一种制备透水砖用复合色硅砂的方法及搅拌装置与流程

本发明涉及透水砖制备技术领域，具体涉及一种制备透水砖用复合色硅砂的方法及搅拌装置。

背景技术：

随着“海绵城市”构想的日渐完善，在城市内铺设透水路面，加快路面渗水速率，减少路面积水，甚至在透水路面下设置蓄水空间，在空气干燥时蓄水空间内的积水再经由路面蒸发至空气中，能够为城市提供良好的调节功能，成为新型城市建设方案的首选。

目前铺装透水路面时，多采用以硅砂为主要材料的透水砖，根据路面颜色设计需要，常见白色、黑色、黄色等单色硅砂，以及将两种及以上单色硅砂搅拌混合形成的复合色硅砂。加工单色硅砂需要在高温下将硅砂与颜料置于立式搅拌装置内进行搅拌混合，对硅砂进行着色，直至着色均匀，硅砂颗粒表面光滑、亮丽，即停止搅拌得到单色硅砂；在复合色硅砂的制备工艺中，需要将两种及以上制备好的单色硅砂置于前述单色硅砂制备用立式搅拌装置内进行搅拌混合，混合均匀得到复合色硅砂，但是由此复合色硅砂制成的透水砖相较于单色硅砂制成的孔隙率相同的透水砖，在同等条件下透水速率明显下降，透水速率的下降不利于路面快速渗水，在单位时间内降雨量激增时，透水路面难以应对，造成路面积水，渗水效果差。目前现有技术中，通常采用增加材料孔隙率来提升透水砖的透水速率，但复合色硅砂与单色硅砂材质相同，制成的透水砖的孔隙率也基本一致，如何提高复合色硅砂制备的透水砖的透水速率成为了研究难点。

申请人研究发现复合色硅砂制备的透水砖透水速率下降的主要原因在于，在将多种单色硅砂搅拌混合的过程中，表面原本致密、光滑的单色硅砂颗粒，受剧烈搅拌影响，表面变得粗糙不平，积水下渗时，粗糙不平的硅砂颗粒表面阻碍了水流下渗，因此降低了透水速率。

中国专利文献cn206344300u公开了一种卧式干粉砂浆搅拌装置，包括相互能够相对转动的搅拌外筒和搅拌内筒，在搅拌内筒内设有轴向设置的搅拌臂，搅拌臂上安装有多个搅拌叶片，搅拌内筒上还设有多条平行于搅拌内筒的轴向方向延伸的凸条，对干粉砂浆进行搅拌，该搅拌装置虽然利用了卧式搅拌筒，相较于立式搅拌筒，能够通过利用物料自身重力帮助搅拌，在一定程度上降低搅拌强度，但是利用该装置进行复合色硅砂制备时，在搅拌桨的搅动下，硅砂颗粒表面仍然出现大量磨损，表面致密性遭到破坏。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中复合色硅砂制成的透水砖透水速率低、面对短时间内的强降雨路面无法迅速渗水的缺陷，从而提供一种能够制备快速渗水的透水砖用复合色硅砂的方法。

进一步提供一种实施上述制备方法的搅拌装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种透水砖用复合色硅砂的制备方法，包括：将多种单色硅砂置于搅拌装置内进行搅拌混合；所述搅拌装置具有可旋转的卧式搅拌仓，且不具有搅拌桨，所述卧式搅拌仓内壁上设置有若干搅拌凸起。

所述搅拌凸起的延伸方向垂直于所述卧式搅拌仓的轴线方向。

所述搅拌凸起的延伸方向与所述卧式搅拌仓的径向方向呈夹角设置，且所述搅拌凸起的倾斜方向与所述卧式搅拌仓的旋转方向相向。

所述搅拌凸起与所述卧式搅拌仓的径向方向所成夹角范围为30-60°。

所述搅拌凸起与所述卧式搅拌仓的径向方向所成夹角为40-50°。

所述搅拌凸起的轴向长度与所述卧式搅拌仓的径向长度的比值范围为1:8-1:15。

所述搅拌凸起的轴向长度与所述卧式搅拌仓的径向长度的比值为1:10-1:12。

所述搅拌凸起的径向宽度范围为2-8mm。

所述搅拌凸起的径向宽度为4-6mm。

所述卧式搅拌仓还具有加料口，所述加料口对应所述卧式搅拌仓的转动中心线设置于所述卧式搅拌仓的轴向一端上。

所述搅拌装置还包括加料仓，用于容置待搅拌的所述单色硅砂，所述加料仓具有进料口和出料口，所述出料口与所述加料口连通。

所述搅拌装置还包括固定架和驱动机构，用于容置多种所述单色硅砂的卧式搅拌仓可转动地架设于所述固定架上，驱动机构驱动所述卧式搅拌仓旋转。

所述驱动机构包括加速电机，以及受所述加速电机驱动转动的至少一对滚轴，所述滚轴设于所述固定架上，所述卧式搅拌仓架设于至少一对所述滚轴上，所述滚轴驱动所述卧式搅拌料仓旋转。

一种透水砖用复合色硅砂的制备方法，采用上述搅拌装置，将多种单色硅砂置于所述搅拌装置内进行搅拌混合。

所述卧式搅拌仓的转速为15-25r/min，时间为20-40s。

所述卧式搅拌仓的容积与进料的容积比值范围为2.5-3.5。

一种搅拌装置，其实施上述制备方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的制备透水砖用复合色硅砂的方法，包括将多种单色硅砂置于搅拌装置内进行搅拌混合；所述搅拌装置具有可旋转的卧式搅拌仓，并且不具有搅拌桨，卧式搅拌仓内壁上设置有若干搅拌凸起，由此搅拌混合的复合色硅砂，硅砂颗粒表面致密光滑，由此复合色硅砂制备而成的透水砖的透水速率与单色硅砂制备而成的透水砖的透水速率基本一致。这是由于采用卧式搅拌仓并取消了搅拌桨，充分利用了卧式搅拌的优势，借助硅砂自身重力，在搅拌仓旋转的过程中硅砂不断回落至仓底，硅砂在仓底反复翻动；取消了搅拌桨，避免了搅拌桨的剧烈搅拌对硅砂颗粒表面造成的损伤，同时为了保证硅砂混合充分，在搅拌仓内壁上设置若干搅拌凸起，增加硅砂在仓底的翻动幅度，这种搅拌装置能够为复合色硅砂提供适合的搅拌力度，既保证了多种单色硅砂的均匀混合，又保护了硅砂颗粒表面免受破坏，保留了硅砂颗粒致密光滑的表面，因此由此制备的复合色硅砂制成透水砖后，透水速率不下降，渗水速度快。

2.本发明提供的制备透水砖用复合色硅砂的方法，搅拌凸起延伸的方向垂直于卧式搅拌仓的轴线方向，更利于对硅砂颗粒的流动形成阻碍，加大硅砂颗粒的搅动幅度，增加搅拌的均匀性。

3.本发明提供的制备透水砖用复合色硅砂的方法，搅拌凸起与卧式搅拌仓的径向方向呈夹角设置，且搅拌凸起的倾斜方向与卧式搅拌仓的旋转方向相向，硅砂颗粒沿搅拌仓的旋转方向不断下落，与搅拌凸起发生碰撞，被搅拌凸起朝与下落方向相反的方向拨动，形成微振荡效果，增强对颗粒的搅拌均匀性。

4.本发明提供的制备透水砖用复合色硅砂的方法，搅拌凸起与卧式搅拌仓的径向方向所成夹角范围为30-60°，此范围内的搅拌凸起对硅砂颗粒的搅拌效果最适当，既不会戳伤颗粒表面，又能对颗粒的搅动起到明显效果。

5.本发明提供的制备透水砖用复合色硅砂的方法，搅拌凸起的轴向长度与卧式搅拌仓的径向长度的比值范围为1:8-1:15，这种长度的搅拌凸起对硅砂颗粒的搅拌效果最适当，搅拌凸起过长或过短都起不到良好的搅拌作用；轴向凸起的径向宽度范围为2-8mm，过粗或过细都起不到良好的搅拌作用。

6.本发明提供的制备透水砖用复合色硅砂的方法，卧式搅拌仓还具有加料口，加料口对应卧式搅拌仓的转动中心线设置于其轴向一端上，能够在搅拌仓旋转的同时进行加料，互不干涉。

7.本发明提供的制备透水砖用复合色硅砂的方法，将多种单色硅砂置于上述搅拌装置的搅拌仓内进行搅拌混合，既能够保证复合色硅砂的混合均匀程度，又能够保证硅砂颗粒表面致密光滑，使得由此复合色硅砂制成的透水砖的透水速率良好，渗水效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例一中提供的搅拌装置的主视图；

图2为图1所示的搅拌装置的右视图。

附图标记说明：

1-搅拌仓；2-搅拌凸起；3-固定架；4-加料口；5-加料仓；6-滚轴；7-加速电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提供的制备透水砖用复合色硅砂的方法，包括先将多种单色硅砂置于搅拌装置内进行搅拌混合，搅拌装置具有可旋转的卧式搅拌仓1，并且不具有搅拌桨，卧式搅拌仓1内壁上设置有若干搅拌凸起2，由此搅拌混合的复合色硅砂，硅砂颗粒表面致密光滑，由此复合色硅砂制备而成的透水砖的透水速率与单色硅砂制备而成的透水砖的透水速率基本一致。这是由于采用卧式搅拌仓1并取消了搅拌桨，充分利用了卧式搅拌的优势，借助硅砂自身重力，在搅拌仓1旋转的过程中硅砂不断回落至仓底，硅砂在仓底反复翻动；取消了搅拌桨，避免了搅拌桨的剧烈搅拌对硅砂颗粒表面造成的损伤，同时为了保证硅砂混合充分，在搅拌仓1内壁上设置若干搅拌凸起2，增加硅砂在仓底的翻动幅度，这种搅拌装置能够为复合色硅砂提供适合的搅拌力度，既保证了多种单色硅砂的均匀混合，又保护了硅砂颗粒表面免受破坏，保留了硅砂颗粒致密光滑的表面，因此由此制备的复合色硅砂制成透水砖后，透水速率不下降，渗水速度快。

卧式搅拌仓1呈圆筒状，可旋转的设置在固定架3上，搅拌仓1的内壁上均匀分布有若干搅拌凸起2，搅拌凸起2呈圆柱形，垂直于搅拌仓1的轴线方向设置，并且搅拌凸起2与搅拌仓1的径向方向呈45°夹角设置，搅拌凸起2的倾斜方向与搅拌仓1的旋转方向相向，硅砂颗粒沿搅拌仓1的旋转方向不断下落，与搅拌凸起2发生碰撞，被搅拌凸起2朝与下落方向相反的方向拨动，形成微振荡效果，增强对颗粒的搅拌均匀性。

搅拌凸起2的轴向长度与搅拌仓1的直径长度的比值为1:12，搅拌凸起2的径向宽度为4mm。

搅拌装置还包括适于容置待搅拌的单色硅砂的加料仓5，位于搅拌仓1的侧上方，加料仓5具有进料口和出料口，搅拌仓1的轴向端面的中央处设置有加料口4，加料仓5的出料口与搅拌仓1的加料口4通过管路连通，先将多种单色硅砂同时或者先后倒入加料仓5内，硅砂通过加料仓5进入卧式搅拌仓1。

驱动机构包括加速电机7，和设置在固定架3上的一对滚轴6，加速电机7通过传送带与滚轴6连动，加速电机7驱动滚轴6转动，滚轴6带动搅拌仓1转动，实现对硅砂颗粒的搅拌。

卧式搅拌仓1的转速为20r/min，搅拌时间为30s。

卧式搅拌仓1的容积与待搅拌硅砂的容积比值为3。

由上述方法制备的复合色硅砂所制成的透水砖的透水速率，经测试可达2.5x10^-2cm/s。

本实施例还提供一种实施上述制备方法的装置，既能够保证复合色硅砂的混合均匀程度，又能够保证硅砂颗粒表面致密光滑，使得由此复合色硅砂制成的透水砖的透水速率良好，渗水效果好。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起与搅拌仓的径向方向呈30°夹角设置。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起与搅拌仓的径向方向呈40°夹角设置。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起与搅拌仓的径向方向呈50°夹角设置。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起与搅拌仓的径向方向呈60°夹角设置。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起的轴向长度与搅拌仓的直径长度的比值为1:8。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起的轴向长度与搅拌仓的直径长度的比值为1:10。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起的轴向长度与搅拌仓的直径长度的比值为1:15。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起的径向宽度为2mm。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起的径向宽度为6mm。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起的径向宽度为8mm。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起呈长方体状。

作为实施例一的可替换实施方式，搅拌凸起沿搅拌仓的径向方向延伸。

作为实施例一的可替换实施方式，加速电机通过齿轮驱动滚轴转动。

作为实施例一的可替换实施方式，加速电机通过齿轮之间驱动搅拌仓旋转。

作为实施例一的可替换实施方式，卧式搅拌仓的转速为15r/min，搅拌时间为40s。

作为实施例一的可替换实施方式，卧式搅拌仓的转速为18r/min，搅拌时间为35s。

作为实施例一的可替换实施方式，卧式搅拌仓的转速为25r/min，搅拌时间为20s。

作为实施例一的可替换实施方式，卧式搅拌仓的容积与进料的容积比值2.5。

作为实施例一的可替换实施方式，卧式搅拌仓的容积与进料的容积比值2.8。

作为实施例一的可替换实施方式，卧式搅拌仓的容积与进料的容积比值3.2。

作为实施例一的可替换实施方式，卧式搅拌仓的容积与进料的容积比值3.5。

对比例一

本对比例提供的复合色硅砂的原料与实施例一相同，该复合色硅砂采用具有搅拌桨的卧式搅拌仓进行搅拌，卧式搅拌仓的转速为20r/min，搅拌时间30s，卧式搅拌仓的容积与待搅拌硅砂的容积比值为3，由上述方法制备的复合色硅砂所制成的透水砖的透水速率，经测试为2.0x10^-2cm/s。由此可见，本发明实施例一提供的制备复合色硅砂方法所制成的透水砖的透水速率更高，渗水效果更好。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。