CN110105010A - 一种人造透水鹅卵石及其制备方法 - Google Patents

一种人造透水鹅卵石及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种人造透水鹅卵石及其制备方法。该人造透水鹅卵石包括外层和内层；外层由以下重量份的原料制备而成：外层骨料100份，水泥25‑45份，可再分散乳胶粉2.5‑4份，水泥抑碱剂0.2‑3份，减水剂0.1‑0.6份，1wt％聚乙烯醇溶液2‑10份；内层由以下重量份的原料制备而成：内层骨料100份，砂子20‑45份，水泥25‑50份，可再分散乳胶粉0.1‑0.8份，水泥抑碱剂0.5‑3.5份，减水剂0.1‑0.8份，水6‑28份；鹅卵石的内层颗粒粒径为1‑5cm，外层包覆厚度为5‑10mm。本发明的人造透水鹅卵石，外层骨料为球形颗粒，使得制备的透水鹅卵石透水性好，透水系数大于2×10‑2cm/s，有效改善了鹅卵石路面的积水问题，同时与天然鹅卵石路面相比，具有防滑功能。

Description

一种人造透水鹅卵石及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种鹅卵石，尤其涉及一种人造透水鹅卵石及其制备方法。
背景技术
近些年来，为了贴近大自然，城市鹅卵石路面越来越多，特别是在公园小路、园林路面、广场路面、旅游山区路面以及小区健身场地路面等，使用各种鹅卵石铺设路面十分常见，这是因为鹅卵石路面不仅可根据需求配置不同的图案，外形美观，更贴近大自然，而且人们走在上面具有健身的功效。但是目前铺设鹅卵石路面都用混凝土、树脂等阻水材料，而鹅卵石本身光滑不透水，使得鹅卵石路面在雨天容易积水，同时防滑性差，行人易摔倒，既影响了行人出行，也增大了排水系统的压力。目前，国内并没有人造透水鹅卵石的相关报道，中国专利CN204266453U《用于鹅卵石园路铺设的环保透水砖》中的鹅卵石透水路面是将鹅卵石铺设在渗水层中，靠渗水层将积水渗到下面的透水层中，而鹅卵石本身仍然不能透水，这样透水效率较低，并不能接受大雨的考验，仍然会有积水。因此，开发一种透水性能优越、可有效改善鹅卵石路面积水问题的透水鹅卵石，是本领域亟待解决的一项技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人造透水鹅卵石及其制备方法，来解决鹅卵石光滑不透水的问题，从而有效改善鹅卵石路面的积水问题，并提高防滑效果。
本发明采取以下技术方案：
一种人造透水鹅卵石，包括外层和内层；外层由以下重量份的原料制备而成：外层骨料100份，水泥25-45份，可再分散乳胶粉2.5-4份，水泥抑碱剂0.2-3份，减水剂0.1-0.6份，1wt％聚乙烯醇溶液2-10份；内层由以下重量份的原料制备而成：内层骨料100份，砂子20-45份，水泥25-50份，可再分散乳胶粉0.1-0.8份，水泥抑碱剂0.5-3.5份，减水剂0.1-0.8份，水6-28份；鹅卵石的内层颗粒粒径为1-5cm，外层包覆厚度为5-10mm。
进一步的，内层骨料为石子、陶粒、废瓷碎粒、尾矿中的一种或几种，内层骨料的粒径为2-10mm。
进一步的，外层骨料为天然彩砂、彩色陶砂、经烧结的彩色陶瓷干法造粒粉或喷雾造粒粉中的一种或几种，外层骨料的粒径为0.12-1.7mm。
进一步的，外层的原料中水泥为白水泥，内层的原料中水泥为灰水泥，均为普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5、52.5或62.5。
进一步的，可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种或几种。
进一步的，水泥抑碱剂为硅灰、粉煤灰、偏高岭土中的一种或几种。
进一步的，减水剂为萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高效减水剂中的一种或几种。
本发明还提供一种人造透水鹅卵石的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方要求分别称取外层固态原料和内层原料，二者分别混合均匀待用；
(2)将内层原料倒入圆盘造粒机中滚动造粒，再将混合均匀的外层固态原料洒在圆盘造粒机中，同时喷洒聚乙烯醇溶液；
(3)将步骤(2)中制得的成型样品进行养护，得到人造透水鹅卵石。
进一步的，步骤(3)中的养护条件为：温度25-35℃，湿度75-95％，养护时间3-28天。
本发明的人造透水鹅卵石及其制备方法，具有以下有益效果：
(1)本发明的人造透水鹅卵石，外层所用骨料为球形颗粒，使得制备的透水鹅卵石的透水性好，不宜堵塞，透水系数大于2×10-2cm/s，有效改善了鹅卵石路面的积水问题；同时内外层采用可分散乳胶粉为原料，具有极为突出的粘结强度，可有效提高人造鹅卵石的整体强度，本发明人造鹅卵石的筒压强度在8-14MPa之间，有效提高人造鹅卵石的使用寿命。
(2)本发明的人造透水鹅卵石，外层骨料采用天然彩砂、彩色陶砂或彩色喷雾造粒陶瓷粉，骨料本身具有类陶瓷质着色效果，永不褪色，且可制备成多种颜色效果，增强了透水鹅卵石的美观性。
(3)本发明的人造鹅卵石，与天然鹅卵石相比，表面粗糙，具有防滑功能，方便行人行走。
(4)本发明的人造透水鹅卵石的制备方法，圆盘造粒过程中喷洒聚乙烯醇溶液，增强了外层原料的粘附能力，使得外层原料均匀包覆在内层原料颗粒上，不易脱落；同时水泥粘结剂的添加也进一步提高了鹅卵石的耐老化性能和粘结强度。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种人造透水鹅卵石，包括外层和内层；外层由以下原料制备而成：粒径为0.2-0.4mm的白色陶砂50g、黑色陶砂50g，P.O 42.5白水泥25g，可再分散乳胶粉2.5g，偏高岭土2g，聚羧酸减水剂0.2g，1wt％聚乙烯醇溶液5g；内层由以下原料制备而成：粒径为3-7mm石子2000g，砂子400g，P.O 42.5级灰水泥500g，可再分散乳胶粉5g，硅灰10g，聚羧酸减水剂2.5g，水150g。
本实施例中人造透水鹅卵石的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方要求分别称取外层固态原料和内层原料，二者分别混合均匀待用；
(2)将内层原料倒入圆盘造粒机中滚动造粒，再将混合均匀的外层固态原料洒在圆盘造粒机中，同时喷洒聚乙烯醇溶液，经1cm与5cm筛分处理得到成型样品；
(3)将步骤(2)中制得的成型样品进行养护，养护条件为：温度25℃，湿度95％，养护时间7天，得到人造透水鹅卵石。
实施例2
一种人造透水鹅卵石，包括外层和内层；外层由以下原料制备而成：粒径为0.25-0.4mm的红色天然彩砂50g、白色天然彩砂50g、黑色天然彩砂50g，P.O52.5白水泥36g，可再分散乳胶粉3g，偏高岭土1.2g，萘系高效减水剂0.3g，1wt％聚乙烯醇溶液7.2g；内层由以下原料制备而成：粒径为3-7mm陶粒2000g，砂子500g，P.O 42.5级灰水泥600g，可再分散乳胶粉3g，粉煤灰15g，萘系高效减水剂2.2g，水120g。
本实施例中人造透水鹅卵石的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方要求分别称取外层固态原料和内层原料，二者分别混合均匀待用；
(2)将内层原料倒入圆盘造粒机中滚动造粒，再将混合均匀的外层固态原料洒在圆盘造粒机中，同时喷洒聚乙烯醇溶液，经1cm与5cm筛分处理得到成型样品；
(3)将步骤(2)中制得的成型样品进行养护，养护条件为：温度35℃，湿度95％，养护时间10天，得到人造透水鹅卵石。
实施例3
一种人造透水鹅卵石，包括外层和内层；外层由以下原料制备而成：粒径为0.15-0.4mm的黄色陶瓷喷雾造粒粉60g、白色陶瓷喷雾造粒粉60g、黑色陶瓷喷雾造粒粉60g，P.O52.5白水泥45g，可再分散乳胶粉5.4g，粉煤灰1.5g，脂肪族高效减水剂0.3g，1wt％聚乙烯醇溶液6g；内层由以下原料制备而成：粒径为3-7mm陶粒2000g，砂子400g，P.O 52.5级灰水泥600g，可再分散乳胶粉2g，硅灰24g，聚羧酸减水剂2.4g，水110g。
本实施例中人造透水鹅卵石的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方要求分别称取外层固态原料和内层原料，二者分别混合均匀待用；
(2)将内层原料倒入圆盘造粒机中滚动造粒，再将混合均匀的外层固态原料洒在圆盘造粒机中，同时喷洒聚乙烯醇溶液，经1cm与5cm筛分处理得到成型样品；
(3)将步骤(2)中制得的成型样品进行养护，养护条件为：温度25℃，湿度75％，养护时间8天，得到人造透水鹅卵石。
实施例4
一种人造透水鹅卵石，包括外层和内层；外层由以下原料制备而成：粒径为0.12-0.4mm的白色陶砂50g、黑色陶砂50g、红色陶砂50g，P.O 62.5白水泥67.5g，可再分散乳胶粉6g，偏高岭土4.5g，聚羧酸减水剂0.9g，1wt％聚乙烯醇溶液15g；内层由以下原料制备而成：3-10mm废瓷碎粒2000g，砂子900g，P.O 62.5级灰水泥800g，可再分散乳胶粉12g，硅灰40g，聚羧酸减水剂16g，水200g。
本实施例中人造透水鹅卵石的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方要求分别称取外层固态原料和内层原料，二者分别混合均匀待用；
(2)将内层原料倒入圆盘造粒机中滚动造粒，再将混合均匀的外层固态原料洒在圆盘造粒机中，同时喷洒聚乙烯醇溶液，经1cm与5cm筛分处理得到成型样品；
(3)将步骤(2)中制得的成型样品进行养护，养护条件为：温度30℃，湿度85％，养护时间28天，得到人造透水鹅卵石。
实施例5
一种人造透水鹅卵石，包括外层和内层；外层由以下原料制备而成：粒径为0.4-1.7mm的白色天然彩砂100g、黑色天然彩砂100g，P.O 52.5白水泥60g，可再分散乳胶粉6g，偏高岭土0.4g，聚羧酸减水剂0.2g，1wt％聚乙烯醇溶液4g；内层由以下原料制备而成：2-8mm石子2000g，砂子600g，P.O 42.5级灰水泥1000g，可再分散乳胶粉16g，硅灰70g，聚羧酸减水剂6g，水560g。
本实施例中人造透水鹅卵石的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方要求分别称取外层固态原料和内层原料，二者分别混合均匀待用；
(2)将内层原料倒入圆盘造粒机中滚动造粒，再将混合均匀的外层固态原料洒在圆盘造粒机中，同时喷洒聚乙烯醇溶液，经1cm与5cm筛分处理得到成型样品；
(3)将步骤(2)中制得的成型样品进行养护，养护条件为：温度35℃，湿度95％，养护时间3天，得到人造透水鹅卵石。
将实施例1-5中养护好的人造透水鹅卵石进行透水系数和筒压强度性能测试，结果如表1所示。
表1人造透水鹅卵石性能测试结果
序号 筒压强度/MPa 透水系数cm/s
实施例1 9.8 2.8×10<sup>-2</sup>
实施例2 10.5 2.4×10<sup>-2</sup>
实施例3 10.3 2.0×10<sup>-2</sup>
实施例4 14 2.1×10<sup>-2</sup>
实施例5 8.3 2.2×10<sup>-2</sup>
由表1可知，本发明制得的人造透水鹅卵石，透水系数大于2×10-2cm/s，与天然鹅卵石相比，透水性好，不易堵塞，有效改善了鹅卵石路面的积水问题；同时其筒压强度在8-14MPa之间，有效提高了人造鹅卵石的整体强度。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (9)

1.一种人造透水鹅卵石，其特征在于，包括外层和内层；所述外层由以下重量份的原料制备而成：外层骨料100份，水泥25-45份，可再分散乳胶粉2.5-4份，水泥抑碱剂0.2-3份，减水剂0.1-0.6份，1wt％聚乙烯醇溶液2-10份；所述内层由以下重量份的原料制备而成：内层骨料100份，砂子20-45份，水泥25-50份，可再分散乳胶粉0.1-0.8份，水泥抑碱剂0.5-3.5份，减水剂0.1-0.8份，水6-28份；所述鹅卵石的内层颗粒粒径为1-5cm，外层包覆厚度为5-10mm。
2.根据权利要求1所述的人造透水鹅卵石，其特征在于，所述内层骨料为石子、陶粒、废瓷碎粒、尾矿中的一种或几种，所述内层骨料的粒径为2-10mm。
3.根据权利要求1所述的人造透水鹅卵石，其特征在于，所述外层骨料为天然彩砂、彩色陶砂、经烧结的彩色陶瓷干法造粒粉或喷雾造粒粉中的一种或几种，所述外层骨料的粒径为0.12-1.7mm。
4.根据权利要求1所述的人造透水鹅卵石，其特征在于，所述外层的原料中水泥为白水泥，所述内层的原料中水泥为灰水泥，均为普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5、52.5或62.5。
5.根据权利要求1所述的人造透水鹅卵石，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的人造透水鹅卵石，其特征在于，所述水泥抑碱剂为硅灰、粉煤灰、偏高岭土中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的人造透水鹅卵石，其特征在于，所述减水剂为萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高效减水剂中的一种或几种。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的人造透水鹅卵石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方要求分别称取外层固态原料和内层原料，二者分别混合均匀待用；
(2)将内层原料倒入圆盘造粒机中滚动造粒，再将混合均匀的外层固态原料洒在圆盘造粒机中，同时喷洒聚乙烯醇溶液；
(3)将步骤(2)中制得的成型样品进行养护，得到人造透水鹅卵石。
9.根据权利要求8所述的人造透水鹅卵石的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的养护条件为：温度25-35℃，湿度75-95％，养护时间3-28天。
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