专利名称：环保透水砖结构及其制法的制作方法
技术领域：
本发明有关一种环保透水砖结构及制法，尤指一种可依设定步骤将废弃陶瓷加工处理，经一体烧制而成的、包括上砖层及下砖层的透水砖，该上砖层的陶瓷粒相对小于下砖层陶瓷粒，适用于人行步道、坡道、自行车道以及游泳池边的透水砖。
背景技术：
一般人行步道及自行车步道多半铺设有砖体，以维持道路的美观及平整性，该砖体不仅可止滑以增加人行安全，更可以保护路面，而不会产生坑洞等问题；然而，一般砖体是使用黏土压制烧结成型，以使其增加强度、硬度和抗热度，然其原料的来源在不断地开发下，将会逐渐减少，及至耗尽。
目前，由于环保意识的抬头，人们有感于地球上的资源受到破坏摧残，故现在产品上多加入环保意识，以回收材料取代天然原料制作，以期能减少地球的负担。因此，行道砖在近年来亦开始普遍利用废弃物回收制造。
如中华台湾公告号第513503号的「保水透水砖的制法」，其为现有技术利用废弃材质制备行道砖的一例，上述制法是将环保回收材(如陶瓷品、玻璃品、淤泥材等)筛选后加以混合搅拌，并在搅拌过程中添加树脂及硬化剂，再利用振动压力成形机压制成砖体，最后荫干分离为成品；该制法可压制具有相当程度抗压及抗折强度的透水砖，惟其仍具有下列缺点1、在环保回收材的选料步骤中，对于废弃陶瓷的利用实有困难，因一般废弃陶瓷并非呈均匀的颗粒状，仅单纯予以筛选并无法达到良好的回收效果，且陶瓷块大多具有尖角，筛选后即予加工，透水砖容易形成粗糙表面，极易造成人、车的伤害。如果要多次加工处理成安全无虑的程度，成本控制亦是一大问题。
2、在环保回收材的搅拌过程中，上述制法必须添加树脂及硬化剂，以使回收材相互结合；惟其混合后的制造过程中，上述树脂及硬化剂会产生有害气体，而对人体健康造成不良影响。
3、上述透水砖的砖体是利用高压压制成形，并藉由树脂及硬化剂结合环保回收材，其成形后的砖体虽具有相当程度的抗压及抗折强度，但仅藉由回收材间的黏着，当用在需要抗压及抗折强度较强的人行步道或自行车道时，其强度显有不足。
4、前述公告号第513503号的制法步骤中陈述，将环保回收材(包括陶瓷品、玻璃品、淤泥材等)筛选后加以混合搅拌，但实际上的困难点是一般废陶瓷品与一般玻璃品、淤泥材等的硬度及颗粒大小相差极大，以该案的方法显然无法处理一般废陶瓷品。
有鉴于此，为了改善上述的缺点，使环保透水砖结构及制法不仅能使透水砖强度增加、易着色、可逆洗、且可过滤杂质及具透气性，发明人积多年的经验及不断的研发改进，遂有本发明的产生。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种环保透水砖结构，其80wt％以上成份为粉碎的废弃陶瓷所构成，其余成分是添加剂，如水玻璃、白胶等，以及结合剂，如回收的废釉等，该砖包括上下两层，下砖层的厚度占透水砖总厚度的75～95％，该下砖层与上砖层的陶瓷粒的粗细比为5∶1至10∶1，能使透水砖在高温烧成后的抗压强度在规格值300kgf/cm2以上，抗折强度在50kgf/cm2以上，而透水率大于0.035ml·cm/mm2·sec，使可供人行步道砖使用。
本发明的另一目的在于提供一种环保透水砖结构，该上砖层与下砖层分别由粗细不同的陶瓷粒所组成，可具透气性及易于着色，而上砖层的陶瓷粒小于下砖层的陶瓷粒，能过滤杂质且可逆洗以清除上述杂质。
本发明的又一目的在于提供一种对于废弃陶瓷品的再使用方法，以解决环保问题。
为达上述发明目的，本发明所设计的一种环保透水砖结构，包括一体烧制而成的上砖层及下砖层，该上砖层构成透水砖的表面层，下砖层构成透水砖的基材，该下砖层的厚度占透水砖总厚度的75～95％；该上砖层由混合有添加剂及结合剂的陶瓷细粒组成，下砖层由混合有添加剂及结合剂的陶瓷粗粒组成，所述添加剂，指水玻璃、白胶等，可从市场购得。而结合剂是回收的废釉等。且组成后的透水砖的抗压强度在规格值300kgf/cm2以上，抗折强度在50kgf/cm2以上，而透水率大于0.035ml·cm/mm2·sec(这就是说透水率＝透水量·透水砖厚度/透水砖面积·透水时间)。
为便于对本发明能有更深入的了解，上述环保透水砖结构的相关制法详述于后
图1为本发明环保透水砖结构的立体外观图；图2为本发明环保透水砖结构的组合剖面图；图3为本发明环保透水砖结构的使用状态图；图4为本发明环保透水砖结构逆洗时的状态图；图5为本发明环保透水砖结构的制造方法的第一实施例流程图；图6为本发明环保透水砖结构制造时，分层叠置于模具内成型的剖面示意图；图7为本发明环保透水砖结构的制造方法的第二实施例流程图。
附图标号说明环保透水砖结构1；上砖层2；陶瓷细粒21；下砖层3；陶瓷粗粒31；下砖层厚度a；透水砖总厚度b；间隙22、32；杂质4；模具5。
具体实施例方式
请参阅图1、图2所示，其为本发明环保透水砖结构1的较佳实施例，包括一体烧制而成的上砖层2及下砖层3，该透水砖结构1的80％以上成份为粉碎的废弃陶瓷(亦可为工程废弃物)。
该上砖层2构成透水砖1的长方体表面层，其为混合有添加剂及结合剂的陶瓷细粒21所组成。
该下砖层3构成透水砖1的长方体基材，下砖层3设于上砖层2下方，其为混合有添加剂及结合剂的陶瓷粗粒31所组成。该下砖层3的厚度a占透水砖1总厚度b的75～95％，且该下砖层3与上砖层2的陶瓷粒(21、31)的粗细比为10∶1至50∶1。
请参阅图3所示，该上砖层2与下砖层3分别由粗细不同的陶瓷粒21、31所组成，而在陶瓷细粒21与陶瓷粗粒31间分别产生大小不同的间隙22、32，藉由该间隙22、32可使透水砖1具有透水、透气的作用。另该上砖层2的陶瓷粒21小于下砖层的陶瓷粒31，当上砖层2表面有积水时，可将积水迅速向下排除，使杂质4阻挡过滤在上砖层2上方。对于活动式铺设的透水砖1而言，并可将透水砖1倒置，逆洗清除上砖层2上的杂质4，以回复透气及排水功能(如图4所示)。
请参阅图5所示，其为上述环保透水砖结构1的制造方法的第一实施例，其中该制造方法包括下列步骤a、将废陶瓷粉碎成颗粒；b、分别筛选大小不同的颗粒并予分类；c、经筛选所得的粗粒31与细粒21，在混合添加剂及结合剂后，分别予以搅拌；该细粒21在搅拌前需先将锐角去除，以形成平滑的表面；d、将陶瓷粗粒31混合物与陶瓷细粒21混合物分层叠置于模具5内成型(如图6所示)；e、由模具5倒出成型的初胚，在透水砖1初胚干燥后，再烧制为成品。
请参阅图7所示，其为上述环保透水砖结构1的制造方法的第二实施例，其中该制造方法包括下列步骤a、将废陶瓷粉碎成颗粒并予筛选；b、经筛选所得的粗粒31，混合添加剂及结合剂并予以搅拌。
c、将废土予以造粒圆滑处理(就是说将陶瓷制造中产生的废土由练土机挤出，结成细粒)并烧结成陶瓷细粒21，再混合添加剂及结合剂予以搅拌；d、将陶瓷粗粒31混合物与陶瓷细粒21混合物分层叠置于模具5内成型；e、由模具5倒出成型的初胚，在透水砖1初胚干燥后，再烧制为成品。
上述环保透水砖结构1的制造方法的第一及第二实施例，其在c步骤中，上砖层2所混合的陶瓷细粒21大小最好是介于6～10目之间，其所组成的上砖层2可具有止滑的效果，且其耐磨性亦佳，另经造粒后的颗粒圆滑，不会因太过于粗糙而伤人。在e步骤中，透水砖1初胚成型后，若发现有不良品可重新回至搅拌步骤再予混合搅拌。另当透水砖1初胚干燥或施釉烧成后，不良品亦可重新再回至粉碎步骤，可使废弃物重复使用，以节省能源及避免环境二次污染。
在e步骤中，当透水砖1初胚干燥后，于透水砖1表面上施釉，再以1200℃烧制为成品。经高温烧成后的透水砖1，厚度为介于50mm～70mm之间，其实测值的抗压强度为550kgf/cm2，抗折强度为90kgf/cm2，透水率为0.037ml·cm/mm2sec，上述实测数据均大于规格值(抗压强度300kgf/cm2，抗折强度50kgf/cm2，透水率0.035ml·cm/mm2·sec)以上，使可供人行步道砖使用。
因此，本发明具有以下的优点1、本发明的80％以上成份为粉碎的废弃陶瓷或工程废弃物所构成，因此各种陶瓷制品均可回收再制，除了可减少废弃物的产生，不会产生有毒气体，又符合环保需求；且上述废弃物在高温烧成后，可使透水砖的抗压强度、抗折强度以及透水率均大于规格值。
2、本发明的上砖层与下砖层是分别由粗细不同的陶瓷粒所组成，可具透气性及易于着色，而上砖层的陶瓷粒小于下砖层的陶瓷粒，不但可过滤杂质且可逆洗以清除上砖层上方的杂质，以回复透气及排水功能。
3、本发明在制造过程中，其不良品可重新再回收处理，可使废弃物重复使用，以节省能源及避免环境二次污染。
4、利用本方法处理废弃的陶瓷，可使其再利用率高达90％，可有效解决环保问题。
权利要求
1.一种环保透水砖结构，包括一体烧制而成的上砖层及下砖层，该上砖层构成透水砖的表面层，下砖层构成透水砖的基材，该下砖层的厚度占透水砖总厚度的75～95wt％；该上砖层为混合有添加剂及结合剂的陶瓷细粒组成，下砖层为混合有添加剂及结合剂的陶瓷粗粒所组成，且组成后的透水砖的抗压强度在规格值300kgf/cm2以上，抗折强度在50kgf/cm2以上，而透水率大于0.035ml·cm/mm2·sec。
2.如权利要求书1所述的环保透水砖结构，其中该透水砖结构的80％以上成份为粉碎的废弃陶瓷所构成。
3.如权利要求书1所述的环保透水砖结构，其中该下砖层与上砖层的陶瓷粒的粗细比为5∶1至10∶1。
4.一种环保透水砖结构的制造方法，包括下列步骤a、将废陶瓷粉碎成颗粒；b、分别筛选大小不同的颗粒并予分类；c、经筛选所得的粗粒与细粒，在混合添加剂及结合剂后，分别予以搅拌；该细粒在搅拌前需先将锐角去除，以形成平滑的表面；d、将陶瓷粗粒混合物与陶瓷细粒混合物分层叠置于模具内成型；以及e、由模具倒出成型的初胚，在透水砖初胚干燥后，再烧制为成品。
5.一种环保透水砖结构的制造方法，包括下列步骤a、将废陶瓷粉碎成颗粒并予筛选；b、经筛选所得的粗粒，混合添加剂及结合剂并予以搅拌；c、将废土予以造粒圆滑处理并烧结成陶瓷细粒，再混合添加剂及结合剂予以搅拌；d、将陶瓷粗粒混合物与陶瓷细粒混合物分层叠置于模具内成型；以及e、由模具倒出成型的初胚，在透水砖初胚干燥后，再烧制为成品。
6.如权利要求书4或5所述的环保透水砖结构的制造方法，其中该上砖层所混合的陶瓷细粒大小最好是介于6～10目之间。
7.如权利要求书4或5所述的环保透水砖结构的制造方法，其中当透水砖初胚成型后，不良品可重新回至搅拌步骤再予混合搅拌。
8.如权利要求书4或5所述的环保透水砖结构的制造方法，其中当透水砖初胚干燥后，不良品可重新再回至粉碎步骤。
9.如权利要求书4或5所述的环保透水砖结构的制造方法，其中在e步骤中，当透水砖初胚干燥后，于透水砖表面上施釉，再以1200℃烧制为成品。
10.如权利要求书4或5所述的环保透水砖结构的制造方法，其中当透水砖施釉烧成后，不良品重新再回至粉碎步骤。
全文摘要
一种环保透水砖结构及其制法，该透水砖包括一体烧制而成的上砖层及下砖层，该下砖层的厚度占透水砖总厚度的75～95％，该上砖层及下砖层为分别混合有添加剂及结合剂的陶瓷细粒及粗粒所组成，且组成后的透水砖的抗压强度在规格值300kgf/cm
文档编号E04C1/00GK1651679SQ20041003920
公开日2005年8月10日 申请日期2004年2月5日 优先权日2004年2月5日
发明者李隆成 申请人:和成欣业股份有限公司