专利名称：一种自洁式透水砖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种自洁式透水砖及其制备方法。
背景技术：
城市道路、广场多以传统的水泥砌块砖及普通陶瓷烧结砖或花岗 岩、大理石、釉面砖、水泥和柏油等阻水材料铺设。由于不透水的混 凝土路面，沥青路面和各种房屋及建筑物的拦截面而导致雨水穿透性 受阻，加之各城市由于长期超量开发水资源和连年干旱，城市地下水 资源逐年衰减，造成城市地下水位大幅度下降。地下水位急剧下降而 形成的漏斗区，并引发地面不均匀下降。同时，随着城市人口的不断 增多，建筑区域的不断扩大，城市建筑和水泥等铺设的道路广场又将 绝大部分土地封闭，使得宝贵的自然降水不能渗入土壤，日益亏耗的 地下水资源得不到适时补偿，同时增大了市政排水系统的负荷，制约 着城市建设的可持续性发展。
首先可能影响城市排洪，这样的地面在下雨时会阻止雨水的渗透，
使城市一遇雨天就满地积水，而不下雨时地面又极为干燥，尘土飞扬； 其次，这样的地面会大量反射、保留然后释放太阳的辐射，因此极大 地增加了城市的热岛效应，使城市环境的舒适度大大减小，同时使空 气中的悬浮颗粒物难以沉降；此类地面还会阻断雨水直接补充地下水 的途径，使城市的地下水位难以回升，进一步加重城市的干旱、缺水 问题；最后，这类地面直接影响城市植被的健康，阻断了地下土壤与 地面植被、水气的的循环交流，水分难以达到植物根部，最终导致树 根窒息脱水死亡，以致全林枯死，更无法发挥土壤对环境污染的净化 能力。
目前的地面砖向高密实、高强度方向发展，其抗压强度比较高， 但最大的问题是透水性非常差，即使有透水性能好的砖块，但其抗压 强度达不到路面铺装要求；同时透水砖经过长期使用，表面以及孔隙很容易落入各种污物形成堵塞而不能自动清除，削弱了透水效果，生 态效果较差，并且使用中对排水设施的要求较高，如遇到雨后排水不 畅的情况发生，则易产生积水问题，既不利于卫生，损害环境，又给 人们出行造成障碍。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种透水、去污能力强、 强度高的自洁式透水砖，本发明还提供一种所述自洁式透水砖的制备 方法。
为实现上述目的，本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料， 所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣
68. 4%-77. 5%,水泥10°/。-25%,水5. 3%-12%,所述面料以重量百分比计， 包括高强度砂66. 7%-71. 8%，水泥10. 8%-26. 5%，水3. 4%-10. 4%,纳米 级二氧化钛0. 1%-1. 0%,所述面料和基料压实在一起构成一透水砖整体。
进一步，所述面料中还包括纳米级氧化银O. 1-1°/。。 进一步，所述面料的厚度在3-10mm。
进一步，所述碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣的粒径为l-10mm。 进一步，所述高强度砂的粒径为l-6mm。
进一步，所述水泥强度为不低于32. 5MPa的矿渣硅酸盐水泥或者 普通硅酸盐水泥或者其它类型普通水泥。
本发明一种自洁式透水砖的制备方法，具体步骤为l)按上述各 原料的含量准备面料和基料，将面料和基料分别进行预混，搅拌作为 原料待用；2)将步骤l中的面料和基料放置在透水砖模具中将两者压 固为一整体；3)成形后的透水砖进行蒸汽养护；4)透水砖面料表面 喷洒液体二氧化4太和氧化4艮混合物。
进一步，步骤1中在面料中加入颜料。
本发明一种自洁式透水砖，使用的材料来源广泛，在孔隙结构透 水砖的面料中加入纳米级二氧化钛(Ti02) ，二氧化钛在光的照射下，
会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧 基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，砖可以将覆盖在透水砖表面和孔隙处的污物分解成 无污染的水和二氧化碳，因而具有极强的防污自洁功能，用此自洁式 透水砖铺设的路面既保证了砖的长期良好的透水性能，降低了使用中 对排水设施的要求，又净化了空气和水，同时污染物对城市土壤的污 染，也改变了传统透水砖的孔隙和底部成为病菌及微生物的繁衍生息 地。纳米级氧化银具有很强的长效杀菌作用，使细菌无法在地砖缝隙 及底部生存。被免一些疾病产生。可以广泛应用于广场、码头、堆场、 停车场、人行道、小区道路及其周边有绿化场合的铺地，上述自洁式 透水砖有利于周边植被的生长；可以有效的补充地下水，减轻市政排 水系统压力,减少由于路面积水对交通的影响，减轻城市"热岛效应"， 降低温度、降低噪音、调节气候、清洁环境，可以使环境更美观。。
具体实施例方式
实施例1:
本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百 分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68. 4%-77. 5%,水泥10%-25%, 水5. 3%-12°/。，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂70°/。，水泥20. 4%, 水9. 5%，纳米级二氧化钛0. 1%，所述面料和基料压实在一起构成一透 水砖整体，其中，面料的厚度在3-10mm，所述碎石或建筑垃圾颗粒或 炉渣的粒径为l-10mm,所述高强度砂的粒径为1-6mm，所述水泥为强 度不低于32. 5的矿渣硅酸盐水泥或者普通的硅酸盐水泥或者其它类型 普通水泥。
实施例2:
本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百 分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68. 4-77. 5%，水泥IO-25%, 水5. 3-12%，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂71. 6%，水泥19. 8, 水7. 6°/。，纳米级二氧化钬1%。
实施例3:
本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百 分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68. 4-77. 5%,水泥10-25%, 水5.3-12°/。，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂71.6%,水泥20. 3%，水7. 6°/ ，纳米级二氧化钛0. 5%。 实施例4:
本发明一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百 分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68. 4-77. 5%,水泥10-25%, 水5. 3-12%,所述面料以重量百分比计，包括高强度砂71.1%，水泥 20. 3%，水7, 6%,纳米级二氧化钛0. 5%，纳米级氧化银0. 5%。
本发明一种自洁式透水砖的制备方法为
称量粒径为3-6mm的碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣2180Kg通过提升 漏斗倒入基料搅拌机中搅拌，然后称量强度不低于32. 5的矿渣硅酸盐 水泥或者普通的硅酸盐水泥或者其它类型普通水泥537. 5Kg加入到上 述搅拌机中，预混30秒后加入268.8Kg水，搅拌3分钟。将拌好的基 料通过皮带机输送至成型机的基料漏斗；
称量粒径为2-4mm的高强度砂340Kg，通过提升漏斗倒入面料搅拌 机中搅拌，然后称量强度不低于32. 5的矿渣硅酸盐水泥或者普通的硅 酸盐水泥或者其它类型普通水泥98. 3Kg加入到上述搅拌机中，预混30 秒后加入49. lKg水，搅拌3分钟，分别加入2. 46Kg纳米级二氧化4太 和纳米级氧化银。将拌好的面料通过皮带机输送至成型机的面料漏斗；
开启成型机，先向模具中加入基料55. 5Kg,同时伴有主机震动， 1-8秒后，模具上压头下压l-5秒提起，再加入面料8. 5Kg，模具上压 头下压l-5秒，振动压制成型；
在模型养护完成后，在面料的表面喷洒液体二氧化钛和氧化银， 使其具有更好的清洁排污作用。经试验证明二氧化钬和氧化银的含量 分别从0. 1 % ~ 0. 6 %的清洁排污效果越来越明显；从0. 6 % ~ 1 %的清 洁排污效果区别不明显，这是因为二氧化钛的催化反应只是发生在表 面，只有在光照条件下方可显示出抑菌作用，二氧化钛和氧化4艮含量 分别超过0. 6%时多余的部分则分布于内表层，而真正起作用的是分布 在外表层的二氧化钬和氧化银。因此考虑综合因素，二氧化钛和氧化 银的最佳含量分别在0. 6%左右。同时，纳米二氧化钬还能显著提高混 凝土的抗折强度和抗压强度。
在实际生产中，上述的重量比例可以根据对透水砖模具的要求进 行调整，在实际生产中，上述的重量可以存在±2-3%的误差。本发明还提供一种自洁式透水砖的铺"i殳方法
(1) 素土或原土夯实；
(2) 铺设反滤土工布，此反滤土工布具有滤层、隔离、防护和增 加承载力的作用；
(3) 在土工布上铺设中粗砂，夯实后厚度不小于3厘米； (4 )在砂垫层上用水平线找平；
(5) 从一端逐步向前将砖按图案排列；
(6) 在砖上铺上中粗^吵并用平板夯机进行夯实；
(7) 清扫砖的表面中粗砂，使砖与砖缝隙中用砂填实。 常规的透水砖块为了提高其透水性能一般设置成多孔隙结构便于
水分的渗透，使用此种结构的砖块铺设的路面长期使用后，其孔隙处 很容易被污物堵塞，降低了透水性能。本发明自洁式透水砖在多孔隙 结构透水砖的原料中加入了纳米级二氧化钛和氧化银，利用二氧化钛 在光的照射作用下，会产生类似光合作用的光催化反应可以将砖表面 和孔隙处覆盖的污物即时分解掉，使其不会堵塞砖块的孔隙，有利于 水分的渗透，长期使用透水效果仍然能够得到保证，减轻市政排水系 统压力，减少由于路面积水对交通的影响，透过砖块的水分还可以有 效的补充地下水。使路面成为真正的生态的健康的。另外，透水砖中 加入了纳米级氧化银，氧化银具有杀菌作用，可以降低路面细菌的滋 生。
权利要求
1. 一种透水砖，其特征在于，包括面料和基料，所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4％-77.5％，水泥10％-25％，水5. 3％-12％，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂66.7％-71.8％，水泥10.8％-26.5％，水3.4％-10.4％，纳米级二氧化钛0.1％-1.0％，所述面料和基料压实在一起构成一透水砖整体。
2. 如权利要求1所述的一种透水石争，其特征在于，所述面料中还包括钠 米级氧化4艮0. 1-1%。
3. 如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于，所述面料的厚度在 3-10mm。
4. 如权利要求1所述的一种透水石f，其特征在于，所述石争石或建筑垃;及 颗粒或炉淹的粒径为l-10mm。
5. 如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于，所述高强度砂的粒径 为1_6亂
6. 如权利要求1所述的一种透水砖，其特征在于，所述水泥为强度不低 于32. 5MPa的矿渣硅酸盐水泥或者普通的硅酸盐水泥或者其它类型普 通水泥。
7. —种如权利要求l-6任一项所述透水砖的制备方法，具体步骤为1) 准备面料和基料，将面料和基料分别进行预混，搅拌作为原料待用；2) 将步骤1中的面料和基料放置在透水砖模具中将两者压固为一整体； 3)成形后的透水砖进行蒸汽养护；4)透水砖面料表面喷洒液体二氧 化钛和氧化银混合物。
8. 如权利要求7所述的一种透水砖的制备方法，其特征在于，步骤1中在面料中加入颜料。
全文摘要
本发明公开了一种自洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量百分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4％-77.5％，水泥10％-25％，水5.3％-12％，所述面料以重量百分比计，包括高强度砂66.7％-71.8％，水泥10.8％-26.5％，水3.4％-10.4％，纳米级二氧化钛0.1％-1.0％，所述面料和基料压实在一起构成一透水砖整体。本发明还公开了一种自洁式透水砖的制备方法1)称量基料和面料分别进行预混，搅拌作为原料待用；2)成型；3)蒸汽养护；4)喷洒液体二氧化钛。本发明自洁式透水砖铺设路面能减少透水孔隙堵塞，表面污染，具有减低路面温度和高效杀菌作用，并且恢复天然土壤空气和水的循环系统，防止土壤污染改善了生态环境。
文档编号C04B28/00GK101445340SQ200810187950
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者张学臣, 程卫国, 郭军辉, 阳湘军 申请人:程卫国