CN108301275A - 一种用于海绵城市的透水砖及其制备方法 - Google Patents

一种用于海绵城市的透水砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于海绵城市的透水砖及其制备方法，透水砖主体包括上面层及下面层，上面层端面上设有嵌有夜光块的放置槽，将下面层原料搅拌后分别输入至成型机中，将上面层原料搅拌后输入至铺设有下面层原料的成型机中，分别压制成砖体I和砖体II，砖体I上与砖体II相连接的一端设有第一凹槽，放置槽包括右凹槽、左凹槽，右凹槽紧邻第一凹槽且位于砖体I上，第一凹槽的两侧分别设有凸块，砖体II上与砖体I相连接的一端设有第二凹槽，左凹槽紧邻第二凹槽且位于砖体II上，第二凹槽的两侧分别设有与凸块相匹配的第一定位凹槽，第一凹槽与第二凹槽对称设置，第一凹槽与第二凹槽拼接成设有进水管的竖向安装槽，本发明制备的透水砖透水性及强度较好。

Description

一种用于海绵城市的透水砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体指的是一种用于海绵城市的透水砖及其制备方法。
背景技术
目前，随着经济的发展，城市现代化建设步伐的加快，大多数城市相继出现地下水资源匮乏、热岛效应等，研究发现，这些问题都与城市建设中自然土壤植被不断被建筑物及各种不透水底面覆盖有关，国内许多城市的不透水地面比例已超过70%，改变了原有的天然地面可渗透性的属性，极大的破坏了生态环境，特别是对于雨水较多的城市，如果地面采用水泥、柏油、大理石等非透水性材质铺设地面，在下雨时，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；造成宝贵的水资源浪费，加重了城市排水设施的负担，雨水的大量流失进一步加重城市的干旱、缺水问题；
而现有技术的透水砖主要原料有的采用陶瓷，陶瓷透水砖要采用大量的矿土资源，原料的开采造成对环境的破坏，生产效率低，环保投入大，一次性投资规模大；而我国是炼铁大国，各种矿渣等废弃物得不到有效的治理和利用，就会是企业发展的重大负担，社会前进的严重阻碍，环境生态的最大危害，因此可以利用矿渣来生产透水砖，但矿渣由于其较大的孔隙率，其抗折抗压强度相对有些欠缺。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于海绵城市的透水砖及其制备方法，不仅使矿渣得到有效的利用，且制备的透水砖有较好的强度。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种用于海绵城市的透水砖，所述透水砖包括透水砖主体，所述透水砖主体包括上面层及下面层，所述上面层的端面上设有若干个放置槽，所述放置槽内嵌有夜光块，所述上面层包括以下重量份数的原料：35-40份石英砂、10-12份水泥，所述下面层包括以下重量份数的原料：45-50份高炉重矿渣、5-9份硅灰、10-12份水泥、6-8份碎卵石、0.5-1份增强剂。
优选的，所述上面层的厚度为15~20mm，所述下面层的厚度为40~50mm。
优选的，所述增强剂为水性环氧丙烯酸乳液。
优选的，所述夜光块为蓄光型夜光材料。
一种用于海绵城市的透水砖的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、下面层的制备：将高炉重矿渣经微波加热，所述微波频率为2-4kw，照射时间为5-7min，将经微波加热后的高炉重矿渣放入桐油中浸泡18-24h后，用去离子水将其洗净，再将桐油浸泡后的高炉重矿渣放入掺杂有粉煤灰的水泥浆的混合物中浸泡40-48h，用去离子水将其洗净，备用，所述粉煤灰占混合物的20%-30%，所述高炉重矿渣与混合物的比例为1:8-1:10，将浸泡过混合物的高炉重矿渣煅烧，得到改性后的高炉重矿渣，所述煅烧温度为：200-400℃，煅烧时间为1-3h，将改性后的高炉重矿渣以及硅灰、水泥、碎卵石、增强剂加入搅拌机中，加水搅拌均匀后，分成两份分别输入至不同的成型机中；
步骤二、上面层的制备：将制作上面层的原料加入搅拌机中，加水搅拌均匀，得到上面层混合物料；
步骤三、将上面层混合物料同样分为两份，分别加入铺设有下面层的成型机中，对透水砖表面进行喷涂活性炭粉末与水的混合物后，分别压制成砖体I和砖体II，所述砖体I上与砖体II相连接的一端设有竖直向下的第一凹槽，放置槽包括右凹槽、左凹槽，所述右凹槽紧邻第一凹槽且位于砖体I上，所述第一凹槽贯穿于砖体I相对的两个侧面，所述第一凹槽的两侧分别设有凸块；
所述砖体II上与砖体I相连接的一端设有竖直向下的第二凹槽，所述左凹槽紧邻第二凹槽且位于砖体II上，所述第二凹槽贯穿于砖体II相对的两个侧面，所述第二凹槽的两侧分别设有与凸块相匹配的第一定位凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽对称设置，所述第一凹槽与第二凹槽拼接成竖向安装槽，所述竖向安装槽中设置有进水管，所述进水管内设置有过滤筒；
步骤四、将表面涂有粘合剂的夜光块分别粘黏在左放置槽以及右放置槽内，将其进行养护。
优选的，在右凹槽内放置的夜光块上设有与第一凹槽的顶部相连通的第一引流通道，所述第一引流通道向第一凹槽方向倾斜。
优选的，在左凹槽内放置的夜光块上设有与第二凹槽的顶部相连通的第二引流通道，所述第二引流通道向第二凹槽方向倾斜。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明的透水砖由上面层和下面层一块压制而成，且下面层采用孔隙率较大的高炉重矿渣制得，上面层的孔隙率相对较小，保证透水砖有一定透水率的同时，防止路面上较大的杂质随着雨水进入透水砖中卡住，当杂质通过上面层时卡在上面层的孔隙中时，随着雨水的冲刷，会从较大孔隙的下面层的孔隙中通过，防止杂质堵塞；
（2）本发明将高炉重矿渣经微波加热，去除水分，将经微波加热后的高炉重矿渣放入桐油中浸泡18-24h后，用去离子水将其洗净，再将桐油浸泡后的高炉重矿渣放入掺杂有粉煤灰的水泥浆的混合物中浸泡40-48h，用去离子水将其洗净，增加高炉重矿渣的强度，从而增加透水砖的强度，将浸泡过混合物的高炉重矿渣煅烧，使得其易搅拌破碎成需要的大小；
（3）本发明的透水砖由砖体I和砖体II拼接而成，使得在地面铺设稳定，左凹槽以及右凹槽内设有夜光块，避免夜黑或光线较暗时，人们在路面上行走或开车时，由于路面不清晰而造成事故，且左凹槽及右凹槽紧邻于第二凹槽和第一凹槽，第一凹槽与第二凹槽对称设置，所述第一凹槽与第二凹槽拼接成竖向安装槽，所述竖向安装槽中设置有进水管，所述进水管内设置有过滤筒，且在右凹槽内放置的夜光块上设有与第一凹槽的顶部相连通的第一引流通道，第一引流通道向第一凹槽方向倾斜，在左凹槽内放置的夜光块上设有与第二凹槽的顶部相连通的第二引流通道，第二引流通道向第二凹槽方向倾斜，使得夜光块上的积水也可以通过过滤筒排出收集，同时过滤筒的设置，防止透水砖堵塞的时候路面出现积水。
附图说明
图1是本发明的砖体I和砖体II的结构示意图；
图2是本发明的整体结构示意图；
图3是本发明的进水管及过滤筒的结构示意图；
附图标记：1、砖体I，2、砖体II，3、第一凹槽，4、凸块，5、第二凹槽，6、第一定位凹槽，7、安装槽，8、进水管，9、右凹槽，10、左凹槽，11、过滤筒，12、挡盖，13、伸缩凸起，14、控制杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种用于海绵城市的透水砖，所述透水砖包括透水砖主体，所述透水砖主体包括上面层及下面层，所述上面层的端面上设有若干个放置槽，所述放置槽内嵌有夜光块，所述夜光块为蓄光型夜光材料。
所述上面层包括以下重量份数的原料：35份石英砂、10份水泥，所述下面层包括以下重量份数的原料：45份高炉重矿渣、5份硅灰、10份水泥、6份碎卵石、0.5份水性环氧丙烯酸乳液。
所述上面层的厚度为15mm，所述下面层的厚度为40mm。
一种用于海绵城市的透水砖的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、下面层的制备：将高炉重矿渣经微波加热，所述微波频率为2kw，照射时间为5min，将经微波加热后的高炉重矿渣放入桐油中浸泡18h后，用去离子水将其洗净，再将桐油浸泡后的高炉重矿渣放入掺杂有粉煤灰的水泥浆的混合物中浸泡40h，用去离子水将其洗净，备用，所述粉煤灰占混合物的20%，所述高炉重矿渣与混合物的比例为1:8，将浸泡过混合物的高炉重矿渣煅烧，得到改性后的高炉重矿渣，所述煅烧温度为：200℃，煅烧时间为1h，将改性后的高炉重矿渣以及硅灰、水泥、碎卵石、增强剂加入搅拌机中，加水搅拌均匀后，分成两份分别输入至不同的成型机中；
步骤二、上面层的制备：将制作上面层的原料加入搅拌机中，加水搅拌均匀，得到上面层混合物料；
步骤三、将上面层混合物料同样分为两份，分别加入铺设有下面层的成型机中，对其表面进行喷涂活性炭粉末与水的混合物后，使得透水砖具有净化空气的作用，分别压制成砖体I1和砖体II2，所述砖体I1上与砖体II2相连接的一端设有竖直向下的第一凹槽3，放置槽包括右凹槽9、左凹槽10，所述右凹槽9紧邻第一凹槽3且位于砖体I1上，所述第一凹槽3贯穿于砖体I1相对的两个侧面，所述第一凹槽3的两侧分别设有凸块4；
所述砖体II2上与砖体I1相连接的一端设有竖直向下的第二凹槽5，所述左凹槽10紧邻第二凹槽5且位于砖体II2上，所述第二凹槽5贯穿于砖体II2相对的两个侧面，所述第二凹槽5的两侧分别设有与凸块4相匹配的第一定位凹槽6，在右凹槽9内放置的夜光块上设有与第一凹槽3的顶部相连通的第一引流通道，所述第一引流通道向第一凹槽3方向倾斜；在左凹槽10内放置的夜光块上设有与第二凹槽5的顶部相连通的第二引流通道，所述第二引流通道向第二凹槽5方向倾斜；所述第一凹槽3与第二凹槽5对称设置，所述第一凹槽3与第二凹槽5拼接成竖向安装槽7，所述竖向安装槽7中设置有进水管8，所述进水管内设置有过滤筒；
所述进水管8包括上下连通的第一进水段和第二进水段，所述第一进水段的底部两端的侧壁上均设置有第二定位凹槽，所述过滤筒11放置在第一进水段内，所述过滤筒11的筒体均匀设有若干个滤孔，所述过滤筒11的顶端设有悬挂在第一进水端顶端两侧的挡盖12，所述挡盖12的端面上设有进水孔，所述过滤筒11的底部两端侧壁上均设有与第二定位凹槽相匹配的伸缩凸起13，所述过滤筒的顶部位于挡盖下方的两端侧壁上设有与伸缩凸起13的伸缩段连接的控制杆14；过滤筒11筒体的直径小于进水管8的直径，过滤筒11的设置，使得夜光块上的积水也可以通过过滤筒排出收集，且当过滤筒11筒体内杂质满时，也可以通过控制杆14控制伸缩凸起13缩起来，将过滤筒11从第二定位凹槽中拔出来，清理过滤筒11内的杂质，方便快捷；
步骤四、将表面涂有粘合剂的夜光块分别粘黏在左放置槽以及右放置槽内，将其进行养护。
实施例2
一种用于海绵城市的透水砖，所述透水砖包括透水砖主体，所述透水砖主体包括上面层及下面层，所述上面层的端面上设有若干个放置槽，所述放置槽内嵌有夜光块，所述夜光块为蓄光型夜光材料，所述上面层包括以下重量份数的原料：38份石英砂、11份水泥，所述下面层包括以下重量份数的原料：48份高炉重矿渣、7份硅灰、11份水泥、7份碎卵石、0.7份水性环氧丙烯酸乳液。
所述上面层的厚度为18mm，所述下面层的厚度为45mm。
一种用于海绵城市的透水砖的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、下面层的制备：将高炉重矿渣经微波加热，所述微波频率为3kw，照射时间为6min，将经微波加热后的高炉重矿渣放入桐油中浸泡20h后，用去离子水将其洗净，再将桐油浸泡后的高炉重矿渣放入掺杂有粉煤灰的水泥浆的混合物中浸泡45h，用去离子水将其洗净，备用，所述粉煤灰占混合物的25%，所述高炉重矿渣与混合物的比例为1:9，将浸泡过混合物的高炉重矿渣煅烧，得到改性后的高炉重矿渣，所述煅烧温度为：300℃，煅烧时间为2h，将改性后的高炉重矿渣以及硅灰、水泥、碎卵石、增强剂加入搅拌机中，加水搅拌均匀后，分成两份分别输入至不同的成型机中；
步骤二、上面层的制备：将制作上面层的原料加入搅拌机中，加水搅拌均匀，得到上面层混合物料；
步骤三、将上面层混合物料同样分为两份，分别加入铺设有下面层的成型机中，对透水砖表面进行喷涂活性炭粉末与水的混合物后，分别压制成砖体I1和砖体II2，所述砖体I1上与砖体II2相连接的一端设有竖直向下的第一凹槽3，放置槽包括右凹槽9、左凹槽10，所述右凹槽9紧邻第一凹槽3且位于砖体I1上，所述第一凹槽3贯穿于砖体I1相对的两个侧面，所述第一凹槽3的两侧分别设有凸块4；
所述砖体II2上与砖体I1相连接的一端设有竖直向下的第二凹槽5，所述左凹槽10紧邻第二凹槽5且位于砖体II2上，所述第二凹槽5贯穿于砖体II2相对的两个侧面，所述第二凹槽5的两侧分别设有与凸块4相匹配的第一定位凹槽6，在右凹槽9内放置的夜光块上设有与第一凹槽3的顶部相连通的第一引流通道，所述第一引流通道向第一凹槽3方向倾斜；在左凹槽10内放置的夜光块上设有与第二凹槽5的顶部相连通的第二引流通道，所述第二引流通道向第二凹槽5方向倾斜；所述第一凹槽3与第二凹槽5对称设置，所述第一凹槽3与第二凹槽5拼接成竖向安装槽7，所述竖向安装槽7中设置有进水管8，所述进水管内设置有过滤筒；
步骤四、将表面涂有粘合剂的夜光块分别粘黏在左放置槽以及右放置槽内，将其进行养护。
实施例3
一种用于海绵城市的透水砖，所述透水砖包括透水砖主体，所述透水砖主体包括上面层及下面层，所述上面层的端面上设有若干个放置槽，所述放置槽内嵌有夜光块，所述夜光块为蓄光型夜光材料。
所述上面层包括以下重量份数的原料：40份石英砂、12份水泥，所述下面层包括以下重量份数的原料：50份高炉重矿渣、9份硅灰、12份水泥、8份碎卵石、1份水性环氧丙烯酸乳液。
所述上面层的厚度为20mm，所述下面层的厚度为50mm。
一种用于海绵城市的透水砖的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、下面层的制备：将高炉重矿渣经微波加热，所述微波频率为4kw，照射时间为7min，将经微波加热后的高炉重矿渣放入桐油中浸泡24h后，用去离子水将其洗净，再将桐油浸泡后的高炉重矿渣放入掺杂有粉煤灰的水泥浆的混合物中浸泡48h，用去离子水将其洗净，备用，所述粉煤灰占混合物的30%，所述高炉重矿渣与混合物的比例为1:10，将浸泡过混合物的高炉重矿渣煅烧，得到改性后的高炉重矿渣，所述煅烧温度为：400℃，煅烧时间为3h，将改性后的高炉重矿渣以及硅灰、水泥、碎卵石、增强剂加入搅拌机中，加水搅拌均匀后，分成两份分别输入至不同的成型机中；
步骤二、上面层的制备：将制作上面层的原料加入搅拌机中，加水搅拌均匀，得到上面层混合物料；
步骤三、将上面层混合物料同样分为两份，分别加入铺设有下面层的成型机中，对透水砖表面进行喷涂活性炭粉末与水的混合物后，分别压制成砖体I1和砖体II2，所述砖体I1上与砖体II2相连接的一端设有竖直向下的第一凹槽3，放置槽包括右凹槽9、左凹槽10，所述右凹槽9紧邻第一凹槽3且位于砖体I1上，所述第一凹槽3贯穿于砖体I1相对的两个侧面，所述第一凹槽3的两侧分别设有凸块4；
所述砖体II2上与砖体I1相连接的一端设有竖直向下的第二凹槽5，所述左凹槽10紧邻第二凹槽5且位于砖体II2上，所述第二凹槽5贯穿于砖体II2相对的两个侧面，所述第二凹槽5的两侧分别设有与凸块4相匹配的第一定位凹槽6，在右凹槽9内放置的夜光块上设有与第一凹槽3的顶部相连通的第一引流通道，所述第一引流通道向第一凹槽3方向倾斜；在左凹槽10内放置的夜光块上设有与第二凹槽5的顶部相连通的第二引流通道，所述第二引流通道向第二凹槽5方向倾斜；所述第一凹槽3与第二凹槽5对称设置，所述第一凹槽3与第二凹槽5拼接成竖向安装槽7，所述竖向安装槽7中设置有进水管8，所述进水管内设置有过滤筒；
步骤四、将表面涂有粘合剂的夜光块分别粘黏在左放置槽以及右放置槽内，将其进行养护。
本发明制备的透水砖透水系数为5-18mm/s，抗压强度为20-35Mpa，抗折强度为4-6Mpa，保证透水砖在有较好透水性的前提下仍具有较高的抗压强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于海绵城市的透水砖，所述透水砖包括透水砖主体，其特征在于：所述透水砖主体包括上面层及下面层，所述上面层的端面上设有若干个放置槽，所述放置槽内嵌有夜光块，所述上面层包括以下重量份数的原料：35-40份石英砂、10-12份水泥，所述下面层包括以下重量份数的原料：45-50份高炉重矿渣、5-9份硅灰、10-12份水泥、6-8份碎卵石、0.5-1份增强剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的透水砖，其特征在于：所述上面层的厚度为15~20mm，所述下面层的厚度为40~50mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的透水砖，其特征在于：所述增强剂为水性环氧丙烯酸乳液。
4.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的透水砖，其特征在于：所述夜光块为蓄光型夜光材料。
5.根据权利要求1所述的一种用于海绵城市的透水砖的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、下面层的制备：将高炉重矿渣经微波加热，所述微波频率为2-4kw，照射时间为5-7min，将经微波加热后的高炉重矿渣放入桐油中浸泡18-24h后，用去离子水将其洗净，再将桐油浸泡后的高炉重矿渣放入掺杂有粉煤灰的水泥浆的混合物中浸泡40-48h，用去离子水将其洗净，备用，所述粉煤灰占混合物的20%-30%，所述高炉重矿渣与混合物的比例为1:8-1:10，将浸泡过混合物的高炉重矿渣煅烧，得到改性后的高炉重矿渣，所述煅烧温度为：200-400℃，煅烧时间为1-3h，将改性后的高炉重矿渣以及硅灰、水泥、碎卵石、增强剂加入搅拌机中，加水搅拌均匀后，分成两份分别输入至不同的成型机中；
步骤二、上面层的制备：将制作上面层的原料加入搅拌机中，加水搅拌均匀，得到上面层混合物料；
步骤三、将上面层混合物料同样分为两份，分别加入铺设有下面层的成型机中，对其表面进行喷涂活性炭粉末与水的混合物后，分别压制成砖体I（1）和砖体II（2），所述砖体I（1）上与砖体II（2）相连接的一端设有竖直向下的第一凹槽（3），放置槽包括右凹槽（9）、左凹槽（10），所述右凹槽（9）紧邻第一凹槽（3）且位于砖体I（1）上，所述第一凹槽（3）贯穿于砖体I（1）相对的两个侧面，所述第一凹槽（3）的两侧分别设有凸块（4）；
所述砖体II（2）上与砖体I（1）相连接的一端设有竖直向下的第二凹槽（5），所述左凹槽（10）紧邻第二凹槽（5）且位于砖体II（2）上，所述第二凹槽（5）贯穿于砖体II（2）相对的两个侧面，所述第二凹槽（5）的两侧分别设有与凸块（4）相匹配的第一定位凹槽（6），所述第一凹槽（3）与第二凹槽（5）对称设置，所述第一凹槽（3）与第二凹槽（5）拼接成竖向安装槽（7），所述竖向安装槽（7）中设置有进水管（8），所述进水管内设置有过滤筒（11）；
步骤四、将表面涂有粘合剂的夜光块分别粘黏在左放置槽以及右放置槽内，将其进行养护。
6.根据权利要求5所述的一种用于海绵城市的透水砖的制备方法，其特征在于：在右凹槽（9）内放置的夜光块上设有与第一凹槽（3）的顶部相连通的第一引流通道，所述第一引流通道向第一凹槽（3）方向倾斜。
7.根据权利要求5所述的一种用于海绵城市的透水砖的制备方法，其特征在于：在左凹槽（10）内放置的夜光块上设有与第二凹槽（5）的顶部相连通的第二引流通道，所述第二引流通道向第二凹槽（5）方向倾斜。
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