一种砂基无机透水砖及其制备方法与流程

本发明透水砖技术领域，尤其涉及一种砂基无机透水砖及其制备方法。

背景技术：

随着城市建设的不断发展和人们生活水平的改善，传统的城市建设过程中采用花岗岩、大理石、釉面砖、柏油等不透水的材质铺设城市广场、街道、社区活动中心等将被逐步淘汰。近年来，由于城市化的迅速发展，为缓解城市内涝问题，我国提出具有渗、滞、蓄、净、排等多种技术一体化的海绵城市建设规划，而透水砖的研发和设计是城市规划中的重要环节之一。透水砖因其结构存在连续孔隙的特性，可以使雨水等及时排入地下土壤中，补充地下水资源，改善城市生态环境，使具有透水性能的透水砖得到大范围的应用，且采用透水砖进行铺设还能够缓解城市排水系统的压力，改善人们的生活环境。

现有的透水砖使用过程中，其透水性较低且耐久性差，进而导致透水砖的使用寿命较低，且排水效果差。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种透水性好且耐久性强的砂基无机透水砖及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的砂基无机透水砖，包括透水面层和透水基层，所述透水面层粘结与所述透水基层的上表面；

所述透水面层包括以下重量份组分：白水泥104.5～106.5份、沙料384～386份、凹凸棒土5～7份，所述透水面层的水灰比为0.34～0.36；

所述透水基层包括以下重量份组分：灰水泥549～551份、尾矿砂124～126份、第一类石硝499～501份、第二类石硝1249～1251份，所述透水基层的水灰比为0.35～0.37。

优选的，所述沙料为彩砂或硅砂，所述彩砂的粒径为20-40目、所述硅砂的粒径为40-80目。

优选的，所述第一类石硝的直径为2～5mm，所述第二类石硝的直径为3～8mm，所述尾矿砂的细度模数为2.6。

优选的，所述透水面层还包括抗碱添加剂，所述抗碱添加剂的重量份组分为2.5～3.5份，所述透水基层还包括混凝土增强剂，所述混凝土增强剂的重量份组分为2～4份。

优选的，所述混凝土增强剂采用空心微珠。

与相关技术相比较，本发明提供的砂基无机透水砖具有如下有益效果：通过白水泥和沙料的结合设计，有效的提高了透水面层的耐久性，通过添加凹凸棒土的设计，通过凹凸棒土与水泥和砂料的结合设计，使得积水面层表面细腻感增加、光泽更为明显，且提高了砂基无机透水砖的透水性能。

本发明实施例的另一目的在于提供一种砂基无机透水砖制备方法，所述方法包括：

根据预设重量份组分配比对面层原材料和基层原材料分别进行称量，所述面层原材料包括白水泥、沙料和凹凸棒土，所述基层原材料包括灰水泥、尾矿砂和石硝；

控制所述面层原材料与所述基层原材料均按细集料、粗集料、粉体掺合料、颜料、凝胶材料的顺序，由爬斗将原材料分别对应依次送入搅拌器，并控制所述搅拌器进行干搅拌；

当所述搅拌器完成干搅拌后加入水和添加剂，并进行湿搅拌；

将搅拌后的所述基层原材料输入透水砖成型主机的底料布料箱中，并控制所述透水砖成型主机对所述底料布料箱中的所述基层原材料进行振动下压成型，以得到透水基层；

将搅拌后的所述面层原材料输入所述透水砖成型主机的面料布料箱中，并控制所述透水砖成型主机对所述面料布料箱中的所述面层原材料进行振动下压成型，以压制透水面层，以得到湿胚透水砖；

将所述湿胚透水砖输送至养护窑中进行砖料养护，当完成所述砖料养护时，以得到砂基无机透水砖。

优选的，所述控制所述透水砖成型主机对所述底料布料箱中的所述基层原材料进行振动下压成型的步骤包括：

控制所述透水砖成型主机的阳模下压55bar；

控制振动台振动转速50hz，振动甩块角度55°，并控制进行间振，振动时间为0.45s。

优选的，所述控制所述透水砖成型主机对所述面料布料箱中的所述面层原材料进行振动下压成型的步骤包括：

控制所述透水砖成型主机的阳模下压55bar；

控制振动台振动转速50hz，振动甩块角度100°，并控制开始主振，振动时间2.2s。

优选的，所述面层原材料中的所述添加剂为抗碱添加剂，所述基层原材料中的所述添加剂为混凝土增强剂，所述干搅拌的时间为50s，所述湿搅拌的时间为55s。

优选的，所述沙料为所述细集料，所述尾矿砂为所述粗集料，所述凹凸棒土为所述粉体掺合料。

附图说明

图1为本发明第三实施例提供的砂基无机透水砖制备方法的流程图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

传统混凝土透水砖的强度性能与透水性能是两个相悖的技术指标，往往只能牺牲其中一个，来保证另一指标达到要求，工业生产中也只能尽力去平衡这两项性能，而无法从根本解决这一技术难点；常规的混凝土透水砖一般设计要求面层较为粗糙，且有较大孔径的空隙去满足透水要求，这样却在整体美感方面有所不足；砂基透水砖采用有机粘结材料虽能解决面层粗糙的问题，且达到优良的透水性能，但其耐久性、耐酸碱性能、抗风化性能等却成为其一大缺点。因此，本发明实施例的目的在于提供一种透水性好、耐久性高且面层美观的砂基无机透水砖。

实施例一

本发明第一实施例提供一种砂基无机透水砖，包括透水面层和透水基层，所述透水面层粘结与所述透水基层的上表面；

所述透水面层包括以下重量份组分：白水泥104.5～106.5份、沙料384～386份、凹凸棒土5～7份，所述透水面层的水灰比为0.34～0.36；

所述透水基层包括以下重量份组分：灰水泥549～551份、尾矿砂124～126份、第一类石硝499～501份、第二类石硝1249～1251份，所述透水基层的水灰比为0.35～0.37。

本实施例通过白水泥和沙料的结合设计，有效的提高了透水面层的耐久性，通过添加凹凸棒土的设计，通过凹凸棒土与水泥和砂料的结合设计，使得积水面层表面细腻感增加、光泽更为明显，且提高了砂基无机透水砖的透水性能。

实施例二

本发明第二实施例提供一种砂基无机透水砖，包括透水面层和透水基层，所述透水面层粘结与所述透水基层的上表面；

所述透水面层包括以下重量份组分：白水泥104.5～106.5份、沙料384～386份、凹凸棒土5～7份，所述透水面层的水灰比为0.34～0.36；

所述透水基层包括以下重量份组分：灰水泥549～551份、尾矿砂124～126份、第一类石硝499～501份、第二类石硝1249～1251份，所述透水基层的水灰比为0.35～0.37。

其中，所述沙料为彩砂或硅砂，所述彩砂的粒径为20-40目、所述硅砂的粒径为40-80目，所述第一类石硝的直径为2～5mm，所述第二类石硝的直径为3～8mm，所述尾矿砂的细度模数为2.6。

优选的，所述透水面层还包括抗碱添加剂，所述抗碱添加剂的重量份组分为2.5～3.5份，所述透水基层还包括混凝土增强剂，所述混凝土增强剂的重量份组分为2～4份，所述混凝土增强剂采用空心微珠。

具体的，本实施例中，配合比会因产品尺寸颜色、产品触感需求、集料、气候的变化而作微小调整，以达到预期效果。常规配合比明细如下：

此外，本实施例中，从外观检查中合格的砂基无机透水砖中抽取一定数量进行物理性能项目的检测。检测结果如下表。

根据《jg/t376砂基透水砖》的检测方法用于砂基无机透水砖的抗压强度检测，检测结果如下表。

结果表明砂基无机透水砖的各项性能均符合相关要求，且其主要构成材料均为无机材料，相比于有机透水砖产品，砂基无机透水砖具备更好的耐久性和更强的耐候性。

本实施例中，在进行彩砂或硅砂的制备时，均需要对其进行清洗烘干，能有效去除物料中的泥土尘埃等杂质，且10-20目与20-40目砂的合理级配能增加产品面层细腻度和质感，在与高强度白水泥的结合后，面层强度会伴随灰与集料的结合能力增强而相应提高，耐磨性能比用未经水洗的砂的产品耐磨度提高10％左右，天然黏土矿物凹凸棒土(atp)是一种富含镁铝硅酸盐的无机材料，一般颜色呈白色、灰白色，有着弱丝绢般光泽，其质轻细腻，有油脂感，是我国优质黏土矿之一，其比表面积大、热稳定性好、分散性独特、耐高温、抗盐碱并拥有优良的吸附与渗透能力。凹凸棒土经过酸洗和高温改性处理后，晶体孔道中碳酸盐等杂质脱离，使孔道得到疏通，吸附渗透能力增强。改性atp与水泥、砂料结合后，面层表面细腻感增加、光泽更为明显，此时面层的透水系数约为1.4×10-2cm/s，透水速率比未加atp的面层提高5％-10％，且对混凝土泛碱现象有一定预防作用，所述砂基无机透水砖有较好的孔隙率，基层孔隙率约为30％，此时产品抗压强度达到35mpa以上，又能保证基层的透水系数达到2.4×10-2cm/s左右。混凝土增强助剂的加入使基层抗压强度提高至40mpa以上，通过白水泥和沙料的结合设计，有效的提高了透水面层的耐久性，通过添加凹凸棒土的设计，通过凹凸棒土与水泥和砂料的结合设计，使得积水面层表面细腻感增加、光泽更为明显，且提高了砂基无机透水砖的透水性能。

实施例三

请参阅图1，是本发明第三实施例提供的砂基无机透水砖制备方法的流程图，所述方法包括：

步骤s10，根据预设重量份组分配比对面层原材料和基层原材料分别进行称量；

其中，所述面层原材料包括白水泥、沙料和凹凸棒土，所述基层原材料包括灰水泥、尾矿砂和石硝；

具体的，所述面层原材料的重量份组分为：白水泥104.5～106.5份、沙料384～386份、凹凸棒土5～7份，所述透水面层的水灰比为0.34～0.36；

所述基层原材料的重量份组分为：灰水泥549～551份、尾矿砂124～126份、第一类石硝499～501份、第二类石硝1249～1251份，所述透水基层的水灰比为0.35～0.37；

优选的，本实施例中在步骤s10之前，所述方法还包括原材料的制备过程：

对彩砂与硅砂经过1遍水洗，尾矿砂、石硝经过2遍水洗，去除泥土等杂质，然后投入隧道烘干机中在适温度下烘干，再过筛网筛分出合适粒径，检测合格后储存备用；水泥经检测合格后存入料仓中；改性凹凸棒土取样依靠滴定法测其碱含量，合格后存入料罐；外加剂每批到货需抽样检测，做对比试验，待3天后确认有效后放置于阴凉的环境储存；

步骤s20，控制所述面层原材料与所述基层原材料均按细集料、粗集料、粉体掺合料、颜料、凝胶材料的顺序，由爬斗将原材料分别对应依次送入搅拌器，并控制所述搅拌器进行干搅拌；

其中，所述沙料为所述细集料，所述尾矿砂为所述粗集料，所述凹凸棒土为所述粉体掺合料，所述干搅拌的时间为50s；

步骤s30，当所述搅拌器完成干搅拌后加入水和添加剂，并进行湿搅拌；

其中，所述面层原材料中的所述添加剂为抗碱添加剂，所述基层原材料中的所述添加剂为混凝土增强剂，所述抗碱添加剂的重量份组分为2.5～3.5份，所述混凝土增强剂的重量份组分为2～4份，所述混凝土增强剂采用空心微珠，所述湿搅拌的时间为55s；

步骤s40，将搅拌后的所述基层原材料输入透水砖成型主机的底料布料箱中，并控制所述透水砖成型主机对所述底料布料箱中的所述基层原材料进行振动下压成型，以得到透水基层；

该步骤中，所述控制所述透水砖成型主机对所述底料布料箱中的所述基层原材料进行振动下压成型的步骤包括：

控制所述透水砖成型主机的阳模下压55bar；

控制振动台振动转速50hz，振动甩块角度55°，并控制进行间振，振动时间为0.45s；

步骤s50，将搅拌后的所述面层原材料输入所述透水砖成型主机的面料布料箱中，并控制所述透水砖成型主机对所述面料布料箱中的所述面层原材料进行振动下压成型，以压制透水面层，以得到湿胚透水砖；

该步骤中，所述控制所述透水砖成型主机对所述面料布料箱中的所述面层原材料进行振动下压成型的步骤包括：

控制所述透水砖成型主机的阳模下压55bar；

控制振动台振动转速50hz，振动甩块角度100°，并控制开始主振，振动时间2.2s；

此外，该步骤中，当完成所述湿胚透水砖的生产时，需要对所述湿胚透水砖进行抽检，由人工挑出残次品后经过栈板传送，再被子母车运输并存放于养护窑中；

步骤s60，将所述湿胚透水砖输送至养护窑中进行砖料养护，当完成所述砖料养护时，以得到砂基无机透水砖；

其中，出窑时，产品也需抽检和人工二次挑除次品，再由码垛机将产品自动码放于托盘上，并由打包机自动打包，人工粘贴包含产品信息的标签与条码，最后由叉车运输入成品库；

本实施例中，通过对彩砂或硅砂进行清洗烘干的设计，能有效去除物料中的泥土尘埃等杂质，且10-20目与20-40目砂的合理级配能增加产品面层细腻度和质感，在与高强度白水泥的结合后，面层强度会伴随灰与集料的结合能力增强而相应提高，耐磨性能比用未经水洗的砂的产品耐磨度提高10％左右，天然黏土矿物凹凸棒土(atp)是一种富含镁铝硅酸盐的无机材料，一般颜色呈白色、灰白色，有着弱丝绢般光泽，其质轻细腻，有油脂感，是我国优质黏土矿之一，其比表面积大、热稳定性好、分散性独特、耐高温、抗盐碱并拥有优良的吸附与渗透能力。凹凸棒土经过酸洗和高温改性处理后，晶体孔道中碳酸盐等杂质脱离，使孔道得到疏通，吸附渗透能力增强。改性atp与水泥、砂料结合后，面层表面细腻感增加、光泽更为明显，此时面层的透水系数约为1.4×10-2cm/s，透水速率比未加atp的面层提高5％-10％，且对混凝土泛碱现象有一定预防作用，所述砂基无机透水砖有较好的孔隙率，基层孔隙率约为30％，此时产品抗压强度达到35mpa以上，又能保证基层的透水系数达到2.4×10-2cm/s左右。混凝土增强助剂的加入使基层抗压强度提高至40mpa以上，通过白水泥和沙料的结合设计，有效的提高了透水面层的耐久性，通过添加凹凸棒土的设计，通过凹凸棒土与水泥和砂料的结合设计，使得积水面层表面细腻感增加、光泽更为明显，且提高了砂基无机透水砖的透水性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。