专利名称：水泥混凝土透水砖、透水路面及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥混凝土透水砖、透水路面及其生产方法，包含有透 水砖和透水路面两种形式，都属于建材领域。
二背景技术：
目前，城市建设中多釆用刚性的硬化地面，如天然石材、光亮砖、水泥、 沥青等材料来铺设城巿道路、广场、人行道等地面，如同给大地带上了一个不 透气的盔甲，使城巿在睛天干燥、闷热、尘土飞扬，在雨天湿滑、积水、甚至 造成局部洪水。大地不能通透，土壤不能呼吸，地下水位得不到补充，城巿热 岛效应得不到缓解，空气中的悬浮物难以沉降附着地面等诸多危害。同时随着 水资源通过排水管道流走，不但加重了城巿排水负担，还影响到城巿植被、地 表植物的正常生长，加重了巿政绿化用水灌溉负担。
在现有技术中，国家知识产权局于2007.05.23公开了专利申请号为 CN200610140628.7、名称为"复合透水砖"的专利，该透水砖包括透水表层和 透水基层，透水表层和透水基层紧密结合为一体；透水表层和透水基层中分别 包含有骨料和包覆骨料的粘结剂；所述透水表层中的粘结剂中至少包含有亲水 性粘结剂。透水表层中的除亲水性粘结剂(亲水性树脂粘结剂)之外的粘结剂 为树脂粘结剂。亲水性树脂粘结剂为环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的一种 或几种；上述环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的分子侧链含有亲水性的羧酸 盐、磺酸盐、铵盐、羟基或主链含有非离子型亲水链段。这种釆用粘合剂粘合 沙粒制作的复合透水砖，粘合剂属化工产品且价格昂贵。此透水砖无论什么颜 色均表面发青，主要是粘合剂本身颜色造成，加上此透水砖成本高、售价高，
5巿场认可率极小。
另外在2009年5月6日公开了专利号为200810219227. x的一种陶瓷透水 砖及其制作方法，它是由废陶瓷等粉碎处理后烧结而成。这种透水砖虽然解决 了部分废瓷利用问题，但由于须在1000度以上的高温下烧结，制作工艺复杂， 成本较高。
另外还有以混凝土制成的透水混凝土地面砖相关专利信息，如在 2007. 05. 16公告专利号CN200510200526. 5，名称高强透水混凝土地面砖及 其生产方法；先制作基层，将按重量配比的水泥18-21%、 3-5mm小碎石50-55 %、 7-10mm大碎石18-21%、混凝土外加剂0. 1-6 % ;按照水灰比0. 2-0. 23 搅拌均勾，倒入模具中，振动成型；然后制作面层，将按重量配比的水泥15-22 %、石英砂76-85 %、混凝土外加剂0.1-6%、可再分散乳胶粉O. 2-0. 6%、 水灰比0.24-0.26搅拌均匀，并倾倒于新鲜成型的基层层上，再经振动成 型、脱模、养护、出成品。此方法制作的透水砖主要靠大小碎石间的空隙来 透水，外表粗糙，影响路面的整体美观程度。
目前已有的混凝土透水砖以水泥和石子为主要原料，用水泥粘结石子完 成，此透水砖透水效果好，但外表不美观，属于空隙透水，随身可见"蜂窝"。
发明内容
本发明的目的是研制一种水泥混凝土透水砖、透水路面及其生产方法， 是在一般水泥混凝土的基础上通过添加疏水剂、扩散剂等附加材料使其混凝 土制品(包含有透水砖和透水路面两种结构形式)能够达到吸水、保水、透 水、实用的目的，实现大规模化生产的效果，从而达到国家有关透水路面和 透水砖地面的强度、透水、使用寿命等要求，广泛用于高速路、飞机场跑道、 车行道、人行道、广场及园林建筑等范围，同时也能缓解或解决路面结冰、 城巿热岛效应、成本过高等问题。本发明采用的技术方案是
一种水泥混凝土透水砖、透水路面，由基料层与面料层经压制成型构成， 其特征是基层和面层的材料分别配制，其中基层料的重量百分比配比如下: 水泥10%----20%,
沙子15%----25%,
石子25%----35%，
吸水树脂SAP: 0. 1%----0. 5%，
沥青粉1%-----15%,
扩散剂NN0: 1%----6%，
减水剂FDN: 1%----6°/ ,
水 2%----15%,
上述基层料组分的重量含量百分数之和为100%; 面层料的重量百分比配比如下 水泥20%----30%,
沙子15%----25%,
无机颜料2%----18%,
吸水树脂SAP: 0.----0. 5%,
沥青粉1%----15%，
扩散剂NNO: 1%----6%,
减水剂FDN: 1%----6%，
水 2%----15%，
石子0 %----10%,
上述面层料组分的重量含量百分数之和为100%; 本发明采用的技术方案还包括
所述的水泥混凝土透水砖、透水路面，其特征是
在基层和面层的材料中，沙子粒径要求0.1 mm—2mm，石子粒径要求3mm —40mm，沥青粉要求IOO——400目；沥青粉即为疏水剂，用天然沥青或油田 油泥或其组合材料均能够代替；扩散剂(NNO)也称作分散剂，用扩散剂(MF)材料能够代替；减水剂FDN也称作超塑化剂，用早强防冻剂材料能够代替。 制作上述的水泥混凝土透水砖、透水路面的生产方法，其特征是生产方
法有两种 一种是制成透水砖来铺设路面，另外一种是直接通过压路机压制成
生产上述水泥混凝土透水路面的透水砖方法釆用巿售的电脑全自动砌块 成型机设备，通过两次布料、机制一次成型的方法来制成透水砖；方法是第一 次布料为基料，基料为本色，第二次布料为面层，面层为色层，色层颜色包括 红色、黄色、兰色、绿色、白色、黑色、青灰色各种花色，面层厚度控制在2mm 一8咖;底层厚度控制在20mm—100mm ，常用厚度为32mm—86咖；先将上述基 层料中的干料通过搅拌机混合均匀再加入适量水搅拌均匀，呈干散状态即可， 再经过电脑全自动砌块成型机设备两次布料、机制一次成型，然后脱模成为制 品，在标准常温常压下24小时后浇水养护28天以上，经检验合格即可投入使 用；
生产上述水泥混凝土透水路面是直接通过压路机压制成路面的方法采用 平铺机二次布料， 一次成型的方法，底为基料，面层着色，底层基料厚度控制 在50iM—500mm,面层厚度控制在0mm—30咖，其基料下面的路基具体厚度根 据路面的承载情况来决定，制作方法是把基层料中的干料和面层中的干料分别 通过搅拌机混合均匀再分别加入适量水搅拌均匀，分别平铺在干净的要铺设的 路基上，用压路机反复压平，压实率达94%以上即可。 本发明的优点和有益效果
1、本发明配方制作的水泥混凝土透水砖及透水路面均可达到或超过国家 标准，经过试验检测，性能指标为
①抗压强度
Cc35标准平均值^35 单个最小值^30MPa② 耐磨性
磨坑长度=31mm
③ 保水性^0. 7g/cm2
④ 透水系数(15。C) SI. 3xl(T2cm/s
⑤ 抗冻性
25次冻融循环后外观质量符合质量偏差，抗压强度损失率7. 2%。 2、本发明能够缓解城巿的热岛效应，维持土壤的自然状态，补充大地的 生态水位，消除路面的大量积水，减小都巿的地表径流，调节空气的相对湿度， 改善植被的生存环境，恢复地表的呼吸难题。具有即保持路面砖原有的外形结 构，又在体内形成密植交错的透水毛细孔，形成了很高的透过雨水的能力和透 气功能，本发明超过国家标准透水系数(15。C) >1.0xlO—2 cm/s;特别是 面层形成了更致密的表面，还可以形成不同颜色的表面，不但平整还使得砖面 上有密实的透水毛细孔，保证较高的透水率和透气功能。这样的水泥混凝土透 水砖、透水路面，可以将地面上的水快速渗透到地下，透过的水使土地得到充 分的水份，有利于植物的生长和周围空气的净化，保持周围的水土和地面对环 境的调节作用，缓解城巿的热岛现象；这样的透水路面还具有较高的抗滑性， 保证了安全行使；制作生产的工艺方法能用较短的时间、较小的能耗高效制作 出均匀透水率的路面。
3、 水泥混凝土透水路面及其透水砖具有质地高、外观美、透水好、雨天地 面无积水，不湿鞋，让土壤通透，增加空气湿度，让大地自由呼吸的效果。
4、 本发明原材料来源广泛，成本低廉。主要系以沙子、石子、水泥加以疏 水、增强、保湿等材料自然凝固成型的方法完成。目前已有的混凝土透水砖以 水泥和石子为主要原料，用水泥粘结石子完成，此透水砖透水效果好，但外表 不美观，属于空隙透水，随身可见"蜂窝"。水泥混凝土透水路面及其透水砖，
9外观光滑、美观、透水好。本发明是通过疏水材料和吸水保湿材料在混凝土中 毛细孔起到的从吸水到保水再到透水的物理过程。本发明保湿、保水作用还能 够起到吸收空气中的尘土，达到提高空气质量的效果。
具体实施例方式
实施例1: 一种水泥混凝土透水砖，由基料层与面料层经压制成型构成， 基层和面层的材料分别配制，其中基层料选十一组，重量百分比配比如下 水泥10%至20%之间任意一个值都可，如10%、 11%、 12%、 13%、 14%、 15%、 16%、 17%、 18%、 19%、 20%(下同)，沙子15°/。至25%之间任意一个值都可，石 子25°/ 至35%之间任意一个值都可，吸水树脂SAP: 0. 1%至0. 5°/ 之间任意一个 值都可，沥青粉1%至15%之间任意一个值都可，扩散剂NN0: 1%至6%之间任 意一个值都可，减水剂FDN: 1%至6%之间任意一个值都可，水2%至15%之间 任意一个值都可，上述十一组基层料分别配制，各组分重量含量百分数之和为 簡。
十一组面层料对应上面的十一组基层料，十一组面层料重量百分比配比如 下水泥20%_30%之间任意一个值都可，如20%、 21%、 22%、 23%、 24%、 25%、 26%、 27%、 28%、 29%、 30%(下同),沙子15%—25%之间任意一个值都 可，无机颜料2%—18%之间任意一个值都可，吸水树脂SAP: 0.1%-0.5%之 间任意一个值都可，沥青粉1%—15%之间任意一个值都可，扩散剂NN0: 1% 一6%之间任意一个值都可，减水剂FDN: 1%—6%之间任意一个值都可，水 2%—15%之间任意一个值都可，石子0%—10%之间任意一个值都可，上述十 一组面层料分别配制，各组分重量含量百分数之和为100%。
上述的基层和面层的材料中，沙子粒径要求O. l—2mm目，石子粒径要求 3——40mm,沥青粉要求100——400目；新青粉即为疏水剂，用天然新青或 油田油泥材料或其组合能够代替；扩散剂(NNO)也称作分散剂，用扩散剂(MF)材料能够代替；减水剂FDN也称作超塑化剂，用早强防冻剂材料能够代替.
生产方法有两种 一种是制成透水砖来铺设路面，另外一种是直接通过压 路机压制成路面；
生产上述水泥混凝土透水路面的透水砖方法釆用巿售的电脑全自动砌块 成型机设备，通过两次布料、机制一次成型的方法来制成透水砖；方法是第一 次布料为基料，基料为本色，第二次布料为面层，面层为色层，色层颜色包括 红色、黄色、兰色、绿色、白色、黑色、青灰色等各种花色，面层厚度控制在 2mm—8mm,如2、 3、 4、 5、 6、 7、 8亳米均可；底层厚度控制在20mm—lOOmm ， 如20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、 90、 100等其范围之间的任何一个数值都能 够使用，常用厚度为32mm—86mm，同理，也是其范围之间的任何一个数值都能 够使用，这里需要说明的是常用厚度和面层厚度相加后最小值是40，最大值是 90,正是本地有关管理部门制作透水砖的要求范围，当然如果其他地区要求也 可超出这个常用厚度值。
制作方法是先将上述十组基层料中的干料分别通过搅拌机混合均匀再分 别加入适量水搅拌均匀，呈干散状态即可，十组基层料对应十组面层料都分别 每一组经过电脑全自动砌块成型机设备两次布料、机制一次成型，然后脱模， 24小时后在标准常温常压下浇水养护28天以上，经检验合格即可投入使用， 最后成为十组透水砖。
生产上述水泥混凝土透水路面是直接通过压路机压制成路面的方法同 理，十组基层料采用平铺机二次布料， 一次成型的方法，十组底为基料分别对 应十组面层，面层着色，底层基料厚度控制在50mm—500mm范围任何一个数值 均可，面层厚度控制在Omm—30mm范围任何一个数值均可，这里的面层厚度也 在O数值，也都是根据客户要求而定。其基料下面的路基具体厚度根据路面的 承载情况来决定，制作方法是把基层料中的干料和面层中的干料分别通过搅拌机混合均匀再分别加入适量水搅拌均匀，分别平铺在干净的要铺设的路基上，
用压路机反复压平，压实率达94%以上即可。
另外，本发明的材料中，所有的材料都能够在网上查到买到，如吸水性树 脂(SuperAbsorbent Polymer, 简称 SAP)， 网 址
http:〃www.southcn.com/jsfw/ztc/content/2008-ll/20/content—4717694.htm(来自南方网)。通用名高 吸水树脂、吸水树脂，用于不同行业又有专业俗称如农林保水剂、光缆阻水粉、
高分子吸水珠、人工水晶泥、蓄热蓄冷剂等。kl-sap主要化学成分是低交联型 聚丙烯酸钠盐，属新型功能高分子吸水材料。它能吸收比自身重几百或上千倍 的无离子水。吸水后即成凝胶状，即使加压也很难挤出水来。
又如扩散剂NNO，网址http: 〃薩.qianyan. biz/sshow-16583405. html 化学组成茶磺酸甲醛性状 外形米棕色粉状；溶解 性能易溶于任何硬度的水中； 酸碱值1。/。水溶液PH值7-9; 电离值阴离子型；
稳定性耐酸、耐碱、耐热、耐硬水、耐无机盐；
混合性可与阴离开、子和非离开、子表面活性剂，同时使用出厂
规格符合GB9296-88性能具有优良扩散性和保护胶体性能，但无渗透起泡
等表面活性，对蛋白质及聚酰胺纤维有亲和力，对棉、麻等纤维无亲和力。
用途印染工业主要用于还原染料悬浮体轧染，隐色酸法染色，分散性与可溶
性还原染料的染色等。也可用于丝/毛交织织物染色，使丝上无上色。染料工
业主要用作分散及色淀制造时的扩散助剂、橡胶乳液稳定性，以及皮革助鞣剂。
12另早强防冻剂如http: 〃薩.99114. com/Corp/SjInfo一862683—provide, html;减水剂FDN的网址如ht tp: 〃www. gze. cn/bus i if—JPHQLMCRCPI4. html等。本发明的工作机理制成透水砖来铺设路面和直接通过压路机压制成的透 水路面，都不是通过实体结构空隙透水来实现透水的，而是在不改变水泥混凝 土人工石的强度等特点的基础上，本发明通过毛细孔来解决吸水、保水、透水 的问题，吸水和保水是通过高吸水树脂Sap材料来实现的，透水是通过疏水剂 材料来实现的，分散剂也称作扩散剂作用是分散均匀，在整体中实现均匀分布 各种添加剂、色料等附加材料。髙效减水剂FDN是用来提高混泥土强度。透水 过程先是通过吸水，饱和后达到保水状态，再在水压和疏水共同作用下，实现 透水的。
权利要求
1、一种水泥混凝土透水砖、透水路面，由基料层与面料层经压制成型构成，其特征是基层和面层的材料分别配制，其中基层料的重量百分比配比如下水泥10％----20％，沙子15％----25％，石子25％----35％，吸水树脂SAP0.1％----0.5％，沥青粉1％----15％，扩散剂NNO1％----6％，减水剂FDN1％----6％，水2％----15％，上述基层料组分的重量含量百分数之和为100％；面层料的重量百分比配比如下水泥20％----30％，沙子15％----25％，无机颜料2％----18％，吸水树脂SAP0.1％----0.5％，沥青粉1％----15％，扩散剂NNO1％----6％，减水剂FDN1％----6％，水2％----15％，石子0％----10％，上述面层料组分的重量含量百分数之和为100％；
2、根据权利要求l所述的水泥混凝土透水砖、透水路面，其特征是在基层和面层的材料中，沙子粒径要求0.1mm—2mm,石子粒径要求3麵一40mm,沥青粉要求100-----400目；沥青粉即为疏水剂，用天然沥青或油田油泥或其组合材料均能够代替；扩散剂(NNO)也称作分散剂，用扩散 剂(MF)材料能够代替；减水剂FDN也称作超塑化剂，用早强防冻剂材料能 够代替。
3、制作权利要求1或2的水泥混凝土透水砖、透水路面的生产方法， 其特征是生产方法有两种 一种是制成透水砖来铺设路面，另外一种是直 接通过压路机压制成路面；生产上述水泥混凝土透水路面的透水砖方法采用巿售的电脑全自动砌 块成型机设备，通过两次布料、机制一次成型的方法来制成透水砖；方法是 第一次布料为基料，基料为本色，第二次布料为面层，面层为色层，色层颜 色包括红色、黄色、兰色、绿色、白色、黑色、青灰色各种花色，面层厚度 控制在2mm—8mm;底层厚度控制在20mm—100mm ，常用厚度为32咖一86mm;先将上述基层料中的干料通过搅拌机混合均匀再加入适量水搅拌均匀，呈干 散状态即可，再经过电脑全自动砌块成型机设备两次布料、机制一次成型， 然后脱模成为制品，在标准常温常压下24小时后浇水养护28天以上，经检 验合格即可投入使用；生产上述水泥混凝土透水路面是直接通过压路机压制成路面的方法釆 用平铺机二次布料， 一次成型的方法，底为基料，面层着色，底层基料厚度控制在50fflm—500mm，面层厚度控制在0mm—30mm,其基料下面的路基具体 厚度根据路面的承载情况来决定，制作方法是把基层料中的干料和面层中的 干料分别通过搅拌机混合均匀再分别加入适量水搅拌均勾，分别平铺在干净 的要铺设的路基上，用压路机反复压平，压实率达94%以上即可。
全文摘要
本发明涉及一种水泥混凝土透水砖、透水路面及其生产方法。目前，城市建设中多采用刚性的硬化地面，存在晴天尘土飞扬，在雨天积水、大地不能通透，地下水位得不到补充，城市热岛效应得不到缓解等问题。本发明的目的是研制一种水泥混凝土透水砖、透水路面及其生产方法。由基料层与面料层经压制成型构成，基层料和面层料均含有水泥、沙子、石子、吸水树脂、沥青粉、扩散剂、减水剂。生产透水砖方法是通过电脑全自动砌块成型机设备机制成型；生产水泥混凝土透水路面是直接通过压路机压制成路面的方法。本发明的效果能够达到吸水、保水、透水、实用的目的，广泛用于高速路、飞机场跑道、车行道、人行道、广场及园林建筑等，缓解路面结冰问题。
文档编号E01C9/00GK101671987SQ20091002369
公开日2010年3月17日 申请日期2009年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者薛军孝, 邢静飞 申请人:陕西阳光雨生态科技有限公司