CN107663823A - 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，包括透水表层(20)、透水基层(40)和塑料承载板(30)，透水表层(20)形成在塑料承载板(30)上，塑料承载板(30)上设置有多个透水孔(31)，透水表层(20)为多孔且孔隙小的透水混凝土，透水基层(40)为少孔且孔隙大的透水混凝土，塑料承载板(30)的边缘具有多个卡扣(32)，卡扣(32)的内侧凸设有卡头(321)，透水基层(40)的侧面上设置有卡槽(41)。本发明的透水砖具有上下可分的两层，其中，透水表层作为路面的表面，起着透水和过滤杂质的作用；透水基层作为透水砖的主体，用于将从透水表层渗下的水继续渗透入地。
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，包括透水表层、透水基层和塑料承载板，所述透水表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，所述透水表层为多孔且孔隙小的透水混凝土，所述透水基层为少孔且孔隙大的透水混凝土，所述透水表层的厚度小于所述透水基层的厚度，所述塑料承载板的边缘具有多个向下竖直延伸呈条状的卡扣，所述卡扣的内侧凸设有卡头，所述透水基层的侧面上设置有可供所述卡头卡住固定的卡槽。
优选地，所述卡头的上端面为向内并向下延伸的斜面，所述卡头的下端面为向外并向下延伸的斜面。
优选地，所述卡扣的外侧面与所述透水表层的侧面平齐。
优选地，所述卡槽形成为延伸至所述透水基层的上表面的阶梯槽。
优选地，所述透水表层的侧面设置有供工具伸入的拆卸孔。
优选地，所述拆卸孔相邻于所述卡扣。
优选地，所述透水基层上设置有定位孔，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表层中。
优选地，所述透水表层上覆盖有二氧化钛涂层。
本发明的透水砖具有上下可分的两层：透水表层和透水基层，其中，透水表层作为路面的表面，起着透水和过滤杂质的作用；透水基层作为透水砖的主体，用于将从透水表层渗下的水继续渗透入地或渗入排水系统。由于透水表层起着过滤杂质的作用，这使得透水基层只要能透水即可，降低了对透水基层材料的要求，极大地缩减了透水砖的制造成本。当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表层即可，而承受冲击较小的透水基层则可以继续使用，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立体图；
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中，结合有塑料承载板的透水混凝土层的立体图；
图4是沿图3中的B-B线截取的剖视图；
图5是塑料承载板的立体图；
图6是透水基层的立体图；
图7是沿图6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。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是在本发明的透水砖的正常使用状态下定义的。
如图1至图7所示，本发明提供一种分体式透水砖，包括透水表层20、透水基层40和塑料承载板30，透水表层20形成在塑料承载板30上，塑料承载板30上设置有多个透水孔31，透水表层20为多孔且孔隙小的透水混凝土，透水基层40为少孔且孔隙大的透水混凝土，透水表层20的厚度小于透水基层40的厚度，塑料承载板30的边缘具有多个向下竖直延伸呈条状的卡扣32，卡扣32的内侧凸设有卡头321，透水基层40的侧面上设置有可供卡头321卡住固定的卡槽41。
在本发明的透水砖中，透水表层20为多孔且孔隙小的透水混凝土，透水基层40为少孔且孔隙大的透水混凝土。透水表层20不仅具有透水性能，还能够起到过滤作用，防止道路上较大的颗粒进入透水砖中。
为了方便将透水表层20从透水基层40上拆下，优选地，透水表层20的侧面设置有供工具伸入的拆卸孔(或拆卸槽)21。
在本发明的透水砖中，透水表层20通过卡头321和卡槽41的配合定位到透水基层40上。在需要安装固定时，将透水表层20安装至透水基层40上，下压使卡头321卡住卡槽41即可；在需要拆下透水表层20时，用长条形工具，例如螺丝刀，从拆卸孔21伸入，将透水表层20从透水基层40上撬起，卡头321脱离卡槽41，然后将透水表层20取下即可。
在本发明的透水砖中，透水表层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。在图4所示的实施方式中，卡头321大体呈梯形，卡头321的上端面为向内并向下延伸的斜面，卡头321的下端面为向外并向下延伸的斜面，上端面与下端面之间还形成有竖直延伸的过渡面。形成为斜面的上下端面能够保证卡头321较顺畅地卡入和拔出。
根据本发明，为了保证透水表层20的侧面与透水基层40的侧面齐平，优选地，卡扣32的外侧面与透水表层20的侧面平齐，并且卡槽41形成为延伸至透水基层40的上表面的阶梯槽，如图7所示。
综上所述，本发明的透水砖具有上下可分的两层：透水表层20和透水基层40，其中，透水表层20作为路面的表面，起着透水和过滤杂质的作用；透水基层40作为透水砖的主体，用于将从透水表层20渗下的水继续渗透入地或渗入排水系统。由于透水表层20起着过滤杂质的作用，这使得透水基层40只要能透水即可，降低了对透水基层40材料的要求，极大地缩减了透水砖的制造成本。当透水砖因长时间使用而发生磨损时，只需更换磨损较大的透水表层20即可，而承受冲击较小的透水基层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，透水表层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。透水基层40是通过将含有第二骨料和第二粘结剂的混合物固化形成的。含有亲水粘结剂的透水表层20具有优异的透水能力，能够使雨水快速渗透至透水基层40；透水基层40的第二骨料之间形成无数相互贯通的毛细管，从透水表层20渗透下来的雨水与透水基层40接触时，雨水迅速润湿毛细管壁，在自身重力的作用下，雨水能够沿着这些贯通的毛细管渗透进入地面。
本发明对所述第一骨料和第二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，所述第一骨料的平均颗粒直径小于第二骨料的平均颗粒直径。例如，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。所述第一骨料颗粒和第二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；所述第二骨料可以选自矿物棉、陶粒、珍珠岩、膨胀蛭石、玻化微珠和石子中的一种或多种。
为了进一步保证塑料承载板30不会相对于透水基层40滑移，优选地，透水基层40上设置有定位孔42，塑料承载板30上形成有定位柱33，该定位柱33从塑料承载板30的下表面垂直地向下延伸以插入配合到定位孔42中。
如图4所示，为了使透水表层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34，该多个接合柱34垂直于该塑料承载板30向上延伸以嵌入到透水表层20中。
为了防止灰尘颗粒阻塞透水表层20的透水孔，优选地，如图4所示，透水表层20上覆盖有二氧化钛涂层10。二氧化钛涂层10能够分解透水砖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。
本发明对于透水砖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，透水表层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，能够保证透水表层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。
在形成透水表层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表层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，所述透水表层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，所述透水表层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，所述透水表层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表层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，在所述透水表层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，当所述透水表层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；当所述透水表层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 (9)
1.一种分体式透水砖，其特征在于，包括透水表层(20)、透水基层(40)和塑料承载板(30)，所述透水表层(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)，所述透水表层(20)为多孔且孔隙小的透水混凝土，所述透水基层(40)为少孔且孔隙大的透水混凝土，所述透水表层(20)的厚度小于所述透水基层(40)的厚度，所述塑料承载板(30)的边缘具有多个向下竖直延伸呈条状的卡扣(32)，所述卡扣(32)的内侧凸设有卡头(321)，所述透水基层(40)的侧面上设置有可供所述卡头(321)卡住固定的卡槽(41)。
2.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述卡头(321)的上端面为向内并向下延伸的斜面，所述卡头(321)的下端面为向外并向下延伸的斜面。
3.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述卡扣(32)的外侧面与所述透水表层(20)的侧面平齐。
4.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述卡槽(41)形成为延伸至所述透水基层(40)的上表面的阶梯槽。
5.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述透水表层(20)的侧面设置有供工具伸入的拆卸孔(21)。
6.根据权利要求5所述的分体式透水砖，其特征在于，所述拆卸孔(21)相邻于所述卡扣(32)。
7.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述透水基层(40)上设置有定位孔(42)，所述塑料承载板(30)上形成有定位柱(33)，该定位柱(33)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(42)中。
8.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述塑料承载板(30)上形成有多个接合柱(34)，该多个接合柱(34)嵌入所述透水表层(20)中。
9.根据权利要求1所述的分体式透水砖，其特征在于，所述透水表层(20)上覆盖有二氧化钛涂层(10)。
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