一種透水磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種透水磚及其制備方法，它包括表層和基層兩部分，所述表層材料由以下質(zhì)量百分比的各組分制備：陶砂60～70％，砂15～20％，水泥15～20％，除上述質(zhì)量百分比之和為100％的固體成分外，還加入占水泥質(zhì)量的50～60％的水；所述基層材料由以下質(zhì)量百分比的各組分制備：建筑淤土免燒陶粒45～65％，水泥10～15％，粉煤灰5～10％，瓜子片10～15％，砂10～15％，除上述質(zhì)量百分比之和為100％的固體成分外，還加入占水泥和粉煤灰的總質(zhì)量的30～40％的水和1～1.5％的減水劑。本發(fā)明用建筑淤土免燒陶粒代替天然骨料或煅燒陶粒來(lái)制備透水磚，一方面可以拓寬建筑淤土免燒陶粒的利用途徑，提高固廢利用率，減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，另一方面得到的透水磚性能優(yōu)良。
【專利說(shuō)明】一種透水磚及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種透水磚及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]透水路面由于可以涵養(yǎng)地下水源，補(bǔ)給綠化用水，減少地表徑流，降低城市水污染和噪音，在人形道及自行車道、社區(qū)內(nèi)地面道路裝飾、園林景觀道路及城市廣場(chǎng)和戶外停車場(chǎng)等處應(yīng)用廣泛。但目前的透水磚生產(chǎn)技術(shù)多采用天然骨料或煅燒陶粒作為原材料，盡管其質(zhì)量?jī)?yōu)異，但是生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境負(fù)擔(dān)較大。一方面，天然骨料需要開采礦山，而這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致山石資源不斷匱乏，對(duì)環(huán)境造成破壞；另一方面，煅燒陶粒的制備會(huì)消耗大量能源，成本高，不經(jīng)濟(jì)。
[0003]建筑淤土免燒陶粒是以建筑淤土為主要材料，通過(guò)自然養(yǎng)護(hù)或蒸汽養(yǎng)護(hù)制備而成的一種人造免燒陶粒，其堆積密度、筒壓強(qiáng)度、吸水率等性能與其它類型的免燒陶?；蜢褵樟Ｏ喈?dāng)，可用其代替天然骨料或煅燒陶粒來(lái)制備透水磚，但目前還沒(méi)有利用建筑淤土免燒陶粒來(lái)制備透水磚的相關(guān)專利和報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，提供一種透水磚，用建筑淤土免燒陶粒代替天然骨料或煅燒陶粒來(lái)制備透水磚，一方面可以拓寬建筑淤土免燒陶粒的利用途徑，提高固廢利用率，減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，另一方面得到的透水磚性能優(yōu)良。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0006]一種透水磚，它包括表層和基層兩部分，所述表層材料由以下質(zhì)量百分比的各組分制備:陶砂60?70%，砂15?20%，水泥15?20%，除上述質(zhì)量百分比之和為100%的固體成分外，還加入占水泥質(zhì)量的50?60%的水；所述基層材料由以下質(zhì)量百分比的各組分制備:建筑淤土免燒陶粒45?65%，水泥10?15%，粉煤灰5?10%，瓜子片10?15%，砂10?15%，除上述質(zhì)量百分比之和為100%的固體成分外，還加入占水泥和粉煤灰的總質(zhì)量的30?40%的水和I?1.5%的減水劑。
[0007]本發(fā)明中所用的砂為粒徑為O?5mm的市售天然河砂、淡化后的海砂或機(jī)制砂。
[0008]所述減水劑為市售萘系減水劑。
[0009]所述陶砂是指由建筑派土免燒陶粒破碎而成，粒徑為O?5mm。
[0010]所述瓜子片為粒徑為5?1mm的石灰石碎石片。
[0011]本發(fā)明所述的透水磚利用建筑淤土免燒陶粒來(lái)制備，本發(fā)明所述的建筑淤土免燒陶粒由以下重量百分比的各組分制備:它的固體成分及每公斤固體成分中的各組分用量為:建筑淤土 60?80%，水泥2?5%，生石灰2?5 %，脫硫石膏2?5%，珍珠巖2?7 %，粉煤灰2?8 %，水玻璃5?10 % ;除上述固體成分外，還加入占上述固體成分總質(zhì)量的45?60%的水；所述的建筑淤土為含水率小于5%，磨細(xì)至細(xì)度為170目篩、余量不大于25%的建筑淤土。(即用170目篩篩分后要求其篩余量不大于25% )
[0012]更具體地，本發(fā)明還提供了上述建筑淤土免燒陶粒的制備方法，所述的建筑淤土免燒陶粒包括如下制備步驟:
[0013]I)按配方比例稱取建筑淤土、水泥、生石灰、脫硫石膏、珍珠巖和粉煤灰，置于混料機(jī)中混合均勻得到粉料，然后將粉料投入到圓盤造粒機(jī)中；
[0014]2)將配方比例稱取的水玻璃溶于配方比例的水中，待水玻璃溶解均勻后，啟動(dòng)圓盤造粒機(jī)，在I?20min內(nèi)采用噴灑方式將配置好的溶液全部淋入造粒機(jī)的粉料中，并繼續(xù)運(yùn)行圓盤造粒機(jī)35?45min即可成球；
[0015]3)將成球好的陶粒放入18?22°C的淡水中養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后取出，再放置于18?22°C, RH彡95%的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)27天，即可得到建筑淤土免燒陶粒。
[0016]上述所得的建筑淤土免燒陶粒的筒壓強(qiáng)度為1.0?2.0Mpa，堆積密度為400?600Kg/m3o
[0017]本發(fā)明的透水磚具有基層和表層，均以建筑淤土免燒陶粒為主要骨料，由于制備建筑淤土免燒陶粒時(shí)采用圓盤造粒工藝，陶粒球形度要優(yōu)于天然骨料和傳統(tǒng)燒結(jié)陶粒，在級(jí)配相同情況下，有利于在透水磚內(nèi)部形成連通孔，這有助于提高透水磚的孔隙率，使其具有較好的透水率。但是，其也存在問(wèn)題，即球形顆粒彼此不能緊密搭接，透水磚的強(qiáng)度難以滿足設(shè)計(jì)要求。而添加瓜子片能夠改善骨料級(jí)配，使骨料之間具有很好的搭接，從而在保證透水率的前提下，提高透水磚的強(qiáng)度。此外，本發(fā)明通過(guò)建筑淤土免燒陶粒、瓜子片和砂的合理配比使透水磚具有良好的力學(xué)性能和透水性。
[0018]建筑淤土免燒陶粒的制備利用了建筑淤土、粉煤灰、脫硫石膏等工業(yè)廢棄物，拓寬了上述固廢材料的利用途徑，本發(fā)明采用上述方法制備的建筑淤土免燒陶粒為主要骨料來(lái)制備透水磚，拓寬了建筑淤土免燒陶粒的利用途徑，同時(shí)制備透水磚加以利用粉煤灰等固體廢料，可以實(shí)現(xiàn)廢物利用?？傮w來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的透水磚固廢利用率高，具有環(huán)保效果。
[0019]本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，提供一種透水磚的制備方法，通過(guò)制備工藝的控制有效提高透水磚的力學(xué)性能和透水性，制備過(guò)程環(huán)保無(wú)污染。
[0020]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0021]一種透水磚的制備方法，它包括以下步驟:
[0022](I)按基層配方比例稱取建筑淤土免燒陶粒、瓜子片和砂，置于混凝土攪拌機(jī)中，混合攪拌40?60s ;
[0023](2)按基層配方比例稱取水泥和粉煤灰，置于步驟(I)的混凝土攪拌機(jī)中，與建筑淤土免燒陶粒、瓜子片以及砂一同混合攪拌40?60s ;
[0024](3)將按基層配方比例稱取的減水劑和水混合，待減水劑溶解均勻后，啟動(dòng)步驟
(2)的混凝土攪拌機(jī)，在20?30s內(nèi)，將配置好的減水劑溶液淋入混凝土攪拌機(jī)中，并繼續(xù)運(yùn)行混凝土攪拌機(jī)2?3min，得到基層拌合物；
[0025](4)將步驟(3)得到的基層拌合物注入模型中，置于振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)20?40s，擠壓基層拌合物；
[0026](5)按表層配方比例稱取陶砂、砂和水泥，置于砂漿攪拌機(jī)中，混合攪拌I?2min ；
[0027](6)啟動(dòng)砂漿攪拌機(jī)，在10?20s內(nèi)，將按表層配方稱取的水淋入砂漿攪拌機(jī)中，并繼續(xù)運(yùn)行砂漿攪拌機(jī)2?3min，得到表層拌合物；
[0028](7)將步驟(6)得到的表層拌合物步驟⑷已填充基層拌合物的模型中，并抹平表面，表層厚度為6?8mm ；
[0029](8)將步驟(7)填充了基層拌合物和表層拌合物的模型置于溫度為18?22°C，相對(duì)濕度為多90%的環(huán)境中4?6h，之后取出置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)；
[0030](9)將蒸汽養(yǎng)護(hù)后的模型取出并拆模，然后將其置于18?22°C、相對(duì)濕度彡95%的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)10?15天，即可得透水磚。
[0031]其中，步驟(8)中蒸汽養(yǎng)護(hù)的具體是指通過(guò)2-4h將溫度升至100°C，保溫15_17h，再通過(guò)3-5h將溫度降至室溫。(蒸汽養(yǎng)護(hù)所用到的設(shè)備、工具如模型都是行業(yè)常規(guī)的。)
[0032]與已有相關(guān)發(fā)明專利相比，本發(fā)明所涉及的透水磚組分簡(jiǎn)單，無(wú)需過(guò)多的添加物。在制備工藝方面，本發(fā)明在透水磚的制備過(guò)程中由于采用蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝來(lái)代替普通養(yǎng)護(hù)，在提高透水磚抗折和劈裂抗拉強(qiáng)度的同時(shí)，能縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
[0033]用本發(fā)明的方法制備的透水磚性能優(yōu)越，質(zhì)量高，抗折強(qiáng)度多3.5Mpa，劈裂抗拉強(qiáng)度彡3.5Mpa，透水系數(shù)彡1.3父1()-2011/8，其它各項(xiàng)指標(biāo)符合68八25993-2010《透水路面磚和透水路面板》的相關(guān)要求。
[0034]將建筑淤土免燒陶粒用于表層時(shí)，將其破碎成陶砂使用，保證透水磚整體抗折強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、透水率等性能優(yōu)良的同時(shí)，由于表層比較細(xì)膩，提高表層的美觀性，能起到很好的裝飾作用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
:
[0035]圖1為本發(fā)明透水磚的結(jié)構(gòu)示意圖
[0036]如圖所示:1、表層，2、基層

【具體實(shí)施方式】
[0037]下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實(shí)施例。
[0038]下述實(shí)施例采用的水泥為市售42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥；粉煤灰為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005中所述二級(jí)粉煤灰。
[0039]如附圖1所示，本發(fā)明的透水磚包括表層I和基層2兩部分，表層的厚度為6?8mm，基層的厚度為45?55mm。透水磚的尺寸有很多種，下述實(shí)施例所使用的用于制作透水磚的模型的尺寸為200_X 100_X 60mm。
[0040]實(shí)施例1
[0041]建筑淤土免燒陶粒的制備:
[0042]①按照比例稱取如下配方比例原料:
[0043]固體成分:建筑淤土 76 %，水泥3 %，生石灰3 %，珍珠巖3 %，脫硫石膏4 %，粉煤灰5%，水玻璃6%。用水量為上述固體成分總質(zhì)量的50%。
[0044]②制備方法:1)將建筑淤土、水泥、生石灰、脫硫石膏、珍珠巖和粉煤灰等材料，采用混料機(jī)均勻混合后，投入到圓盤造粒機(jī)中；
[0045]2)將水玻璃投入水中，待溶解均勻完全后，啟動(dòng)圓盤造粒機(jī)，在20min內(nèi)，采用噴灑方式將配置好的溶液全部淋入造粒機(jī)的粉料中，并繼續(xù)運(yùn)行圓盤造粒機(jī)40min即可成球；
[0046]3)將成球好的陶粒18?22°C的淡水中養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后，取出，再放置于18?22°C、RH彡95%的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)27天，即可得到建筑淤土免燒陶粒。
[0047]所得到的陶粒樣品進(jìn)行檢測(cè):陶粒的堆積密度為520kg/m3，筒壓強(qiáng)度為1.3Mpa。
[0048]透水磚的制備:
[0049]①按照比例稱取如下配方比例原料:
[0050]表層組分:陶砂:65%，淡化海砂:15%，水泥:20%。用水量為水泥質(zhì)量的50%。
[0051]基層組分:建筑淤土免燒陶粒:50%，水泥:15%，粉煤灰:10%，瓜子片:13%，砂:12% ;用水量為水泥和粉煤灰總質(zhì)量的33%，花王邁地150萘系減水劑為水泥和粉煤灰總質(zhì)量的1%。
[0052]②制備方法:
[0053](I)按基層配方比例稱取建筑淤土免燒陶粒、瓜子片和砂，置于混料土攪拌機(jī)中，混合40s ；
[0054](2)按基層配方比例稱取水泥和粉煤灰，置于步驟(I)的混凝土攪拌機(jī)中，與建筑淤土免燒陶粒、瓜子片以及砂一同混合攪拌40s ;
[0055](3)將按基層配方比例稱取的減水劑溶于按基層配方比例稱取的水中，待減水劑溶解均勻后，啟動(dòng)步驟(2)的混凝土攪拌機(jī)，在20s內(nèi)，將配置好的減水劑溶液淋入混凝土攪拌機(jī)中，并繼續(xù)運(yùn)行混凝土攪拌機(jī)2?3min，得到基層漿料；
[0056](4)將步驟(3)得到的基層漿料注入模型中，置于振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)30s，擠壓基層漿料，基層厚度為54mm;
[0057](5)按表層配方比例稱取陶砂、砂和水泥，置于砂漿攪拌機(jī)中，混合攪拌Imin
[0058](6)將表層配方比例稱取的減水劑溶于配方比例的水中，待減水劑溶解均勻后，啟動(dòng)砂漿攪拌機(jī)，在1s內(nèi)，將配置好的溶液全部淋入砂漿攪拌機(jī)中，并繼續(xù)運(yùn)行砂漿攪拌機(jī)2min ；
[0059](7)將步驟(6)得到的表層漿料步驟(4)已填充基層漿料的模型中，并抹平表面，表層厚度為6mm ;(表層和基層的厚度相加剛好是模型的高度)
[0060](8)將步驟(7)填充了基層料漿和表層料漿的模型置于溫度為18?22°C，相對(duì)濕度為90%的環(huán)境中4h，之后取出置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，即通過(guò)4h將溫度升至100C，保溫16h，再通過(guò)4h將溫度降至室溫。
[0061](9)將蒸汽養(yǎng)護(hù)后的模型取出并拆模，然后將其置于18?22°C、相對(duì)濕度彡95%的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)14天，即可得透水磚。
[0062]將所得透水磚進(jìn)行檢測(cè):抗折強(qiáng)度:4.2Mpa ;劈裂抗拉強(qiáng)度:3.8Mpa ;透水系數(shù):2.2 X 10 2cm/s ；
[0063]實(shí)施例2
[0064]建筑淤土免燒陶粒的制備:
[0065]①按照比例稱取如下配方比例原料:
[0066]固體成分:建筑淤土 75%，水泥4%，生石灰4%，珍珠巖6%，脫硫石膏5%，粉煤灰7%，水玻璃9%。用水量為上述固體成分總質(zhì)量的55%。
[0067]②制備步驟同實(shí)施例1中建筑淤土免燒陶粒的制備方法。
[0068]所得到的陶粒樣品進(jìn)行檢測(cè):陶粒的堆積密度為510kg/m3，筒壓強(qiáng)度為1.2Mpa。
[0069]透水磚的制備:
[0070]①按照比例稱取如下配方比例原料:
[0071]表層組分:陶砂:70%，淡化海砂:15%，水泥:15%。用水量為水泥總質(zhì)量的55%。
[0072]基層組分:建筑淤土免燒陶粒:60%，水泥:10%，粉煤灰:5%，瓜子片:15%和砂:10% ;用水量為水泥和粉煤灰總質(zhì)量的35%，花王邁地150萘系減水劑為水泥和粉煤灰總質(zhì)量的1.0%。
[0073]②制備方法:制備步驟同實(shí)施例1中透水磚的制備方法。
[0074]將所得透水磚進(jìn)行檢測(cè):抗折強(qiáng)度:3.7Mpa ;劈裂抗拉強(qiáng)度:3.8Mpa ;透水系數(shù):
2.5 X 10 2cm/s ο
【權(quán)利要求】
1.一種透水磚，它包括表層和基層兩部分，其特征在于:所述表層材料由以下質(zhì)量百分比的各組分制備:陶砂60?70%，砂15?20%，水泥15?20%，除上述質(zhì)量百分比之和為100%的固體成分外，還加入占水泥質(zhì)量的50?60%的水；所述基層材料由以下質(zhì)量百分比的各組分制備:建筑淤土免燒陶粒45?65%，水泥10?15%，粉煤灰5?10%，瓜子片10?15%，砂10?15%，除上述質(zhì)量百分比之和為100%的固體成分外，還加入占水泥和粉煤灰的總質(zhì)量的30?40%的水和I?1.5%的減水劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透水磚，其特征在于:所述的建筑淤土免燒陶粒由以下重量百分比的各組分制備:它的固體成分及每公斤固體成分中的各組分用量為:建筑淤土 60?80%，水泥2?5%，生石灰2?5%，脫硫石膏2?5%，珍珠巖2?7%，粉煤灰2?8%，水玻璃5?10% ;除上述固體成分外，還加入占上述固體成分總質(zhì)量的45?60%的水；所述的建筑淤土為含水率小于5%，磨細(xì)至細(xì)度為170目篩、余量不大于25%的建筑淤土。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透水磚，其特征在于:所述的建筑淤土免燒陶粒的制備方法包括如下制備步驟: 1)按配方比例稱取建筑淤土、水泥、生石灰、脫硫石膏、珍珠巖和粉煤灰，置于混料機(jī)中混合均勻得到粉料，然后將粉料投入到圓盤造粒機(jī)中； 2)將配方比例稱取的水玻璃溶于配方比例的水中，待水玻璃溶解均勻后，啟動(dòng)圓盤造粒機(jī)，在I?20min內(nèi)采用噴灑方式將配置好的溶液全部淋入造粒機(jī)的粉料中，并繼續(xù)運(yùn)行圓盤造粒機(jī)35?45min即可成球； 3)將成球好的陶粒放入18?22°C的淡水中養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后取出，再放置于18?22°C、RH彡95%的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)27天，即可得到建筑淤土免燒陶粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透水磚，其特征在于:所述減水劑為萘系減水劑。
5.一種上述權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的透水磚的制備方法，其特征在于:它包括以下步驟: (1)按基層配方比例稱取建筑淤土免燒陶粒、瓜子片和砂，置于混凝土攪拌機(jī)中，混合攬拌40?60s ； (2)按基層配方比例稱取水泥和粉煤灰，置于步驟(I)的混凝土攪拌機(jī)中，與建筑淤土免燒陶粒、瓜子片以及砂一同混合攪拌40?60s ; (3)將按基層配方比例稱取的減水劑和水混合，待減水劑溶解均勻后，啟動(dòng)步驟(2)的混凝土攪拌機(jī)，在20?30s內(nèi)，將配置好的減水劑溶液淋入混凝土攪拌機(jī)中，并繼續(xù)運(yùn)行混凝土攪拌機(jī)2?3min，得到基層楽料； (4)將步驟(3)得到的基層漿料注入模型中，置于振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)20?40s，擠壓基層漿料； (5)按表層配方比例稱取陶砂、砂和水泥，置于砂楽攪拌機(jī)中，混合攪拌I?2min； (6)啟動(dòng)砂漿攪拌機(jī)，在10?20s內(nèi)，將按表層配方稱取的水淋入砂漿攪拌機(jī)中，并繼續(xù)運(yùn)行砂楽攪拌機(jī)2?3min，得到表層楽料； (7)將步驟(6)得到的表層漿料步驟(4)已填充基層漿料的模型中，并抹平表面，表層厚度為6?8mm ； (8)將步驟(7)填充了基層料漿和表層料漿的模型置于溫度為18?22°C，相對(duì)濕度為^ 90%的環(huán)境中4?6h，之后取出置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)； (9)將蒸汽養(yǎng)護(hù)后的模型取出并拆模，然后將其置于18?22°C、相對(duì)濕度多95%的潮濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)10?15天，即可得透水磚。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透水磚的制備方法，其特征在于:步驟(8)中蒸汽養(yǎng)護(hù)的具體條件是:通過(guò)2?4h將溫度升至100°C，保溫15?17h，再通過(guò)3?5h將溫度降至室溫。
【文檔編號(hào)】E01C15/00GK104452525SQ201410653819
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】盧樟鋒, 耿健, 唐紹春, 方家宏, 潘志超, 江濤 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院