发明对所述颜料剂的种类没有特别地限制，例如可以选自钛白、氧化锌、红色氧化铁、朱砂、群青、氧化钴、钛黄、铬黄、炭黑和酞菁蓝中的一种或多种。所述颜料剂的颜色也没有特别地限制，可以根据需要进行适当地选择。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种分体式透水砖，其特征在于，包括透水混凝土层(20)、非透水混凝土层(40)和塑料承载板(30)，所述透水混凝土层(20)形成在所述塑料承载板(30)上，所述塑料承载板(30)上设置有多个透水孔(31)，所述非透水混凝土层(40)中设置有贯穿其上下表面的水流孔道(44)，所述透水混凝土层(20)的厚度小于所述非透水混凝土层(40)的厚度，所述塑料承载板(30)具有多个向下竖直延伸呈条状的卡扣(32)和多个供工具伸入拨动所述卡扣(32)的拆卸孔(33)，所述卡扣(32)设置于所述塑料承载板(30)的下表面且与所述拆卸孔(33)相邻，所述透水混凝土层(20)具有与所述拆卸孔(33)对应的过孔(21)，每个卡扣(32)的侧面凸设有卡头(321)，所述非透水混凝土层(40)的侧面设置有可供所述卡头(321)卡住固定的卡块(41)。
2.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述卡块(41)呈箭头形，上端为三角头，该三角头的下端外凸形成可供所述卡头(321)卡接的外沿。
3.根据权利要求2所述的分体式透水砖，其特征在于，多个所述卡扣(32)两两组合成为卡扣组，每个卡扣组中的两个卡扣(32)的相对侧面设置有所述卡头(321)，并且该两个卡扣(32)的相对侧面之间的距离大于所述三角头外沿的宽度。
4.根据权利要求3所述的分体式透水砖，其特征在于，所述卡头(321)的上端面为平面，下端面为便于所述卡块(41)插入的斜面。
5.根据权利要求4所述的分体式透水砖，其特征在于，每个卡扣组均相邻于一个所述拆卸孔(33)。
6.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述非透水混凝土层(40)上设置有定位孔(43)，所述塑料承载板(30)上形成有定位柱(34)，该定位柱(34)从所述塑料承载板(30)的下表面垂直地向下延伸以配合到所述定位孔(43)中。
7.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述塑料承载板(30)上形成有多个接合柱(35)，该多个接合柱(35)嵌入所述透水混凝土层(20)中。
8.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述透水混凝土层(20)上覆盖有二氧化钛涂层(10)。
9.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述透水砖的上表面轮廓呈长方形。
10.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述透水砖的上表面轮廓呈正六边形。
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