CN110818343A - 一种含有建筑垃圾的透水砖及其制备方法和施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含有建筑垃圾的透水砖及其制备方法和施工工艺，属于建筑材料制备技术领域，包括面料和底料，面料主要由以下质量分数的成分制备得到：河砂70份、水泥24份、色料1份、水5份；底料主要由以下质量分数的成分制备得到：水泥20份、再生细骨料30份、再生粗骨料45份、水5份。本发明提供的含有建筑垃圾的透水砖，具有成本低、建筑垃圾利用率高、透水效果好等优点。该透水砖制备过程操作简单、成本低、工期短、制作简便、不产生二次污染，适于大规模生产和广泛应用。本发明既能使建筑垃圾再利用，又能降低透水砖的制作成本。且透水砖路面具有良好的排渗水作用，能够缓解城市内涝，还有利于缓解城市“热岛效应”。

Description

一种含有建筑垃圾的透水砖及其制备方法和施工工艺
技术领域
本发明属于建筑材料制备技术领域，具体而言，涉及一种含有建筑垃圾的透水砖及其制备方法和施工工艺。
背景技术
随着我国国民经济的发展，城市化建设的推进步伐也逐步加快，各项基础设施的建设空前增多，一座座新的建筑物拔地而起，旧城换新颜。可随之而来的，却是建筑垃圾越来越多，随意堆置现象也越来越严重，管理方面的问题正日益突显。我们在享受美好生活的同时，建筑垃圾却在悄悄地侵蚀我们的环境。如何实现城市生态环境与经济、社会的和谐发展正引起人们的重视。
近几年，我国的城市不同程度的出现内涝，数分钟之内，城市道路被淹没。大量的车辆滞留，不仅给人们的出行造成不便，而且污水雨水长时间停滞在路面上，极易传染疾病，造成人员伤亡。因此，一些城市的相关部门已经采取措施来从根本上解决这些问题，已经意识到路面铺设透水砖的重要性。
透水砖具有良好的透水、透气性能，可使雨水迅速渗入地下，补充土壤水和地下水，保持土壤湿度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存条件；可吸收水分与热量，调节地表局部空间的温湿度，对调节城市小气候、缓解城市热岛效应有较大的作用；可减轻城市排水和防洪压力、对防止公共水域的污染和处理污水具有良好的效果、使马路上不积水。将建筑垃圾运用到透水砖制备中，既能实现建筑垃圾有效的回收利用，又能降低透水砖的成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种透水砖，同时提供了该透水砖的制备方法和路面施工工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含有建筑垃圾的透水砖，包括底料和面料，所述底料原料由以下重量份数的组分制备而得：水泥19份、再生细骨料15-45份、再生粗骨料30-60份、水6份，所述面料原料由河砂、水泥、色料、水组成，所述再生细骨料和再生粗骨料由建筑垃圾制成，所述面料原料中的河砂粒径为1.18mm～2.36mm，堆积密度1430kg/m3，含泥量1.4％，本透水砖抗压强度>40MPa，透水系数>2.56mm/s。
上述的一种含有建筑垃圾的透水砖，所述面料原料各组分的重量份数为：河砂71份、水泥24份、色料0.5份、水4.5份。
上述的一种含有建筑垃圾的透水砖，所述底料原料中的再生细骨料粒径为2.36mm～4.75mm，表观密度2480kg/m3，空隙率44％。
上述的一种含有建筑垃圾的透水砖，所述底料原料中的再生粗骨料粒径为4.75mm～9.50mm，表观密度2450kg/m3，空隙率42％。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明
本发明同时提供了所述含有建筑垃圾的透水砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料处理：首先对建筑垃圾进行人工除杂，对于体积大的难于进入系统的混凝土块进行人工破碎，使其大小能够进入破碎系统，破碎后通过输送带传送出来，再进行磁选和风选，筛分出2.36mm～4.75mm骨料作为细骨料和4.75mm～9.50mm骨料作为粗骨料；
(2)底料的制备方法：按照权利要求1中所述的底料配合比称取所需材料，首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、再生细骨料和再生粗骨料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在38％，此时拌合物手抓刚好成团；
(3)面料的制备方法：按照权利要求2中所述的面料配合比称取所需材料，首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、河砂和色料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在30％，此时拌合物手抓刚好成团；
(4)透水砖制备方法：上述步骤(2)和步骤(3)中的面料和底料搅拌完成后，先将底料送入制砖机中，然后将面料铺在制砖机中底料的上方，在制砖机内振动成型，透水砖成型后第二天送到标养间进行养护，养护28天后既得。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的制备方法的进一步说明，在步骤(4)中，所述振动成型的振动时间为60s。
本发明还提供了所述含有建筑垃圾的透水砖的施工工艺，包括以下步骤：
(1)场地平整：对于开挖深度30cm以上的采用机械开挖，30cm以下人工找平，找平以后，使用2.5t小型压路机再次整平。
(2)铺设透水砖垫层：对垫层材料的选材要求应保证其功能性，即具有一定的强度、一定的透水性、一定的蓄水性以及耐久性，材料可以选用无砂混凝土或天然级配砂石材料。
(3)铺垫透水砖找平层的技术要求：平层铺垫材料应与垫层材料一致，以保证后期面层透水砖的平整，且在垫层之上的铺垫厚度为1～2厘米平整均匀找平层，用抹子拍平。
(4)铺设透水砖面层：铺砖时应尽量轻轻平放，并用胶锤缓和地敲稳以防止砖体边角的损伤。
(5)透水砖表面的缝隙填补及养护：砖表的缝隙填补应采用细砂填补缝隙，铺设完毕后应对面层进行稳固度和平整性进行检查，如不平整应立即进行调整修复，初期的养护较麻烦，应用缓流水柱清刷，且不能用带有吸入功能的设备清扫，待到后期填缝与透水砖紧实完好后可粗放养护，此外，透水砖面层的养护期应不少于3天。
作为本发明所述含有建筑垃圾的透水砖的施工工艺的进一步说明，在步骤(2)中砂石材料的最大颗粒与垫层厚度之比应<0.7,且直径应＜10厘米。砂石材料的质地应坚硬，选用无砂混凝土的石子，其直径范围应保持在5～10毫米之间，且<5毫米的颗粒比重应最多不超过35％，直径不超过5毫米的砂砾含泥量比重不应超过5％。
本发明的有益效果是：本发明的透水砖具有良好的透水、透气性能，可使雨水迅速渗入地下，补充土壤水和地下水，保持土壤湿度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存条件；可吸收水分与热量，对调节城市小气候、缓解城市热岛效应有较大的作用；可减轻城市排水和防洪压力、对防止公共水域的污染和处理污水具有良好的效果、使马路上不积水。将建筑垃圾运用到透水砖制备中，既能实现建筑垃圾有效的回收利用，又能降低透水砖的成本。本透水砖原料组分简单，且廉价易得，建筑垃圾利用率高，制出的透水砖性能良好，抗压强度>40MPa，透水系数>2.56mm/s。本透水砖在无胶黏剂、无其他添加剂、建筑垃圾利用率高的条件下，制出的透水砖性能良好，抗压强度>40MPa，透水系数>2.56mm/s。该透水砖的制备方法成本低、操作简单，采用振动成型而不是窑烧，更加节能环保。制备过程操作简单、成本低、工期短、制作简便、不产生二次污染，适于大规模生产和广泛应用。该透水砖的施工工艺成本低、操作简单、工期短。
具体实施方式
以下实施例对本发明作进一步详细说明，本实施例仅对本发明作更清楚的说明，而不是对本发明的限制。
一、一种含有建筑垃圾的透水砖的制备
实施例1
(1)原料处理：建筑垃圾进行人工除杂再进行人工破碎，使其大小能够进入破碎系统进行破碎，将大尺寸建筑垃圾原料通过装载机运输到破碎机进料口，进入破碎系统破碎，并通过输送带传送出来，再进行磁选和风选，最后传送到不同孔径设置的振动筛分机进行筛分，筛分后选择2.36mm～4.75mm骨料作为细骨料和4.75mm～9.50mm骨料作为粗骨料；
(2)面料的制备：按照河砂300kg、水泥100kg、色料2kg、水20kg称取所需材料，首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、河砂和色料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在30％，此时拌合物手抓刚好成团；
(3)底料的制备：按照水泥360kg/m3、再生细骨料560kg/m3、再生粗骨料840kg/m3、水118kg/m3称取所需材料。首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、再生细骨料和再生粗骨料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在38％，此时拌合物手抓刚好成团；
(4)透水砖的制备：上述步骤(2)和步骤(3)中的面料和底料搅拌完成后，先将底料送入制砖机中，然后将面料铺在制砖机中底料的上方，在制砖机内振动成型，振动时间为60s，透水砖成型后第二天送到标养间进行养护，养护28天后既得。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，破碎系统采用奥地利AF250成套反击式破碎系统。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，面料和底料的重量组分可以是10:90，制备过程可根据具体情况再做调整。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，建筑垃圾为废弃混凝土块、废弃砖块、以及少量瓷片的混合物。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，实验中水取自自来水，但是也可为江水、河水、地下水等。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，所述色料为铁黑。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，面料原料和底料原料中的水泥选取42.5R普通硅酸盐水泥。
通过测定，本实施例透水砖的技术性能指标为：抗压强度43.8MPa，透水系数2.95mm/s。
实施例2
(1)原料处理：建筑垃圾进行人工除杂再进行人工破碎，使其大小能够进入破碎系统进行破碎，采用奥地利AF250成套反击式破碎系统，将大尺寸建筑垃圾原料通过装载机运输到破碎机进料口，进入破碎系统破碎，并通过输送带传送出来，再进行磁选和风选，最后传送到不同孔径设置的振动筛分机进行筛分，筛分后选择2.36mm～4.75mm骨料作为细骨料和4.75mm～9.50mm骨料作为粗骨料；
(2)面料的制备：按照河砂300kg、水泥100kg、色料2kg、水20kg称取所需材料，首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、河砂和色料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在30％，此时拌合物手抓刚好成团；
(3)底料的制备：按照水泥360kg/m3、再生细骨料840kg/m3、再生粗骨料560kg/m3、水118kg/m3称取所需材料。首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、再生细骨料和再生粗骨料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在38％，此时拌合物手抓刚好成团；
(4)透水砖的制备：上述步骤(2)和步骤(3)中的面料和底料搅拌完成后，先将底料送入制砖机中，然后将面料铺在制砖机中底料的上方，在制砖机内振动成型，振动时间为60s，透水砖成型后第二天送到标养间进行养护，养护28天后既得。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，破碎系统采用奥地利AF250成套反击式破碎系统。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，面料和底料的重量组分可以是10:90，制备过程可根据具体情况再做调整。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，建筑垃圾为废弃混凝土块、废弃砖块、以及少量瓷片的混合物。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，实验中水取自自来水，但是也可为江水、河水、地下水等。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，所述色料为铁黑。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，面料原料和底料原料中的水泥选取42.5R普通硅酸盐水泥。
通过测定，本实施例透水砖的技术性能指标为：抗压强度41.1MPa，透水系数2.56mm/s。
实施例3
(1)原料处理：建筑垃圾进行人工除杂再进行人工破碎，使其大小能够进入破碎系统进行破碎，将大尺寸建筑垃圾原料通过装载机运输到破碎机进料口，进入破碎系统破碎，并通过输送带传送出来，再进行磁选和风选，最后传送到不同孔径设置的振动筛分机进行筛分，筛分后选择2.36mm～4.75mm骨料作为细骨料和4.75mm～9.50mm骨料作为粗骨料；
(2)面料的制备：按照河砂300kg、水泥100kg、色料2kg、水20kg称取所需材料，首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、河砂和色料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在30％，此时拌合物手抓刚好成团；
(3)底料的制备：按照水泥360kg/m3、再生细骨料280kg/m3、再生粗骨料1120kg/m3、水120kg/m3称取所需材料。首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、再生细骨料和再生粗骨料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在38％，此时拌合物手抓刚好成团；
(4)透水砖的制备：上述步骤(2)和步骤(3)中的面料和底料搅拌完成后，先将底料送入制砖机中，然后将面料铺在制砖机中底料的上方，在制砖机内振动成型，振动时间为60s，透水砖成型后第二天送到标养间进行养护，养护28天后既得。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，破碎系统采用奥地利AF250成套反击式破碎系统。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，面料和底料的重量组分可以是10:90，制备过程可根据具体情况再做调整。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，建筑垃圾为废弃混凝土块、废弃砖块、以及少量瓷片的混合物。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，实验中水取自自来水，但是也可为江水、河水、地下水等。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，所述色料为铁黑。
作为本发明含建筑垃圾的透水砖的进一步说明，面料原料和底料原料中的水泥选取42.5R普通硅酸盐水泥。
通过测定，本实施例透水砖的技术性能指标为：抗压强度40.7MPa，透水系数3.36mm/s。
二、一种含有建筑垃圾透水砖的施工工艺
实施例4
(1)场地平整：对于开挖深度30cm以上的采用机械开挖，30cm以下人工找平，找平以后，使用2.5t小型压路机再次整平。
(2)铺设透水砖垫层：对垫层材料的选材要求应保证其功能性，即具有一定的强度、一定的透水性、一定的蓄水性以及耐久性，材料可以选用无砂混凝土或天然级配砂石材料。
(3)铺垫透水砖找平层的技术要求：平层铺垫材料应与垫层材料一致，以保证后期面层透水砖的平整，且在垫层之上的铺垫厚度为1～2厘米平整均匀找平层，用抹子拍平。
(4)铺设透水砖面层：铺砖时应尽量轻轻平放，并用胶锤缓和地敲稳以防止砖体边角的损伤。
(5)透水砖表面的缝隙填补及养护：砖表的缝隙填补应采用细砂填补缝隙，铺设完毕后应对面层进行稳固度和平整性进行检查，如不平整应立即进行调整修复，初期的养护较麻烦，应用缓流水柱清刷，且不能用带有吸入功能的设备清扫，待到后期填缝与透水砖紧实完好后可粗放养护，此外，透水砖面层的养护期应不少于3天。
作为本发明所述含有建筑垃圾的透水砖的施工工艺的进一步说明，在步骤(2)中砂石材料的最大颗粒与垫层厚度之比应<0.7,且直径应＜10厘米。砂石材料的质地应坚硬，选用无砂混凝土的石子，其直径范围应保持在5～10毫米之间，且<5毫米的颗粒比重应最多不超过35％，直径不超过5毫米的砂砾含泥量比重不应超过5％。

Claims (8)

1.一种含有建筑垃圾的透水砖，包括底料和面料，其特征在于，所述底料原料由以下重量份数的组分制备而得：水泥19份、再生细骨料15-45份、再生粗骨料30-60份、水6份，所述面料原料由河砂、水泥、色料、水组成，所述再生细骨料和再生粗骨料由建筑垃圾制成，所述面料原料中的河砂粒径为1.18mm～2.36mm，堆积密度1430kg/m3，含泥量1.4％，本透水砖抗压强度>40MPa，透水系数>2.56mm/s。
2.根据权利要求1所述的一种含有建筑垃圾的透水砖，其特征在于，所述面料原料各组分的重量份数为：河砂71份、水泥24份、色料0.5份、水4.5份。
3.根据权利要求1所述的一种含有建筑垃圾的透水砖，其特征在于，所述底料原料中的再生细骨料粒径为2.36mm～4.75mm，表观密度2480kg/m3，空隙率44％。
4.根据权利要求1所述的一种含有建筑垃圾的透水砖，其特征在于，所述底料原料中的再生粗骨料粒径为4.75mm～9.50mm，表观密度2450kg/m3，空隙率42％。
5.根据权利要求1-4所述的一种含有建筑垃圾的透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料处理：首先对建筑垃圾进行人工除杂，对于体积大的难于进入系统的混凝土块进行人工破碎，使其大小能够进入破碎系统，破碎后通过输送带传送出来，再进行磁选和风选，筛分出2.36mm～4.75mm骨料作为细骨料和4.75mm～9.50mm骨料作为粗骨料；
(2)底料的制备方法：按照权利要求1中所述的底料配合比称取所需材料，首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、再生细骨料和再生粗骨料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在38％，此时拌合物手抓刚好成团；
(3)面料的制备方法：按照权利要求2中所述的面料配合比称取所需材料，首先将搅拌机刮浆，然后将水泥、河砂和色料混合，搅拌1分钟后，加入水进行搅拌，搅拌均匀后，调整用水量使搅拌机操作室内显示湿度稳定在30％，此时拌合物手抓刚好成团；
(4)透水砖制备方法：上述步骤(2)和步骤(3)中的面料和底料搅拌完成后，先将底料送入制砖机中，然后将面料铺在制砖机中底料的上方，在制砖机内振动成型，透水砖成型后第二天送到标养间进行养护，养护28天后既得。
6.根据权利要求5所述的一种含有建筑垃圾的透水砖的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述振动成型的振动时间约为60s。
7.根据权利要求1-4所述的一种含有建筑垃圾的透水砖的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)场地平整：对于开挖深度30cm以上的采用机械开挖，30cm以下人工找平，找平以后，使用2.5t小型压路机再次整平；
(2)铺设透水砖垫层：对垫层材料的选材要求应保证其功能性，即具有一定的强度、一定的透水性、一定的蓄水性以及耐久性，材料可以选用无砂混凝土或天然级配砂石材料；
(3)铺垫透水砖找平层的技术要求：平层铺垫材料应与垫层材料一致，以保证后期面层透水砖的平整，且在垫层之上的铺垫厚度为1～2厘米平整均匀找平层，用抹子拍平；
(4)铺设透水砖面层：铺砖时应尽量轻轻平放，并用胶锤缓和地敲稳以防止砖体边角的损伤；
(5)透水砖表面的缝隙填补及养护：砖表的缝隙填补应采用细砂填补缝隙，铺设完毕后应对面层进行稳固度和平整性检查，如不平整应立即进行调整修复，初期的养护较麻烦，应用缓流水柱清刷，且不能用带有吸入功能的设备清扫，待到后期填缝与透水砖紧实完好后可粗放养护，此外，透水砖面层的养护期应不少于3天。
8.根据权利要求7所述的一种含有建筑垃圾的透水砖的施工工艺，其特征在于，步骤(2)中选用砂石材料的最大颗粒与垫层厚度之比应<0.7,且直径应＜10厘米，砂石材料的质地应坚硬，选用无砂混凝土的石子，其直径范围应保持在5～10毫米之间，且<5毫米的颗粒比重应最多不超过35％，直径不超过5毫米的砂砾含泥量比重不应超过5％。
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