一种透水砖及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种透水砖及其制造方法，尤其设及一种可净化水体的透水砖及其制 造方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展，城市现代化建设步伐的加快，大多数城市相继出现地下水资源 缺乏、热岛效应等。研究发现，运些问题都与城市建设中自然±壤植被不断被建筑物及各种 不透水地面覆盖有关。国内许多城市的不透水地面比例已超过70%，改变了原有的天然地 面可渗透性的属性，极大地破坏了生态环境。
[0003] 在地面铺设透水砖对提高环境质量、减少燥热、保留水资源等具有显著的作用。目 前，路面透水砖大多采用水泥与砂石为基本原料，经计量、加水揽拌、成型并养护加工而成。 虽然现在许多城市的停车位、人行道等路面都铺设了透水砖、吸水砖等，但由于技术或骨料 选择等问题，致使运些砖在渗水、保湿和抗压强度之间很难平衡。例如：渗水效果好但不耐 压，在旱季的时候也不能把地下水通过蒸发透过透水砖及时补充到空气中，无法缓解"热岛 效应"，保湿性很差等。
[0004] 专利文件CN100503505C公开了一种利用钢渣作骨料的混凝±透水砖，包含重量 百分比计的如下组分：70-85%的压碎值小于5%同时游离氧化巧含量小于3%的钢渣； 10-25%的52. 5低碱水泥；0. 5-6%的增强剂；0-3 %的着色粉；3. 5-5%的水。钢渣、水泥、 增强剂、着色粉和水在两个揽拌机中分类混合后，采用二次布料工艺，最后成型得到该混凝 ±透水砖，解决了现有结型的陶瓷类透水砖成本高、耗能高，水泥透水砖的透水性和抗压强 度不能兼顾的问题，还利用了冶金固体废弃物钢渣，解决了钢渣造成的资源浪费和环境污 染的问题，全生态钢渣混凝±透水砖不仅透水性优异，而且抗压强度很高。该专利文件中的 透水砖虽然具有较好的透水性，但是保水性较差，且不能够有效地缓解热岛效应。
[0005] 专利文件CN103541288A公开了一种高性能环保透水砖，包括透水表层和透水基 层，透水基层是W钢渣和污泥页岩陶粒为骨料的混凝±层。其中钢渣是金属冶炼时排放的 工业废渣，排出量约为粗钢产量的15% -20%。目前钢渣的利用率低下，大量钢渣的堆放引 起一系列环境问题。该专利文件中的透水砖虽然具有较好的透水性，但是保水性较差，不能 够有效地缓解热岛效应。
[0006] 另一方面，空气中存在有很多种有害物质，下雨时随雨水落到地面，进而渗透到地 下水中，从而对地下水的水质造成污染。然而，现有技术中的透水砖均不能有效地去除渗入 地下水中的有害物质。
[0007] 因此，现有技术中需要一种透水和保湿性能好、强度高且能够有效净化水体的透 水砖。
【发明内容】
[0008] 本发明解决了现有技术中存在上述技术问题，其在透水砖中同时包含了钢渣和活 性炭，形成了细微电池，从而实现了一种透水和保湿性能好、强度高且能够有效净化水体的 透水砖。
[0009] 根据本发明的透水砖，其原料组分中包含钢渣和活性炭，钢渣与活性炭的质量比 值为6. 5-28,钢渣与活性炭的质量百分比之和不小于70%。优选地，钢渣的重量百分比为 65% -84%，活性炭的质量百分比为3-10%。
[0010] 进一步，其原料组分中还包含水泥、无机混合剂、染色剂和水，其中，水泥的重量百 分比是5 % -10 %，无机混合剂的重量百分比是3 % -8 %，染色剂的重量百分比是0 % -4 %， 水的重量百分比是4% -8%。优选地，无机混合剂为FC表面活性剂，主要成分包括巧离子 化合物、碱金属化合物和面素，可W为氣碳表面活性剂。
[0011] 进一步，根据本发明的透水砖的孔隙率为0. 2-0. 8,钢渣与活性炭的粒径的比值范 围为 1. 25-40。
[0012] 优选地，透水砖的侧棱平行或者不平行；或者，透水砖的边缘转角处设有倒角；或 者，透水砖的端部侧壁和/或侧部侧壁上设有凹陷部，凹陷部沿透水砖的高度方向上分布 有一个或者间隔分布有两个W上；或者，透水砖的顶部或底部开设有通水孔，通水孔的高度 与透水砖的高度的比值为1/4-2/3;或者，透水砖的顶部设有透水表层。端部侧壁和侧部侧 壁上的凹陷部可W交错排列或对齐排列。
[0013] 另一方面，本发明设及一种透水砖的制造方法，包括W下步骤：
[0014] (1)将钢渣、活性炭、水泥、无机混合剂、染色粉和水称重后放入揽拌机中均匀揽 拌，混合均匀的料存放1. 2-1. 8小时；揽拌机可W是双邸轴强制式揽拌机；
[0015] (2)将混合料输送到轮娠机中，并通过轮娠机破碎颗粒表面；
[0016] (3)将破碎后的混合料放入模具中，压力成型透水砖，成型的压力控制在 500-600Kg/cm2,持续时间为15-20分钟；或者，首先将压力控制在350-380Kg/cm2,持续5分 钟使得混合料初步固结成型，然后将压力升高至550-600Kg/cm2,持续10-15分钟；
[0017](4)将固结后的透水砖放入溫度为25-35°C、相对湿度为90-95 %的环境中自然养 护或者采用常压蒸汽养护7-14天。
[0018] 本发明所述的利用复合无机化合物作混合剂的透水砖与现有技术比较，具有如下 显著优点：
[0019] 1)使用FC表面活性剂，即使渗入少量的水泥也可W获得较高的稳定性、强度、伸 缩性和耐久性；
[0020] 2)FC表面活性剂可使无机化合物发生复合反应，给自然环境带来的影响极少；
[0021] 3)与现有的陶瓷类透水砖相比，成本低廉、能耗偏低；
[0022] 4)解决了水泥透水砖的透水性和抗压强度不能兼顾的问题；
[0023] 5)所用骨料为矿业废弃物钢渣，解决了钢渣造成的资源浪费和环境污染的问题。 多孔性的透水砖形成特殊的结构不仅渗水性能优异，还具有很好的保湿性。
【附图说明】
[0024] 图1显示了透水砖的一种实施方式的纵向剖视图。
[0025] 图2显示了透水砖的一种实施方式的横向剖视图。
[0026] 图3显示了透水砖的第一种变体的纵向剖视图。
[0027]图4显示了透水砖的第一种变体的横向剖视图。
[002引图5显示了将上边缘带有顶部倒角的透水砖并排铺设后的示意图。
[0029] 图6显示了透水砖的第二种变体的纵向剖视图。
[0030] 图7显示了透水砖的第二种变体的横向剖视图。
[0031] 图8显示了透水砖的第Ξ种变体的纵向剖视图。
[0032] 图9显示了透水砖的第四种变体的纵向剖视图。
[0033] 图10显示了透水砖的第五种变体的纵向剖视图。
[0034] 图11显示了透水砖的第五种变体的横向剖视图。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明 的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中 的特征可W相互任意组合。
[003引术语定义：
[0037]粒径：本申请中的粒径是指质量百分含量在95%W上的颗粒直径的范围，即颗粒 直径小于粒径范围最小值和颗粒直径大于粒径范围最大值的全部物质的质量百分比在5% W下。
[003引根据本发明的透水砖，其原料组分中包含钢渣和活性炭，其中钢渣与活性炭的质 量比值为6. 5-28,钢渣与活性炭的质量百分比之和不小于70%。例如，钢渣的重量百分比 可W为65%-84%，活性炭的质量百分比可W为3-10%。根据本发明的透水砖，W钢渣为骨 料，骨料之间的空间内包含活性炭。优选地，骨料与活性炭的粒径的比值范围为1. 25-40。 例如，钢渣的粒径可W是2. 5-lOmm;活性炭的粒径可W是0. 25-2mm。透水砖中同时包含钢 渣和活性炭，运样铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微电池，运些细微电池 是W电位低的铁为阳极，电位高的碳为阴极。随着地表径流，透水砖在偏酸性的地表水中发 生电化学反应，使得铁受到腐蚀变成二价的铁离子，运些铁离子与水体中的污染物反应，达 到对渗透水体中污染物的吸附和分离效果。本发明首次提出在透水砖中同时包含钢渣和活 性炭，W在其之间形成细微电池，使得经过透水砖的水体中的污染物进行分解，将生物难降 解的有机物转化为易降解的物质，易于对水体中的污染物的生化处理或直接降解成无害小 分子化合物，从而实现净化水体和去除污染物的技术效果。不仅如此，本发明的透水砖还实 现了良好的保湿性，一方面依赖于砖体内的孔隙，另一方面依赖于活性炭优良的吸水吸能。
[0039] 优选地，根据本发明的透水砖的原料组分中还可W包含水泥、无机混合剂、染色剂 和水。例如水泥的重量百分比可W是5 % -10 %，无机混合剂的重量百分比可W是3 % -8 %， 染色剂的重量百分比可W是0% -4%，水的重量百分比可W是4% -8%。
[0040] 更优选地，钢渣的重量百分比为70% -80%，活性炭的质量百分比为4-8%。
[0041]W下通过优选实施例的方式列出透水砖的原料组分百分比：
[0042] 连施例一
[004