CN109704683A - 芝麻色系透水砖面层耐磨材料及其制备方法以及透水砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芝麻色系透水砖面层耐磨材料及其制备方法以及透水砖及其制备方法，该芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料按重量份计主要包括：芝麻色系面层材料52～70份、棕刚玉12～20份、无机胶胶结料17～21份、减水剂0.15～0.5份以及水4.4～6份；其中，芝麻色系面层材料为水晶黑花岗岩和汉白玉。通过棕刚玉、芝麻色系面层材料等原料的选择和配比，以使得获得的透水耐磨材料具有较高的耐磨性能，同时也不影响芝麻色系透水砖的表观质感。

Description

芝麻色系透水砖面层耐磨材料及其制备方法以及透水砖及其 制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体而言，涉及一种芝麻色系透水砖面层耐磨材料及其制备方法以及透水砖及其制备方法。

背景技术

为了维持生态环境的平衡，近年来国家大力推广“海绵城市”建设，透水铺装是“海绵城市”建设的关键技术之一。透水铺装可以有效降低城市内涝风险，缓解城市水资源紧张状况和热岛效应、雨岛效应等种种生态问题，而透水砖作为透水铺装的关键产品之一被广泛使用。目前，针对芝麻黑、灰、白色系透水砖面层耐磨性能较差的缺点，很多技术人员采用增大水泥用量提高面层粘结性能和更换硬度较高的面层原材料来解决芝麻色系透水砖面层耐磨性能较差的问题，增大水泥用量提高面层粘结性能，在一定程度上可提高芝麻色系透水砖面层耐磨性能，但水泥用量增大，砖体面层返碱现象严重，影响透水砖整体的表观质感。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芝麻色系透水砖面层耐磨材料及其制备方法以及透水砖及其制备方法，以提高芝麻色系透水砖面层耐磨性能，又不影响芝麻色系的表观质感。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供了一种芝麻色系透水砖面层耐磨材料，其原料按重量份计主要包括：芝麻色系面层材料52～70份、棕刚玉12～20份、无机胶胶结料17～21份、减水剂0.15～0.5份以及水4.4～6份；

其中，芝麻色系面层材料为水晶黑花岗岩和汉白玉。

本发明还提供了一种上述芝麻色系透水砖面层耐磨材料的制备方法，将透水砖耐磨材料的原料拌和均匀后再激振加压一次成型，再进行养护。

本发明还提供了一种透水砖，其包括相互连接的底层和面层，面层由芝麻色系透水砖面层耐磨材料构成。

本发明还提供了一种上述透水砖的制备方法，在底层上布上述透水砖耐磨材料的原料，然后激振加压一次成型，再进行养护5～8天。

通过棕刚玉、芝麻色系面层材料等原料的选择和配比，以使得获得的透水耐磨材料具有较高的耐磨性能，同时也不影响芝麻色系透水砖的表观质感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1、实施例4以及实施例5耐磨试验后的透水砖的示意图；

图2为本发明实施例2、实施例6以及对比例1耐磨试验后的透水砖的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施方式或实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施方式的涉及的一种芝麻色系透水砖面层耐磨材料及其制备方法以及透水砖及其制备方法进行具体说明。

本发明的一些实施方式提供了一种芝麻色系透水砖面层耐磨材料，其原料按重量份计主要包括：芝麻色系面层材料52～70份、棕刚玉12～20份、无机胶胶结料17～21份、减水剂0.15～0.5份以及水4.4～6份；

其中，芝麻色系面层材料为水晶黑花岗岩和汉白玉。

需要说明的是，水晶黑花岗岩又名水晶黑花岗石或芝麻黑花岗岩等。水晶黑花岗岩和汉白玉的的比例可以根据不同色系的要求进行调整，例如选择1：1，2：1等。

发明人发现现有的通过增大水泥用量来提高芝麻色系透水砖面层的耐磨性能，虽然能够在一定程度上改性其耐磨性能，但是由于水泥用量的增大，导致砖体面层返碱现象比较严重，影响透水砖整体观感，而将现有芝麻系的透水砖的材料进行用耐磨性能更高的材料进行替换，则会影响透水砖面层的颜色，使其不能达到芝麻色系的要求，严重影响砖体的表观质感。发明人经过大量的研究和实验发现将棕刚玉和水晶黑花岗石以及汉白玉按照一定比例和其他辅助原料进行混合制备得到透水砖面层能够具有很好的芝麻色系透水砖的表观质感的同时，还具有较佳的耐磨性能。

在透水砖面层的制备过程中，各个原料之间需要相互结合在一起，其粒径的选择比较关键，需要同时考虑透水砖的透水性能和耐磨性能，粒径越小透水性能越差，原料之间的结合性能越好，耐磨性能越强，因此，综合考虑面层质感、耐磨性能和透水性能。一些实施方式中，原料的粒径小于或等于10目，且大于50目的原料占92％～97％以上。

进一步地，在满足面层质感和透水性能的基础上，发明人对芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料的级配组成进行了优化，一些实施方式中，原料过10目筛的累计通过率为100％，过20目筛的累计通过率为80％～90％，过30目筛的累计通过率为40％～60％，过40目筛的累计通过率为15％～25％，过50目筛的累计通过率为3％～8％。

进一步地，水晶黑花岗岩和汉白玉均为天然矿石。水晶黑花岗岩光泽黑亮，汉白玉光泽白亮，两种材料是配制芝麻色系的最佳材料，为降低两种材料对耐磨性能的不利影响，选用粒径为20～50目水晶黑花岗岩和汉白玉的天然矿石。棕刚玉硬度较高、耐磨性能好，且本身呈黑灰色调，控制掺量可不影响芝麻色系质感，选用粒径为10～30目的棕刚玉可有效提高透水砖面层材料的耐磨性能。

为了使得原料之间具有充足的粘接性和结合力，同时又不影响透水砖的色系，一些实施方式中，无机胶结料为白色的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，优选水泥强度大于或等于52.5，当无机胶结料为硅酸盐水泥时，其水泥强度还可以选择52.5或62.5，当无机胶结料为普通硅酸盐水泥时，其水泥强度选择52.5。

一些实施方式中，减水剂为聚羧酸盐系高效减水剂。聚羧酸盐减水剂的分子是通过“分子设计”人为形成的“梳状”或“树枝状”结构，及在分子主链上接有许多个有一定长度和刚度的支链(侧链)。在主链上也有能使水泥颗粒带电的磺酸盐或其它基团，可以起到传统减水剂的作用，更重要的是一旦主链吸附在水泥颗粒表面后，支链与其它颗粒表面的支链形成立体交叉，阻碍了颗粒相互接近，从而达到分散(即减水)作用。这种空间位阻作用不以时间延长而弱化，因此，聚羧酸减水剂的分散作用更为持久。

本发明的一些实施方式还提供了一种上述芝麻色系透水砖面层耐磨材料的制备方法，将透水砖耐磨材料的原料拌和均匀后激振加压一次成型，再进行养护。

一些实施方式中，进行养护是在自然环境下养护5～8天。

本发明的一些实施方式还提供了一种透水砖，其包括相互连接的底层和面层，面层由芝麻色系透水砖面层耐磨材料构成。

本发明的一些实施方式还提供了一种上述透水砖的制备方法，在底层上布透水砖耐磨材料的原料，然后激振加压一次成型，再进行养护5～8天。透水砖的底层是先将透水砖的底料拌和均匀后，加压成型得到。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料为：10～30目棕刚玉120g，水晶黑330g，汉白玉330g，P·O52.5白水泥170g，聚羧酸盐系高效减水剂5g和水45g。

面层耐磨材料的级配如表1所示：

表1

将透水砖的底层上布透水砖耐磨材料的均匀混合的原料，然后激振加压一次成型，再在自然环境下进行养护7天，得到透水砖。

根据GB/T 25993-2010的测试方法对透水砖面层的性能进行测试，结果如表2所示。

表2

项目	标准指标(GB/T 25993-2010)	耐磨面层
			耐磨性能	磨坑长度≤35mm	33mm
透水系数	A≥2.0×10<sup>-2</sup>cm/s	2.5×10<sup>-2</sup>cm/s

实施例2

本实施例的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料为：10～30目棕刚玉200g，水晶黑264.5g，汉白玉264g，P·O52.5白水泥210g，聚羧酸盐系高效减水剂1.5g和水60g。

面层耐磨材料的级配如表3所示：

表3

将透水砖的底层上布透水砖耐磨材料的均匀混合的原料，然后激振加压一次成型，再在自然环境下进行养护7天，得到透水砖。

根据GB/T 25993-2010的测试方法对透水砖面层的性能进行测试，结果如表4所示。

表4

项目	标准指标(GB/T 25993-2010)	耐磨面层
			耐磨性能	磨坑长度≤35mm	30mm
透水系数	A≥2.0×10<sup>-2</sup>cm/s	2.7×10<sup>-2</sup>cm/s

实施例3

本实施例的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料为：10～30目棕刚玉160g，水晶黑298.5g，汉白玉298.5g，P·O52.5白水泥190g，聚羧酸盐系高效减水剂3g和水50g。

面层耐磨材料的级配如表5所示：

表5

将透水砖的底层上布透水砖耐磨材料的均匀混合的原料，然后激振加压一次成型，再在自然环境下进行养护7天，得到透水砖。

根据GB/T 25993-2010的测试方法对透水砖面层的性能进行测试，结果如表6所示。

表6

项目	标准指标(GB/T 25993-2010)	耐磨面层
			耐磨性能	磨坑长度≤35mm	32mm
透水系数	A≥2.0×10<sup>-2</sup>cm/s	2.5×10<sup>-2</sup>cm/s

实施例4

本实施例的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料为：大于10目棕刚玉120g，水晶黑330g，汉白玉330g，P·O52.5白水泥170g，聚羧酸盐系高效减水剂5g，水45g。

面层耐磨材料的级配如表7所示：

表7

将透水砖的底层上布透水砖耐磨材料的均匀混合的原料，然后激振加压一次成型，再在自然环境下进行养护7天，得到透水砖。

根据GB/T 25993-2010的测试方法对透水砖面层的性能进行测试，结果如表8所示。

表8

项目	标准指标(GB/T 25993-2010)	耐磨面层
			耐磨性能	磨坑长度≤35mm	42mm
透水系数	A≥2.0×10<sup>-2</sup>cm/s	2.9×10<sup>-2</sup>cm/s

实施例5

本实施例的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料为：30～50目棕刚玉120g，水晶黑330g，汉白玉330g，P·O52.5白水泥170g，聚羧酸盐系高效减水剂5g，水45g。

面层耐磨材料的级配如表9所示：

表9

将透水砖的底层上布透水砖耐磨材料的均匀混合的原料，然后激振加压一次成型，再在自然环境下进行养护7天，得到透水砖。

根据GB/T 25993-2010的测试方法对透水砖面层的性能进行测试，结果如表10所示。

表10

实施例6

本实施例的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料为：10～30目棕刚玉120g，水晶黑304.5g，汉白玉304.5g，P·O52.5白水泥210g，聚羧酸盐系高效减水剂1.5g和水60g。

面层耐磨材料的级配如表11所示：

表11

将透水砖的底层上布透水砖耐磨材料的均匀混合的原料，然后激振加压一次成型，再在自然环境下进行养护7天，得到透水砖。

根据GB/T 25993-2010的测试方法对透水砖面层的性能进行测试，结果如表12所示。

表12

项目	标准指标(GB/T 25993-2010)	耐磨面层
			耐磨性能	磨坑长度≤35mm	35mm
透水系数	A≥2.0×10<sup>-2</sup>cm/s	2.5×10<sup>-2</sup>cm/s

对比例1

本对比例的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料为：水晶黑390g，汉白玉390g，P·O52.5白水泥170g，聚羧酸盐系高效减水剂5g，水45g。

面层耐磨材料的级配如表13所示：

表13

将透水砖的底层上布透水砖耐磨材料的均匀混合的原料，然后激振加压一次成型，再在自然环境下进行养护7天，得到透水砖。

根据GB/T 25993-2010的测试方法对透水砖面层的性能进行测试，结果如表14所示。

表14

项目	标准指标(GB/T 25993-2010)	耐磨面层
			耐磨性能	磨坑长度≤35mm	54mm
透水系数	A≥2.0×10<sup>-2</sup>cm/s	2.4×10<sup>-2</sup>cm/s

通过将实施例1～5的面层的性能和对比例1的面层的性能进行比较，可以看出透水性能整体上有所改善的基础上，其耐磨性能得到比较明显的提高。

进一步通过将实施例1和实施例4、实施例5进行比较，可知棕刚玉的粒径大小的选择能够很大程度的影响面层材料的耐磨性能和透水性，对实验后的实施例1和实施例4、实施例5的透水砖进行拍照，如图1，其中，图1中的3指的是实施例1的透水砖，5指的是实施例4的透水砖，6指的是实施例5的透水砖。

进一步将实施例2与实施例6以及对比例1进行比较，由此可知，棕刚玉的添加可以提高其透水性和耐磨性，对实验后的实施例2和实施例6、对比例1的透水砖进行拍照，如图2，其中，图中的2指的是实施例2的透水砖，8指的是实施例6的透水砖，1指的是对比例1的透水砖。

综上所述，本发明实施方式的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的原料的选择和配比能够有效提高芝麻色系透水砖面层耐磨性能，又不影响芝麻色系的表观质感，同时还具有较佳的透水性能。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种芝麻色系透水砖面层耐磨材料，其特征在于，其原料按重量份计主要包括：芝麻色系面层材料52～70份、棕刚玉12～20份、无机胶胶结料17～21份、减水剂0.15～0.5份以及水4.4～6份；

其中，所述芝麻色系面层材料为水晶黑花岗岩和汉白玉。

2.根据权利要求1所述的芝麻色系透水砖面层耐磨材料，其特征在于，所述原料的粒径小于或等于10目，且大于50目的原料占92％～97％以上。

3.根据权利要求2所述的芝麻色系透水砖面层耐磨材料，其特征在于，所述原料过10目筛的累计通过率为100％，过20目筛的累计通过率为80％～90％，过30目筛的累计通过率为40％～60％，过40目筛的累计通过率为15％～25％，过50目筛的累计通过率为3％～8％。

4.根据权利要求3所述的芝麻色系透水砖面层耐磨材料，其特征在于，所述芝麻色系面层材料的粒径为20～50目，所述棕刚玉的粒径为10～30目。

5.根据权利要求1所述的芝麻色系透水砖面层耐磨材料，其特征在于，所述无机胶结料为白色的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，优选水泥强度等级大于或等于52.5。

6.根据权利要求1所述的芝麻色系透水砖面层耐磨材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸盐系高效减水剂。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的制备方法，其特征在于，将所述透水砖耐磨材料的原料拌和均匀后激振加压一次成型，再进行养护。

8.根据权利要求7所述的芝麻色系透水砖面层耐磨材料的制备方法，其特征在于，进行养护是在自然环境下养护5～8天。

9.一种透水砖，其特征在于，其包括相互连接的底层和面层，所述面层由如权利要求1～6任一项所述芝麻色系透水砖面层耐磨材料构成。

10.一种如权利要求9所述的透水砖的制备方法，其特征在于，在所述底层上布所述透水砖耐磨材料的原料，然后激振加压一次成型，再进行养护5～8天。