CN110590240A

CN110590240A - 一种海绵城市渗水砖及其制备方法

Info

Publication number: CN110590240A
Application number: CN201910827231.2A
Authority: CN
Inventors: 刘佳亮; 李勇
Original assignee: Wenzhou Chunhua Qiushi Technology Co Ltd
Current assignee: Wenzhou Chunhua Qiushi Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2019-12-20

Abstract

本发明公开了一种海绵城市渗水砖，属于建筑材料技术领域，包括支撑骨架以及与所述支撑骨架一体浇筑的砖体，所述支撑骨架为钢丝支撑架，所述支撑骨架包括平行设置的若干方形框架以及将所述若干方形框架连接在一起的连接钢丝，所述方形框架由四根支撑钢丝首尾相连焊接呈矩形，所述连接钢丝用于连接方形框架的四角，所述支撑钢丝和连接钢丝的直径相同，均为1～2.5mm；所述钢丝表面采用锉刀进行钝化处理，使得其表面粗糙度的数值大于Ra12.5。本发明支撑骨架，用于整体结构的一个支撑，在保证渗水能力的同时，具有较好的抗压能力，组合密切，保证了寿命。

Description

一种海绵城市渗水砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种海绵城市渗水砖及其制备方法。

背景技术

“海绵城市”建设的重点是构建“低影响开发雨水系统”，强调通过源头分散的小型控制设施，维持和保护场地自然水文功能，有效缓解城市不透水面积增加造成的洪峰流量增加、径流系数增大、面源污染负荷加重等有关城市的生态环境问题。海绵城市建设将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域积存、渗透和净化，提高雨水资源化水平，保护生态环境。建设海绵城市就是要具有“海绵体”；“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园、可渗透路面砖这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用，最后剩余部分径流通过管网、泵站外排，从而可有效提高城市排水系统的标准，缓减城市内涝的压力。

建设海绵城市需要许多渗水砖，用于对路沿和路面进行铺设，但是现有市场上的一些铺装结构抗压强度或抗剪强度不够，不能承担较大的压力，还有的铺装结构渗水能力差，容易堵塞，不能满足海绵城市建设的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种海绵城市渗水砖及其制备方法，采用本发明渗水砖，在保证渗水能力的同时，具有较好的抗压能力，组合密切，保证了寿命。

一种海绵城市渗水砖，包括支撑骨架以及与所述支撑骨架一体浇筑的砖体，所述支撑骨架为钢丝支撑架，所述支撑骨架包括平行设置的若干方形框架以及将所述若干方形框架连接在一起的连接钢丝，所述方形框架由四根支撑钢丝首尾相连焊接呈矩形，所述连接钢丝用于连接方形框架的四角，所述支撑钢丝和连接钢丝的直径相同，均为1～2.5mm；所述钢丝表面采用锉刀进行钝化处理，使得其表面粗糙度的数值大于Ra12.5，所述砖体内各材料的组成为，粗骨料50～65％、细骨料20～40％、粘接剂5～10％、水1～5％，其中粗骨料的粒径为15～20mm，细骨料粒径为2～4mm，所述粘接剂中各材料的组成为，高性能硅酮结构胶35～50％、SIO₂为 20～25％、AI₂O₃为18～22％、CaO为3～10％、MgO为2～7％、Na₂O为2～7％、其他1～10％。

进一步，所述方形框架所占渗水砖的截面面积大小为90～95％。

进一步，所述钢丝和连接钢丝均为波浪形。

进一步，其中粗骨料为废旧混凝土，所述细骨料为钢渣。

一种制备海绵城市渗水砖的方法，包括以下步骤：

a、制作支撑骨架，将若干钢丝分别焊接形成若干方形框架，将连接钢丝与所述若干方形框架连接在一起；

b、选料，将废旧混凝土装入破碎机破碎，将碎渣筛分出大的混凝土块和钢渣，然后将粗骨料和细骨料洗净，烘干处理；

c、调配粘接剂，将高性能硅酮结构胶、SIO₂、AI₂O₃、CaO、MgO以及Na₂O按照其组分依次添加并快速搅拌；

d、混合，将支撑骨架放入渗水砖的模具中，放入支撑骨架，再依次放入粗骨料、细骨料和粘接剂，搅拌后烘干成型；

e、脱模、成型。

进一步，步骤a中，将组合成方形框架的钢丝沿其侧面向外延伸有延伸段，支撑骨架置于模具内时，所述支撑骨架于模具内表面之间通过延伸段支撑，使得在成型后方形框架所占渗水砖的截面面积大小为90～95％。

进一步，步骤b中，所述钢渣在烘干前先自然氧化处理12～36h。

进一步，步骤e中，将步骤d中得到的混合料在温度20±2℃，相对湿度(60±5)％RH的环境中养护12～18h，随后在温度20±2℃，相对湿度(90±5)％RH的环境中养护24～32h。

本发明的有益效果：本发明海绵城市渗水砖，包括支撑骨架以及与所述支撑骨架一体浇筑的砖体，所述支撑骨架为钢丝支撑架，所述砖体内各材料的组成为，粗骨料50～65％、细骨料20～40％、粘接剂5～10％、水1～5％，其中粗骨料的粒径为15～20mm，细骨料粒径为2～4mm，所述粘接剂中各材料的组成为，高性能硅酮结构胶35～50％、SIO₂为20～25％、AI₂O₃为18～22％、 CaO为3～10％、MgO为2～7％、Na₂O为2～7％、其他1～10％。本发明支撑骨架，用于整体结构的一个支撑，在保证渗水能力的同时，具有较好的抗压能力，组合密切，保证了寿命。本发明采用粗骨料和细骨料的组合，粗骨料保证了整个渗水砖的空隙率，细骨料通过粘接剂的组合，用于作粗骨料之间的连接介质，在保证空隙率的同时，能提高粗骨料之间的连接密合性，从而提高整体的抗拉和抗折能力。

本发明在粘接剂中，还增加了SIO₂、AI₂O₃、CaO、MgO、Na₂O等物质，活性SIO₂、 AI₂O₃在一定碱性条件下产生水化作用。CaO都是活性的有利成分，有利与胶凝体的形成，提高胶结的强度。通过增加此类物质，可以减少用水量；增强砖体的可泵性；减少了徐变；减少水化热、热能膨胀性，增加粘接剂与粗骨料之间的粘接能力。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明支撑骨架的结构示意图；

图2为本发明渗水砖的外形结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

图1为本发明支撑骨架的结构示意图。

对比实施例1，

本实施例中，砖体呈六面体的块状，砖体的组成材料包括粗骨料50～65％、沙20～40％、水泥5～10％、水1～5％。

对比实施例2，

本实施例中，砖体形状与对比实施例1相同，砖体包括粗骨料50～65％、细骨料20～40％、水泥5～10％、水1～5％。

实施例1，

本发明一种海绵城市渗水砖，包括支撑骨架以及与所述支撑骨架一体浇筑的砖体，所述支撑骨架为钢丝支撑架，所述砖体内各材料的组成为，粗骨料50～65％、细骨料20～40％、粘接剂5～10％、水1～5％，其中粗骨料的粒径为15～20mm，细骨料粒径为2～4mm，所述粘接剂中各材料的组成为，高性能硅酮结构胶35～50％、SIO₂为20～25％、AI₂O₃为18～22％、CaO 为3～10％、MgO为2～7％、Na₂O为2～7％、其他1～10％。本实施例中，其他包括氧化铁、氧化钾、石英、氧化钠等其他杂质。

实施例2，

砖体内各材料的组成为，粗骨料50～65％、细骨料20～40％、粘接剂5～10％、水1～5％，其中粗骨料的粒径为15～20mm，细骨料粒径为2～4mm，所述粘接剂中各材料的组成为，高性能硅酮结构胶35～50％、SIO₂为20～25％、AI₂O₃为18～22％、CaO为3～10％、MgO为2～7％、 Na₂O为2～7％、其他1～10％。本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中，所述支撑骨架包括平行设置的若干方形框架以及将所述若干方形框架连接在一起的连接钢丝，所述方形框架所占渗水砖的截面面积大小为90～95％，设置方形的框架，并将其嵌入砖体内，可以方便渗水砖的成型，增加其抗压强度，所述钢丝表面采用锉刀等进行钝化处理，使得其表面粗糙度的数值大于Ra12.5。

实施例3，

砖体内各材料的组成为，粗骨料50～65％、细骨料20～40％、粘接剂5～10％、水1～5％，其中粗骨料的粒径为15～20mm，细骨料粒径为2～4mm，所述粘接剂中各材料的组成为，高性能硅酮结构胶35～50％、SIO₂为20～25％、AI₂O₃为18～22％、CaO为3～10％、MgO为2～7％、 Na₂O为2～7％、其他1～10％。本实施例与实施例2的区别在于，所述方形框架由四根支撑钢丝首尾相连焊接而成，所述钢丝和连接钢丝均为波浪形，设置波浪形的钢丝和连接钢丝，可以减少砖体和支撑骨架之间的滑移，增加两者的咬合能力，从而增加砖体本身的抗压、抗拉和抗折强度。

实施例4，

砖体内各材料的组成为，粗骨料50～65％、细骨料20～40％、粘接剂5～10％、水1～5％，其中粗骨料的粒径为15～20mm，细骨料粒径为2～4mm，所述粘接剂中各材料的组成为，高性能硅酮结构胶35～50％、SIO₂为20～25％、AI₂O₃为18～22％、CaO为3～10％、MgO为2～7％、 Na₂O为2～7％、其他1～10％。本实施例与实施例3的区别在于，其中粗骨料为废旧混凝土，所述细骨料为钢渣，通过回收废旧混凝土和钢渣，减少了工业建筑垃圾的浪费，使得建筑垃圾得到最好的利用，采用钢渣，可以增加砖体各骨料之间连接能力的同时，增加空隙率。下表为各个实施例的抗压强度、抗拉强度、抗折强度和渗水率的对照值。

	抗压强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	抗折强度(MPa)	渗水率(cm/s)
					对比实施例1	10	3	4	0.5×10<sup>-2</sup>
对比实施例2	8	4	2	1.8×10<sup>-2</sup>
					实施例1	20	20	18	3.2×10<sup>-2</sup>
实施例2	28	24	23	3.0×10<sup>-2</sup>
					实施例3	32	28	27	3.3×10<sup>-2</sup>
实施例4	47	28	26	6.3×10<sup>-2</sup>

一种制备海绵城市渗水砖的方法，包括以下步骤：

e、脱模、成型。

本实施例中，步骤a中，将组合成方形框架的钢丝沿其侧面向外延伸有延伸段，支撑骨架置于模具内时，所述支撑骨架于模具内表面之间通过延伸段支撑，使得在成型后方形框架所占渗水砖的截面面积大小为90～95％。

本实施例中，步骤b中，所述钢渣在烘干前先自然氧化处理12～36h，通过将钢渣再度进行氧化，使得钢渣在于骨料以及粘接剂混合后，连接能力更好。

本实施例中，步骤e中，将步骤d中得到的混合料在温度20±2℃，相对湿度(60±5)％RH 的环境中养护12～18h，随后在温度20±2℃，相对湿度(90±5)％RH的环境中养护24～32h。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种海绵城市渗水砖，其特征在于，包括支撑骨架以及与所述支撑骨架一体浇筑的砖体，所述支撑骨架为钢丝支撑架，所述支撑骨架包括平行设置的若干方形框架以及将所述若干方形框架连接在一起的连接钢丝，所述方形框架由四根支撑钢丝首尾相连焊接呈矩形，所述连接钢丝用于连接方形框架的四角，所述支撑钢丝和连接钢丝的直径相同，均为1～2.5mm；所述钢丝表面采用锉刀进行钝化处理，使得其表面粗糙度的数值大于Ra12.5，所述砖体内各材料的组成为，粗骨料50～65％、细骨料20～40％、粘接剂5～10％、水1～5％，其中粗骨料的粒径为15～20mm，细骨料粒径为2～4mm，所述粘接剂中各材料的组成为，高性能硅酮结构胶35～50％、SIO₂为20～25％、AI₂O₃为18～22％、CaO为3～10％、MgO为2～7％、Na₂O为2～7％、其他1～10％。

2.根据权利要求1所述的海绵城市渗水砖，其特征在于，所述方形框架所占渗水砖的截面面积大小为90～95％。

3.根据权利要求2所述的海绵城市渗水砖，其特征在于，所述钢丝和连接钢丝均为波浪形。

4.根据权利要求1所述的海绵城市渗水砖，其特征在于，其中粗骨料为废旧混凝土，所述细骨料为钢渣。

5.一种制备如权利要求4所述的海绵城市渗水砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

e、脱模、成型。

6.根据权利要求5所述的制备海绵城市渗水砖的方法，其特征在于，步骤a中，将组合成方形框架的钢丝沿其侧面向外延伸有延伸段，支撑骨架置于模具内时，所述支撑骨架于模具内表面之间通过延伸段支撑，使得在成型后方形框架所占渗水砖的截面面积大小为90～95％。

7.根据权利要求6所述的制备海绵城市渗水砖的方法，其特征在于，步骤b中，所述钢渣在烘干前先自然氧化处理12～36h。

8.根据权利要求7所述的制备海绵城市渗水砖的方法，其特征在于，步骤e中，将步骤d中得到的混合料在温度20±2℃，相对湿度(60±5)％RH的环境中养护12～18h，随后在温度20±2℃，相对湿度(90±5)％RH的环境中养护24～32h。