本發(fā)明屬于路面磚生產技術領域，具體涉及一種凈化空氣的路面磚及其制備方法。
背景技術：
二氧化鈦不僅具有能夠高效分解大氣中污染物、殺菌、除臭的功能，還具有超親水作用，在光照條件下二氧化鈦表面水的接觸角不斷減小并最終達到完全濕潤的狀態(tài)，其作用原理是，光照使二氧化鈦表面產生相互交替的親水和疏水微疇，這種微疇的交替結構相當于很多細小的毛細管，使附著于二氧化鈦表面的水的接觸角減小，且隨光照時間的延長，毛細管作用在增強，最終水在其表面完全潤濕，達到超親水狀態(tài)。
隨著社會的發(fā)展，在工業(yè)化進程的加快，汽車和工業(yè)排放的氧化氮和二氧化硫日益增多，給城市大氣帶來嚴重污染，如何有效地吸除有害氣體，成為當今社會迫切需要解決的問題。
路面磚作為一種鋪面材料，由于其應用范圍廣，與大氣接觸程度高，如果能將其研制成具有吸收有害氣體、凈化空氣的功能，將會顯著改善大氣狀況。
而現(xiàn)有的路面磚都不能吸收有害氣體，不能凈化空氣，因而采用二氧化鈦的光催化作用，來達到路面磚的凈化作用是十分必要的。
因此現(xiàn)在迫切需要研制一種凈化空氣的路面磚及其制備方法，來改善大氣污染。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有路面磚存在著不能降解空氣中的有機污染氣體、強度偏低、透水性差、未能實現(xiàn)廢物再利用的問題，本發(fā)明的目的是提供一種凈化空氣的路面磚及其制備方法，制備的凈化空氣的路面磚具有能夠降解空氣中的有機污染氣體、強度高、透水性好、實現(xiàn)廢物再利用的優(yōu)點。
本發(fā)明提供了如下的技術方案：
一種凈化空氣的路面磚，包括面層和底層：
面層包括以下重量份的原料：水泥10-15份、黃沙30-35份、卵石碎粉4-8份、二氧化鈦2-5份、鋼渣10-15份、粉煤灰3-6份、減水劑0.2-0.5份、顏料0.3-0.5份和水2-3份；
底層包括以下重量份的原料：水泥8-12份、中砂24-36份、碎石16-24份、減水劑0.8-1.2份和水1-2份。
原料中添加了鋼渣和粉煤灰，鋼渣作為一種工業(yè)固體廢物，每年的產量巨大，主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量的鋁、錳、磷的氧化物組成，作為面層原料，不僅能夠使路面磚具有高強度的性能，還可以達到廢物再利用的環(huán)保作用，節(jié)省了生產成本；粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收集下來的細灰，含有二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣，呈多孔型蜂窩狀，比表面積較大，具有較高的吸附活性，能夠吸附大氣中的有害氣體，同時又具有很強的吸水性、透水性，粉煤灰的回收利用，達到了廢物再利用的目的，減少了大氣污染氣體的排放，改善了路面磚的結構性能。
原料中添加了二氧化鈦，能夠在光照下催化分解空氣中的有機污染氣體，對甲苯和汽車尾氣排放產生的氮氧化合物都具有良好的降解能力。
原料中添加了中砂，中砂相對于細砂和粗砂，粒徑適宜，保證了底層在具有高強度的同時，密實度也較高。
優(yōu)選地，包括面層和底層：
面層包括以下重量份的原料：水泥12份、黃沙32份、卵石碎粉6份、二氧化鈦3份、鋼渣12份、粉煤灰4份、減水劑0.3份、顏料0.4份和水3份；
底層包括以下重量份的原料：水泥10份、中砂30份、碎石20份、減水劑1份和水1份。
經過長期地實驗摸索，發(fā)現(xiàn)面層和底層按照上述的原料配方制得的路面磚，具有能夠降解空氣中的有機污染氣體、強度高、透水性好、實現(xiàn)廢物再利用的優(yōu)點。
優(yōu)選地，所述面層和底層原料中的水泥均為礦渣硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量的石膏磨細制成，在具有普通水泥的強度的同時，又能達到節(jié)能環(huán)保的效果。
優(yōu)選地，所述卵石碎粉粒徑大小為200目，細小的卵石碎粉與其它原料攪拌混合會更加均勻。
優(yōu)選地，所述二氧化鈦為紅石型納米級二氧化鈦，紅石型納米級二氧化鈦在具有二氧化鈦能夠在光照下催化分解空氣中的有機污染氣體的性能的同時，其自身具有高分散性、高耐候性、高遮蓋力和高穩(wěn)定性。
優(yōu)選地，所述面層和底層原料中的減水劑均為氨基高效減水劑，具有良好的和易性、坍落度經時損失小和低摻量的優(yōu)點。
一種凈化空氣的路面磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)面層配料的制備：按照原料的重量份數，將黃沙、卵石碎粉、鋼渣、粉煤灰、水泥、二氧化鈦和顏料依次加入攪拌機中，干拌1-2min,再加入1/2的水攪拌1min，最后加入剩下1/2的水和減水劑攪拌1-2min，即得面層配料；
(2)底層配料的制備：按照原料的重量份數，將中砂、碎石和水泥依次加入攪拌機中，干拌1-2min,再加入水和減水劑攪拌1-2min，即得底層配料；
(3)面層與底層的結合：將步驟(1)中制備的面層配料和步驟(2)中制備的底層配料分別運送至自動砌塊成型機的面料車和底料車中，面層配料和底層配料在成型模具中的二次布料和二次高壓振動壓制，二次高壓振動時間控制在3-4s，即得路面磚半成品；
(4)路面磚半成品的養(yǎng)護：將壓制成型后的路面磚半成品置于托板上，在50-60℃的養(yǎng)護窯中養(yǎng)護10h以上即可碼垛成立方體，并用塑料袋打包，然后運至室外的堆場中保濕養(yǎng)護，完成整個保濕養(yǎng)護過程的時間為28-30天，即得路面磚成品。
優(yōu)選地，所述步驟(1)和所述步驟(2)中的攪拌機均為行星式重力攪拌機，行星式重力攪拌機通過自轉和公轉同時實現(xiàn)均勻攪拌且混合不分層，能夠利用強力攪拌，均勻分散且同時除去混合物內部亞微米級的氣泡，不損傷攪拌的原料本身，使用方便，操作簡單。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明通過對路面磚原料配方和制備方法的調整與控制，解決了現(xiàn)有路面磚存在著不能降解空氣中的有機污染氣體、強度偏低、透水性差、未能實現(xiàn)廢物再利用的問題；
2、本發(fā)明中所述面層和底層原料中的水泥均為礦渣硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量的石膏磨細制成，在具有普通水泥的強度的同時，又能達到節(jié)能環(huán)保的效果；
3、本發(fā)明中所述卵石碎粉粒徑大小為200目，細小的卵石碎粉與其它原料攪拌混合會更加均勻；
4、本發(fā)明中所述二氧化鈦為紅石型納米級二氧化鈦，紅石型納米級二氧化鈦在具有二氧化鈦能夠在光照下催化分解空氣中的有機污染氣體的性能的同時，其自身具有高分散性、高耐候性、高遮蓋力和高穩(wěn)定性；
5、本發(fā)明中所述面層和底層原料中的減水劑均為氨基高效減水劑，具有良好的和易性、坍落度經時損失小和低摻量的優(yōu)點；
6、本發(fā)明中所述步驟(1)和所述步驟(2)中的攪拌機均為行星式重力攪拌機，行星式重力攪拌機通過自轉和公轉同時實現(xiàn)均勻攪拌且混合不分層，能夠利用強力攪拌，均勻分散且同時除去混合物內部亞微米級的氣泡，不損傷攪拌的原料本身，使用方便，操作簡單。
具體實施方式
實施例1
一種凈化空氣的路面磚，包括面層和底層：
面層包括以下重量份的原料：礦渣硅酸鹽水泥12份、黃沙32份、卵石碎粉6份、二氧化鈦3份、鋼渣12份、粉煤灰4份、氨基高效減水劑0.3份、顏料0.4份和水3份；
底層包括以下重量份的原料：礦渣硅酸鹽水泥10份、中砂30份、碎石20份、氨基高效減水劑1份和水1份。
原料中添加了鋼渣和粉煤灰，鋼渣作為一種工業(yè)固體廢物，每年的產量巨大，主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量的鋁、錳、磷的氧化物組成，作為面層原料，不僅能夠使路面磚具有高強度的性能，還可以達到廢物再利用的環(huán)保作用，節(jié)省了生產成本；粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收集下來的細灰，含有二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣，呈多孔型蜂窩狀，比表面積較大，具有較高的吸附活性，能夠吸附大氣中的有害氣體，同時又具有很強的吸水性、透水性，粉煤灰的回收利用，達到了廢物再利用的目的，減少了大氣污染氣體的排放，改善了路面磚的結構性能。
原料中添加了二氧化鈦，能夠在光照下催化分解空氣中的有機污染氣體，對甲苯和汽車尾氣排放產生的氮氧化合物都具有良好的降解能力。
原料中添加了中砂，中砂相對于細砂和粗砂，粒徑適宜，保證了底層在具有高強度的同時，密實度也較高。
礦渣硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量的石膏磨細制成，在具有普通水泥的強度的同時，又能達到節(jié)能環(huán)保的效果。
卵石碎粉粒徑大小為200目，細小的卵石碎粉與其它原料攪拌混合會更加均勻。
二氧化鈦為紅石型納米級二氧化鈦，紅石型納米級二氧化鈦在具有二氧化鈦能夠在光照下催化分解空氣中的有機污染氣體的性能的同時，其自身具有高分散性、高耐候性、高遮蓋力和高穩(wěn)定性。
減水劑為氨基高效減水劑，具有良好的和易性、坍落度經時損失小和低摻量的優(yōu)點。
一種凈化空氣的路面磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)面層配料的制備：按照原料的重量份數，將黃沙、卵石碎粉、鋼渣、粉煤灰、礦渣硅酸鹽水泥、二氧化鈦和顏料依次加入行星式重力攪拌機中，干拌2min,再加入1/2的水攪拌1min，最后加入剩下1/2的水和氨基高效減水劑攪拌2min，即得面層配料；
(2)底層配料的制備：按照原料的重量份數，將中砂、碎石和礦渣硅酸鹽水泥依次加入行星式重力攪拌機中，干拌2min,再加入水和氨基高效減水劑攪拌2min，即得底層配料；
(3)面層與底層的結合：將步驟(1)中制備的面層配料和步驟(2)中制備的底層配料分別運送至自動砌塊成型機的面料車和底料車中，面層配料和底層配料在成型模具中的二次布料和二次高壓振動壓制，二次高壓振動時間控制在4s，即得路面磚半成品；
(4)路面磚半成品的養(yǎng)護：將壓制成型后的路面磚半成品置于托板上，在60℃的養(yǎng)護窯中養(yǎng)護12h即可碼垛成立方體，并用塑料袋打包，然后運至室外的堆場中保濕養(yǎng)護，完成整個保濕養(yǎng)護過程的時間為30天，即得路面磚成品。
行星式重力攪拌機通過自轉和公轉同時實現(xiàn)均勻攪拌且混合不分層，能夠利用強力攪拌，均勻分散且同時除去混合物內部亞微米級的氣泡，不損傷攪拌的原料本身，使用方便，操作簡單。
實施例2
一種凈化空氣的路面磚，包括面層和底層：
面層包括以下重量份的原料：礦渣硅酸鹽水泥10份、黃沙30份、卵石碎粉4份、二氧化鈦2份、鋼渣10份、粉煤灰3份、氨基高效減水劑0.2份、顏料0.3份和水2份；
底層包括以下重量份的原料：礦渣硅酸鹽水泥8份、中砂24份、碎石16份、氨基高效減水劑0.8份和水1份。
原料中添加了鋼渣和粉煤灰，鋼渣作為一種工業(yè)固體廢物，每年的產量巨大，主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量的鋁、錳、磷的氧化物組成，作為面層原料，不僅能夠使路面磚具有高強度的性能，還可以達到廢物再利用的環(huán)保作用，節(jié)省了生產成本；粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收集下來的細灰，含有二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣，呈多孔型蜂窩狀，比表面積較大，具有較高的吸附活性，能夠吸附大氣中的有害氣體，同時又具有很強的吸水性、透水性，粉煤灰的回收利用，達到了廢物再利用的目的，減少了大氣污染氣體的排放，改善了路面磚的結構性能。
原料中添加了二氧化鈦，能夠在光照下催化分解空氣中的有機污染氣體，對甲苯和汽車尾氣排放產生的氮氧化合物都具有良好的降解能力。
原料中添加了中砂，中砂相對于細砂和粗砂，粒徑適宜，保證了底層在具有高強度的同時，密實度也較高。
礦渣硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量的石膏磨細制成，在具有普通水泥的強度的同時，又能達到節(jié)能環(huán)保的效果。
卵石碎粉粒徑大小為200目，細小的卵石碎粉與其它原料攪拌混合會更加均勻。
二氧化鈦為紅石型納米級二氧化鈦，紅石型納米級二氧化鈦在具有二氧化鈦能夠在光照下催化分解空氣中的有機污染氣體的性能的同時，其自身具有高分散性、高耐候性、高遮蓋力和高穩(wěn)定性。
減水劑為氨基高效減水劑，具有良好的和易性、坍落度經時損失小和低摻量的優(yōu)點。
一種凈化空氣的路面磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)面層配料的制備：按照原料的重量份數，將黃沙、卵石碎粉、鋼渣、粉煤灰、礦渣硅酸鹽水泥、二氧化鈦和顏料依次加入行星式重力攪拌機中，干拌1min,再加入1/2的水攪拌1min，最后加入剩下1/2的水和氨基高效減水劑攪拌1min，即得面層配料；
(2)底層配料的制備：按照原料的重量份數，將中砂、碎石和礦渣硅酸鹽水泥依次加入行星式重力攪拌機中，干拌1min,再加入水和氨基高效減水劑攪拌1min，即得底層配料；
(3)面層與底層的結合：將步驟(1)中制備的面層配料和步驟(2)中制備的底層配料分別運送至自動砌塊成型機的面料車和底料車中，面層配料和底層配料在成型模具中的二次布料和二次高壓振動壓制，二次高壓振動時間控制在3s，即得路面磚半成品；
(4)路面磚半成品的養(yǎng)護：將壓制成型后的路面磚半成品置于托板上，在50℃的養(yǎng)護窯中養(yǎng)護10h以上即可碼垛成立方體，并用塑料袋打包，然后運至室外的堆場中保濕養(yǎng)護，完成整個保濕養(yǎng)護過程的時間為28天，即得路面磚成品。
行星式重力攪拌機通過自轉和公轉同時實現(xiàn)均勻攪拌且混合不分層，能夠利用強力攪拌，均勻分散且同時除去混合物內部亞微米級的氣泡，不損傷攪拌的原料本身，使用方便，操作簡單。
實施例3
一種凈化空氣的路面磚，包括面層和底層：
面層包括以下重量份的原料：礦渣硅酸鹽水泥15份、黃沙35份、卵石碎粉8份、二氧化鈦5份、鋼渣15份、粉煤灰6份、氨基高效減水劑0.5份、顏料0.5份和水3份；
底層包括以下重量份的原料：礦渣硅酸鹽水泥12份、中砂36份、碎石24份、氨基高效減水劑1.2份和水2份。
原料中添加了鋼渣和粉煤灰，鋼渣作為一種工業(yè)固體廢物，每年的產量巨大，主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量的鋁、錳、磷的氧化物組成，作為面層原料，不僅能夠使路面磚具有高強度的性能，還可以達到廢物再利用的環(huán)保作用，節(jié)省了生產成本；粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收集下來的細灰，含有二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣，呈多孔型蜂窩狀，比表面積較大，具有較高的吸附活性，能夠吸附大氣中的有害氣體，同時又具有很強的吸水性、透水性，粉煤灰的回收利用，達到了廢物再利用的目的，減少了大氣污染氣體的排放，改善了路面磚的結構性能。
原料中添加了二氧化鈦，能夠在光照下催化分解空氣中的有機污染氣體，對甲苯和汽車尾氣排放產生的氮氧化合物都具有良好的降解能力。
原料中添加了中砂，中砂相對于細砂和粗砂，粒徑適宜，保證了底層在具有高強度的同時，密實度也較高。
礦渣硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量的石膏磨細制成，在具有普通水泥的強度的同時，又能達到節(jié)能環(huán)保的效果。
卵石碎粉粒徑大小為200目，細小的卵石碎粉與其它原料攪拌混合會更加均勻。
二氧化鈦為紅石型納米級二氧化鈦，紅石型納米級二氧化鈦在具有二氧化鈦能夠在光照下催化分解空氣中的有機污染氣體的性能的同時，其自身具有高分散性、高耐候性、高遮蓋力和高穩(wěn)定性。
減水劑為氨基高效減水劑，具有良好的和易性、坍落度經時損失小和低摻量的優(yōu)點。
一種凈化空氣的路面磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)面層配料的制備：按照原料的重量份數，將黃沙、卵石碎粉、鋼渣、粉煤灰、礦渣硅酸鹽水泥、二氧化鈦和顏料依次加入行星式重力攪拌機中，干拌2min,再加入1/2的水攪拌1min，最后加入剩下1/2的水和氨基高效減水劑攪拌2min，即得面層配料；
(2)底層配料的制備：按照原料的重量份數，將中砂、碎石和礦渣硅酸鹽水泥依次加入行星式重力攪拌機中，干拌2min,再加入水和氨基高效減水劑攪拌2min，即得底層配料；
(3)面層與底層的結合：將步驟(1)中制備的面層配料和步驟(2)中制備的底層配料分別運送至自動砌塊成型機的面料車和底料車中，面層配料和底層配料在成型模具中的二次布料和二次高壓振動壓制，二次高壓振動時間控制在4s，即得路面磚半成品；
(4)路面磚半成品的養(yǎng)護：將壓制成型后的路面磚半成品置于托板上，在60℃的養(yǎng)護窯中養(yǎng)護10h以上即可碼垛成立方體，并用塑料袋打包，然后運至室外的堆場中保濕養(yǎng)護，完成整個保濕養(yǎng)護過程的時間為30天，即得路面磚成品。
行星式重力攪拌機通過自轉和公轉同時實現(xiàn)均勻攪拌且混合不分層，能夠利用強力攪拌，均勻分散且同時除去混合物內部亞微米級的氣泡，不損傷攪拌的原料本身，使用方便，操作簡單。
對比例1
一種凈化空氣的路面磚，包括面層和底層：
面層包括以下重量份的原料：礦渣硅酸鹽水泥8份、黃沙25份、卵石碎粉3份、二氧化鈦1份、鋼渣8份、粉煤灰2份、氨基高效減水劑0.1份、顏料0.3份和水2份；
底層包括以下重量份的原料：礦渣硅酸鹽水泥6份、中砂20份、碎石16份、氨基高效減水劑0.5份和水1份。
一種凈化空氣的路面磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)面層配料的制備：按照原料的重量份數，將黃沙、卵石碎粉、鋼渣、粉煤灰、礦渣硅酸鹽水泥、二氧化鈦和顏料依次加入行星式重力攪拌機中，干拌3min,再加入1/2的水攪拌3min，最后加入剩下1/2的水和氨基高效減水劑攪拌3min，即得面層配料；
(2)底層配料的制備：按照原料的重量份數，將中砂、碎石和礦渣硅酸鹽水泥依次加入行星式重力攪拌機中，干拌3min,再加入水和氨基高效減水劑攪拌3min，即得底層配料；
(3)面層與底層的結合：將步驟(1)中制備的面層配料和步驟(2)中制備的底層配料分別運送至自動砌塊成型機的面料車和底料車中，面層配料和底層配料在成型模具中的二次布料和二次高壓振動壓制，二次高壓振動時間控制在5s，即得路面磚半成品；
(4)路面磚半成品的養(yǎng)護：將壓制成型后的路面磚半成品置于托板上，在50℃的養(yǎng)護窯中養(yǎng)護10h以上即可碼垛成立方體，并用塑料袋打包，然后運至室外的堆場中保濕養(yǎng)護，完成整個保濕養(yǎng)護過程的時間為30天，即得路面磚成品。
對比例2
一種路面磚，包括面層和底層：
面層包括以下重量份的原料：水泥12份、黃沙32份、減水劑0.3份、顏料0.4份和水3份；
底層包括以下重量份的原料：鹽水泥10份、砂30份、碎石20份、減水劑1份和水1份。
一種路面磚的制備方法，包括以下步驟：
(1)面層配料的制備：按照原料的重量份數，將黃沙、水泥和顏料依次加入攪拌機中，干拌2min,再加入1/2的水攪拌1min，最后加入剩下1/2的水和減水劑攪拌2min，即得面層配料；
(2)底層配料的制備：按照原料的重量份數，將砂、碎石和水泥依次加入攪拌機中，干拌2min,再加入水和減水劑攪拌2min，即得底層配料；
(3)面層與底層的結合：將步驟(1)中制備的面層配料和步驟(2)中制備的底層配料分別運送至自動砌塊成型機的面料車和底料車中，面層配料和底層配料在成型模具中的二次布料和二次高壓振動壓制，二次高壓振動時間控制在4s，即得路面磚半成品；
(4)路面磚半成品的養(yǎng)護：將壓制成型后的路面磚半成品置于托板上，在60℃的養(yǎng)護窯中養(yǎng)護12h即可碼垛成立方體，并用塑料袋打包，然后運至室外的堆場中保濕養(yǎng)護，完成整個保濕養(yǎng)護過程的時間為30天，即得路面磚成品。
實施例4
參照jc/t945-2005《透水磚》,將實施例1、實施例2、實施例3、對比例1和對比例2進行關于吸收空氣二氧化氮和強度的性能測試，測試結果如表1所示。
表1為實施例1、實施例2、實施例3、對比例1和對比例2性能測試數據。
從表1數據比較可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點是：
1、一種凈化空氣的路面磚及其制備方法，現(xiàn)參照參照jc/t945-2005《透水磚》進行關于吸收空氣二氧化氮和強度的性能測試，從測得的路面磚28d強度值可以看出，實施例1-3的強度值均高于對比例1-2，說明該路面磚具有高強度。
2、一種凈化空氣的路面磚及其制備方法，從測得的路面磚在二氧化氮降解3min后的降解率可以看出，實施例1-3的降解率均高于對比例2，說明該路面磚具有凈化空氣的性能。
3、一種凈化空氣的路面磚及其制備方法，從測得的路面磚在二氧化氮降解3min后的降解率可以看出，實施例1-3的降解率均高于對比例1，說明該路面磚的原料配方和制備方法的合理性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。