分体式透水砖的制作方法

本实用新型涉及一种透水砖，具体地，涉及一种分体式透水砖。

背景技术：

透水砖是建设海绵城市的核心部件。现有技术的透水砖通常是一体结构，整体都由致密度较高的透水混凝土制成，成本较高，价格昂贵，推广应用的难度较大。并且，这种一体结构的透水砖一旦表层损坏就需要整个更换，造成材料的极大浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种制造成本更低的透水砖。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种分体式透水砖，包括非透水混凝土层和覆盖在该非透水混凝土层上的透水混凝土层，所述透水混凝土层的厚度小于所述非透水混凝土层的厚度，所述非透水混凝土层中设置有贯穿其上下表面的水流孔道，所述非透水混凝土层的上表面设置有燕尾槽，所述透水混凝土层的底部具有与所述燕尾槽相匹配的梯形滑台，所述透水混凝土层和非透水混凝土层上分别设置有第一定位销孔和第二定位销孔，定位销穿过所述第一定位销孔以插入所述第二定位销孔中。

优选地，所述透水砖还包括塑料承载板，所述透水混凝土层形成在所述塑料承载板上，所述梯形滑台形成在所述塑料承载板的底部，所述塑料承载板上设置有第三定位销孔和多个透水孔，所述定位销穿过所述第一定位销孔和第二定位销孔以插入所述第三定位销孔中，所述水流孔道设置在与所述透水孔对应的位置。

优选地，所述塑料承托板上形成有多个接合柱，该多个接合柱嵌入所述透水混凝土层中。

优选地，所述透水混凝土层中嵌入有钢筋骨架。

优选地，所述透水混凝土层的上表面形成有多个防滑凸台。

优选地，所述定位销的头部形状与所述防滑凸台的形状相同。

优选地，所述透水混凝土层上覆盖有二氧化钛涂层。

优选地，所述透水混凝土层具有多孔结构，该多孔结构的孔直径为0.1-0.5mm，孔隙率为15％-35％。

优选地，所述透水砖的上表面轮廓呈长方形。

优选地，所述透水砖的上表面轮廓呈正六边形。

本实用新型的透水砖具有上下可分的两层：透水混凝土层和非透水混凝土层，其中，透水混凝土层作为路面的表面，起着透水和过滤杂质的作用；非透水混凝土层作为透水砖的主体，通过其上的水流孔道将从透水混凝土层渗下的水继续渗透入地或渗入排水系统。由于透水砖主体由非透水混凝土制成，因此与现有的完全由透水混凝土制成的透水砖相比，本实用新型的透水砖制造成本更低。并且，当本实用新型的透水砖因长期使用而发生磨损时，只需更换磨损较大的透水混凝土层即可，而承受冲击较小的非透水混凝土层则可以继续使用，以此方式，能够显著延长透水砖的使用寿命。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的一种实施方式的透水砖的分解图；

图2是根据本实用新型的一种实施方式的透水砖的装配图；

图3是塑料承托板的一种实施方式的立体图；

图4是沿图2中的A-A线截取的截面图；

图5是根据本实用新型的另一种实施方式的透水砖的分解图；

图6是根据本实用新型的另一种实施方式的透水砖的装配图；

图7是沿图6中的B-B线截取的截面图；

图8是钢筋骨架的一种实施方式的立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1至图4所示，根据本实用新型的第一种实施方式提供的透水砖包括非透水混凝土层40和覆盖在该非透水混凝土层40上的透水混凝土层20，透水混凝土层20的厚度小于非透水混凝土层40的厚度，非透水混凝土层40中设置有贯穿其上下表面的水流孔道43，非透水混凝土层40的上表面设置有燕尾槽41，透水混凝土层20的底部具有与燕尾槽41相匹配的梯形滑台21，透水混凝土层20和非透水混凝土层40上分别设置有第一定位销孔22和第二定位销孔42，定位销50穿过所述第一定位销孔22以插入所述第二定位销孔42中。

由于透水混凝土层20的厚度较薄，导致其刚度和强度较差。为了提高透水混凝土层20的刚度和强度，优选地，如图3和图4所示，透水混凝土层20中嵌入有钢筋骨架30。该钢筋骨架30可以形成为平面格栅结构。

在图示的实施方式中，所述路面铺装结构呈长方体形状，梯形滑台21沿着透水砖的长度方向延伸，梯形滑台21与燕尾槽41的配合结构限制了透水混凝土层20在宽度和厚度方向上的自由度，定位销50进一步限制了透水混凝土层20在长度方向上的自由度，从而使将透水混凝土层20定位在非透水混凝土层40上。安装时，先将梯形滑台21滑入燕尾槽41中，然后装入定位销50；拆卸时，先将定位销50拔出，然后将梯形滑台21从燕尾槽41中滑出。

为了增加透水砖上表面的粗糙度，防止行人滑倒，透水混凝土层20的上表面形成有多个防滑凸台23。

为了防止定位销50被孩童人为拔出，优选地，定位销50的头部形状与防滑凸台23的形状相同，以增加定位销50的隐蔽性，不容易识别出。

为了防止灰尘颗粒阻塞透水混凝土层20的透水孔，优选地，如图2所示，透水混凝土层20上覆盖有二氧化钛涂层10。

本实用新型对于透水砖的形状没有特别限制。在图示的实施方式中，透水砖呈长方体。在其他可能的实施方式中，透水砖也可以呈正六棱柱或其他形状。

如图5至图8所示，根据本实用新型的第二种实施方式提供的透水砖包括透水混凝土层20和非透水混凝土层40，其中，透水混凝土层20为多孔且孔隙小的透水混凝土，非透水混凝土层40为少孔且孔隙大的透水混凝土，透水混凝土层20的厚度小于非透水混凝土层40的厚度，非透水混凝土层40的上表面设置有燕尾槽41，透水混凝土层20和非透水混凝土层40上分别设置有第一定位销孔22和第二定位销孔42，定位销50穿过第一定位销孔22以插入第二定位销孔42中。

本实用新型对于透水砖的形状没有特别限制。在图示的实施方式中，透水砖呈长方体。在其他可能的实施方式中，透水砖也可以呈正六棱柱或其他形状。

与第一种实施方式不同的是，第二种实施方式的透水砖还包括位于透水混凝土层20和非透水混凝土层40之间的塑料承载板60，并且，梯形滑台61一体地形成在塑料承载板60的下表面。塑料承载板60上设置有供定位销50穿过的第三定位销孔63和多个透水孔62，透水混凝土层20结合在塑料承载板60的上表面。塑料承载板60作为透水混凝土层20的骨架，起着承载透水混凝土层20、提高透水混凝土层20强度的作用。

在这种情况下，为了保证雨水能够顺畅地流入水流孔道43中，如图4所示，水流孔道43可以设置在与透水孔62相对应的位置。

如图8所示，为了使透水混凝土层20与塑料承载板60结合得更紧密，塑料承载板60上形成有多个接合柱64，该多个接合柱64垂直于该塑料承载板60向上延伸以嵌入到透水混凝土层20中。

本实用新型的透水砖具有上下可分的两层：透水混凝土层20和非透水混凝土层40，其中，透水混凝土层20作为路面的表面，起着透水和过滤杂质的作用；非透水混凝土层40作为透水砖的主体，通过其上的水流孔道41将从透水混凝土层20渗下的水继续渗透入地或渗入排水系统。由于透水砖主体由非透水混凝土制成，因此与现有的完全由透水混凝土制成的透水砖相比，本实用新型的透水砖制造成本更低。并且，当本实用新型的透水砖因长期使用而发生磨损时，只需更换磨损较大的透水混凝土层20即可，而承受冲击较小的非透水混凝土层40则可以继续使用，以此方式，能够显著延长透水砖的使用寿命。

在本实用新型的透水砖中，透水混凝土层20是通过将含有第一骨料和第一粘结剂的混合物固化形成的，并且第一粘结剂含有亲水性粘结剂。含有亲水粘结剂的透水混凝土层20具有优异的透水能力，能够使雨水快速渗透至非透水混凝土层40；非透水混凝土层40通过其上的水流孔道41将从透水混凝土层20渗透下来的雨水渗透入地。

本实用新型对所述第一骨料的颗粒直径没有特别地限制，只要能够使得透水砖具有优异的强度和排水能力即可，优选情况下，所述第一骨料颗粒的平均颗粒直径可以为0.05-1毫米，所述第二骨料的平均颗粒直径可以为3-7毫米。所述第一骨料颗粒可以为本领域技术人员所公知的各种可用于形成透水砖并具有一定强度的骨料，例如，所述第一骨料可以为石英砂和/或原砂。

根据本实用新型，优选情况下，透水混凝土层20具有多孔结构。本实用新型的发明人经过大量实验研究发现，当所述多孔结构的孔直径为0.1-0.5mm，孔隙率为15％-35％时，能够保证透水混凝土层20同时具有优异的透水性和良好的过滤功能。其中，所述多孔结构的孔直径以及孔隙率可以采用本领域技术人员公知的方法进行测定，例如，可以采用电子显微镜对孔直径进行测定，采用排水法对孔隙率进行测定。

在形成透水混凝土层20的混合物中，所述第一骨料和亲水性粘结剂的含量可以在较大的范围内选择和调整，例如，以100重量份的第一骨料为基准，所述亲水性粘结剂的含量可以为1-20重量份；优选情况下，以100重量份的第一骨料为基准，所述亲水性粘结剂的含量为2-15重量份。

所述亲水性粘结剂可以为现有的各种亲水性粘结剂，只要能够满足由其与第一骨料颗粒的混合物经固化所形成的透水混凝土层20具有优异的透水能力，且具有一定强度的材料，能够作为道路铺设材料的要求即可。例如，所述亲水性粘结剂可以选自亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂中的一种或多种。

根据本实用新型，所述亲水性环氧树脂、亲水性聚氨酯树脂和亲水性丙烯酸树脂是指分子结构中含有足够的亲水基团和/或亲水链段的环氧树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸树脂，所述亲水基团例如可以选自羟基、羧基、磺酸基和铵基中的一种或多种，所述亲水链段例如可以为(-CH₂-CH₂-O-)_n，其中，n为1-10的整数。

为了提高固化性能，所述第一骨料颗粒和亲水性粘结剂的混合物中还可以含有固化剂。本实用新型对于所述固化剂的种类没有特别限定，可以根据亲水性粘结剂进行合理地选择。例如，对于亲水性环氧树脂而言，所述固化剂可以为胺系固化剂和/或酸酐系固化剂。具体地，所述胺系固化剂可以为乙二胺、三甲基六亚甲基二胺、二乙基三胺、羟甲基乙二胺、羟乙基乙二胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基二乙烯三胺、羟乙基己二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、二氰二胺、环己二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、六亚甲基四胺、异佛尔酮二胺以及二氨基环己烷中的一种或多种；所述酸酐可以为甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的一种或多种。对于亲水性聚氨酯树脂而言，所述固化剂优选选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、三甲氧苄胺嘧啶(TMP)的加成物、TDI和含羟基组分的预聚物以及TDI的三聚体。相对于100重量份的所述亲水性粘结剂，所述固化剂的含量可以为1-20重量份，优选为5-18重量份。

为了提高所述透水砖的耐候性，优选情况下，所述第一粘结剂还可以含有耐候性树脂粘结剂。一般地，以100重量份的第一骨料为基准，所述耐候性树脂粘结剂和亲水性树脂粘结剂的总含量为1-20重量份，优选为2-10重量份；且所述耐候性树脂粘结剂与亲水性树脂粘结剂的重量比为0-3∶1。所述耐候性树脂粘结剂例如可以为环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种。需要说明的是，作为所述耐候性树脂粘结剂的环氧树脂和聚氨酯树脂为不含亲水基团和/或亲水链段的环氧树脂和聚氨酯树脂。

根据本实用新型，所述环氧树脂例如可以选自脂环族环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、有机硅改性双酚A型环氧树脂、饱和缩水甘油酯型环氧树脂、杂环型和混合型环氧树脂中的一种或多种。所述聚氨酯树脂由多异氰酸酯和多元醇组成；其中，所述多异氰酸酯例如可以选自1，6-己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、1，6-己二异氰酸酯缩二脲、1，6-己二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯(TDI)和1，6-己二异氰酸酯(HDI)的混合三聚体或预聚体中的一种或几种；所述多元醇例如可以选自聚酯多元醇、四氢呋喃为基的聚醚多元醇、含羟基的丙烯酸树脂和含羟基的有机硅树脂中的一种或几种。所述聚氨酯树脂可添加有氨酯级溶剂、扩链剂与交联剂。本实用新型对所述氨酯级溶剂、扩链剂与交联剂的用量没有特别限定，例如，以所述聚氨酯树脂的总重量为基准，所述氨酯级溶剂的用量可以为0.1-2重量％；所述扩链剂与交联剂的总用量可以为0.1-2重量％。所述氨酯级溶剂优选为醋酸乙酯、醋酸甲酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯中的一种或几种。所述扩链剂与交联剂优选为醇类和胺类扩链剂与交联剂，所述的醇类和胺类扩链剂与交联剂例如可以为1，4-丁二醇，1，6-己二醇、三羟甲基丙烷和3，3′-二氯-4，4′-二氨基-二苯基甲烷MOCA中的一种或几种。所述聚氨酯树脂中还可以添加有聚氨酯固化反应催化剂。所述聚氨酯固化反应催化剂优选为有机锡系或铅系催化剂中的一种或几种；所述的有机锡系催化剂可以为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸亚锡；所述铅系催化剂可以选自环氧酸锌、环烷酸铅和异辛酸铅中的一种或多种。本实用新型对所述聚氨酯固化反应催化剂的用量没有特别限定，例如，以所述聚氨酯树脂的总重量为基准，所述聚氨酯固化反应催化剂的用量可以为0.1-2重量％。

为了提高透水砖的强度和透水性能，优选情况下，所述透水混凝土层20中还可以含有亲水性无机材料。所述亲水性无机材料可以为现有的各种亲水性无机材料，优选情况下，所述亲水性无机材料选自硅藻土、膨润土和珍珠岩中的一种或多种。且以100重量份的第一骨料颗粒为基准，所述亲水性无机材料的含量为1-20重量份，优选为5-15重量份。

为了增强第一骨料之间的粘结强度，优选地，所述透水混凝土层20中还可以含有含硅、钛或磷元素的偶联剂，所述偶联剂的质量可以为所述亲水性粘结剂质量的0-10％，优选0.5-5％。所述偶联剂例如可以为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等中的一种或多种。

优选情况下，所述透水混凝土层20中还含有耐候性添加剂，所述耐候性添加剂为光稳定剂和/或抗氧剂。所述光稳定剂是一种能够提高高分子材料的光稳定性助剂，其能屏蔽紫外线、或吸收紫外线并把它转化为无害的热能；或者淬灭被紫外线激发的分子或基团的激发态，使其回复到基态；或者捕获因光氧化产生的自由基，避免光氧化反应进行下去，从而使高分子材料免遭紫外线的破坏。所述抗氧化剂用于增强所述透水混凝土层20的抗氧化性，避免所述透水砖由于自身因素和环境因素的作用受到氧化，从而引起透水砖性能的下降或损失。因此，在所述透水混凝土层20中添加光稳定剂和/或抗氧剂之后，能够有效地延长所述透水砖的使用寿命。

本实用新型对所述光稳定剂和/或抗氧化剂的用量没有特别地限制，例如，所述光稳定剂和抗氧化剂的总用量可以为所述第一粘结剂含量的0.1-5重量％。需要说明的是，当所述透水混凝土层20中含有光稳定剂和抗氧化剂时，所述光稳定剂和抗氧化剂的总用量指的是光稳定剂和抗氧化剂的用量之和；当所述透水混凝土层20中仅含有光稳定剂或抗氧化剂时，所述光稳定剂和抗氧化剂的总用量指的是光稳定剂或抗氧化剂的用量。所述光稳定剂例如可以选自二苯甲酮类、水杨酸酯类、苯并三唑类、受阻胺类、光稳定剂HPT和光稳定剂EPU中的任一种或几种；其中，所述二苯甲酮类光稳定剂例如可以为UV-207、UV-9、UV-531、UV-A、MA、D49和光稳定剂-50中的一种或多种；所述水杨酸酯类光稳定剂例如可以为光稳定剂TBS、光稳定剂BAD等；所述苯并三唑类光稳定剂例如可以为UV-P、UV-320、UV-326、UV-327、UV-328和UV-5411等；所述受阻胺类光稳定剂例如可以为光稳定剂744、光稳定剂144、受阻胺770、光稳定剂292等。所述抗氧剂可以使用抗氧剂1222、AT-76、抗氧剂2246-S、AT-59、抗氧剂1035、抗氧剂1098、抗氧剂3125、TPP、TNPP、AT-168、抗氧剂245、GA-80、抗氧剂858、抗氧剂1010中的一种或几种。

根据本实用新型，为了使得到更为美观的透水砖，优选情况下，所述第一骨料颗粒为表面包覆有彩色树脂层的第一骨料颗粒，所述彩色树脂层由含有颜料剂和亲水性树脂的彩色涂料固化形成。且相对于100重量份的第一骨料颗粒，所述彩色树脂层的含量可以为0.5-3.5重量份，优选为0.8-1.8重量份。所述颜料剂和亲水性树脂的重量比可以为0.05-0.5∶1，优选为0.2-0.3∶1。

本实用新型对所述颜料剂的种类没有特别地限制，例如可以选自钛白、氧化锌、红色氧化铁、朱砂、群青、氧化钴、钛黄、铬黄、炭黑和酞菁蓝中的一种或多种。所述颜料剂的颜色也没有特别地限制，可以根据需要进行适当地选择。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。