技术领域本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强透水地面砖及其制备方法。
背景技术：
地面砖要承受较大的压力，因此需要较高的强度。现有的地面砖密实度较高，如混凝土地面砖、混凝土、聚合物合成地砖、陶瓷地砖等，这些地面砖均由同种材料一次成型，内部材料孔隙较少，而且，孔隙之间不连通，不透水，隔断了路基和外界的交流，破坏了自然生态环境。现有透水性的地砖，采用陶瓷材料烧结制成，虽有一定的透水功能，满足了生态需求，但耗能高，烧制中浪费大量能源，并消耗宝贵的粘土资源。如果单纯增加现有混凝土地面砖的孔隙率，又不能满足地面砖的抗压强度要求，在用于车行道时，容易压碎。透水地面砖是一种新型的高渗透性路面材料，由一定级配的集料、水泥、特种胶结剂和水等经特殊工艺制成。与普通混凝土路面砖相比，最大的特点是透水系数大。下雨时，雨水能及时通过路面砖渗入地下，或者储存于地面砖的空隙中，减少路面积水。透水地面砖可广泛用于住宅、庭院、公园、广场、植物园、园林、工厂区域、停车场、树坑、花房、人行步道及轻量交通公路等路面的铺设，具有良好的社会、环境和生态效应。透水地面砖的物理力学性能一般要求达到以下指标：（1）抗压强度≥30.0MPa；（2）抗折强度≥3.5MPa；（3）透水系数≥2.0mm/s（4）磨坑长度≤35mm。而目前用固体废弃物骨料生产透水混凝土地面砖几乎都达不到上述技术要求。主要原因是由于固体废弃物骨料压碎指标值明显高于天然骨料，强度较低，进而导致产品的使用年限较低。由于透水地面砖具有良好的透水、透气性能，可以使雨水快速渗入地下，补充土壤水和地下水，保持土壤湿度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存条件，因此越来越广泛地被用于铺设广场及人行横道。传统的透水砖多以普通碎石制备成多孔混凝土而制成，或以河沙、水泥、水和透水剂为原料制成的混凝土透水砖，或为更高级的聚合物纤维混凝土透水砖、生态砂基透水砖等。
技术实现要素：
本发明的目的在于充分利用现有资源，选用固体工业废料作为生产原料，提供一种工艺简单，成本低廉，强度高，具有良好透水性能的高强透水地面砖及其制备方法。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种高强透水地面砖，其特征在于，由以下重量份的组分制备得到：水泥42-56份、取暖炉渣18-27份、粉煤灰32-38份、陶粒20-26份、脱硫石膏5-12份、尼龙纤维4-8份、高级脂肪酸盐1-3份、粘合剂0.8-1.5份、水30-43份。优选的，由以下重量份的组分制备得到：水泥50份、取暖炉渣23份、粉煤灰35份、陶粒23份、脱硫石膏8份、尼龙纤维6份、高级脂肪酸盐2份、粘合剂1.2份、水36份。优选的，所述高级脂肪酸盐为硬脂酸钠、月桂酸钾或松香皂。优选的，所述粘合剂为可再分散乳胶粉或氧化镁与氯化镁的组合物。优选的，所述粘合剂为氧化镁与氯化镁的组合物，其中氧化镁与氯化镁的重量比为1-5:1。进一步优选的，氧化镁与氯化镁的重量比为2:1。一种上述高强透水地面砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）按比例称取各组分备用，将取暖炉渣粉碎至颗粒粒径为2.5-10mm的颗粒，然后将各组分在搅拌机中搅拌10-30分钟，得混合均匀的浆料；（2）将浆料注入到模具中，均匀铺平，将原料捣实，将成型后的坯体带模在潮湿环境和10℃以上的室温条件下养护1-3天后进行脱模；（3）将脱模后的坯体在潮湿环境和10℃以上的室温条件下放置15-35天，经检验合格后即得成品地面砖。优选的，步骤（1）中的搅拌时间为20分钟。优选的，步骤（2）中的养护时间为2天。优选的，步骤（3）中的放置时间为28天。本发明具有的优点和积极效果是：本发明以取暖炉渣、粉煤灰、脱硫石膏等固体废弃物为主要原料，可大幅度降低地面砖的生产成本，同时无需黏土，不需煅烧，可节约能源，保护环境；粉煤灰替代部分水泥用量，陶粒减少天然砂的开采，有利于保护环境；本发明提供的地面砖强度高，可用于车行道，连同孔隙率达到10%以上，抗冻融性好。下面通过实施例对本发明进行具体描述和说明：实施例1一种高强透水地面砖，由以下重量份的组分制备得到：水泥42份、取暖炉渣18份、粉煤灰32份、陶粒20份、脱硫石膏5份、尼龙纤维4份、硬脂酸钠1份、可再分散乳胶粉0.8份、水30份。实施例2一种高强透水地面砖，由以下重量份的组分制备得到：水泥56份、取暖炉渣27份、粉煤灰38份、陶粒26份、脱硫石膏12份、尼龙纤维8份、月硅酸钾3份、氧化镁1.2份、氯化镁0.3份、水43份。实施例3一种高强透水地面砖，由以下重量份的组分制备得到：水泥50份、取暖炉渣23份、粉煤灰35份、陶粒23份、脱硫石膏8份、尼龙纤维6份、松香皂2份、氧化镁0.8份、氯化镁0.4份、水36份。实施例4一种高强透水地面砖，由以下重量份的组分制备得到：水泥50份、取暖炉渣23份、粉煤灰35份、陶粒23份、脱硫石膏8份、尼龙纤维6份、月硅酸钾2份、可再分散乳胶粉1.2份、水36份。实施例5一种高强透水地面砖，由以下重量份的组分制备得到：水泥47份、取暖炉渣21份、粉煤灰34份、陶粒21份、脱硫石膏6份、尼龙纤维5份、硬脂酸钠1.5份、可再分散乳胶粉1份、水33份。实施例6一种高强透水地面砖，由以下重量份的组分制备得到：水泥53份、取暖炉渣25份、粉煤灰37份、陶粒24份、脱硫石膏10份、尼龙纤维7份、月硅酸钾2.5份、氧化镁0.5份、氯化镁0.5份、水36份。以下是实施例1-6中高强透水地面砖的制备方法为：实施例1-2中地面砖的制备方法为：包括以下步骤：（1）按比例称取各组分备用，将取暖炉渣粉碎至颗粒粒径为2.5-10mm的颗粒，然后将各组分在搅拌机中搅拌10分钟，得混合均匀的浆料；（2）将浆料注入到模具中，均匀铺平，将原料捣实，将成型后的坯体带模在潮湿环境和15℃条件下养护3天后进行脱模；（3）将脱模后的坯体在潮湿环境和15℃条件下放置35天，经检验合格后即得成品地面砖。实施例3-4中地面砖的制备方法为：包括以下步骤：（1）按比例称取各组分备用，将取暖炉渣粉碎至颗粒粒径为2.5-10mm的颗粒，然后将各组分在搅拌机中搅拌30分钟，得混合均匀的浆料；（2）将浆料注入到模具中，均匀铺平，将原料捣实，将成型后的坯体带模在潮湿环境和20℃的条件下养护2天后进行脱模；（3）将脱模后的坯体在潮湿环境和20℃的条件下放置28天，经检验合格后即得成品地面砖。实施例5-6中所述地面砖的制备方法为：包括以下步骤：（1）按比例称取各组分备用，将取暖炉渣粉碎至颗粒粒径为2.5-10mm的颗粒，然后将各组分在搅拌机中搅拌30分钟，得混合均匀的浆料；（2）将浆料注入到模具中，均匀铺平，将原料捣实，将成型后的坯体带模在潮湿环境和25℃的条件下养护1天后进行脱模；（3）将脱模后的坯体在潮湿环境和25℃的条件下放置15天，经检验合格后即得成品地面砖。表1高强透水地面砖的主要性能指标检测结果由以上数据可知，在保证孔隙率、透水性(孔隙率10％-15％左右，透水性5-10mm/s)的情况下，本发明提供的地面砖抗压强度达40Mpa以上，抗折强度达到4.5Mpa以上。