本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种适用于人行道的透水砖及其生产工艺。
背景技术：
随着国家对节能减排，资源综合利用的号召，产品的研发上面提出了更高的要求。例如雨水的及时收集利用，既能解决城市内涝，排水不及时的问题，又使得排掉的水资源可以二次利用。经过长期的观察，可以发现，下雨天，尤其是大雨，人行道行人时，仍然会出现积水，行人走路很不方便。它的主要排水路径还是砖与砖之间的拼接缝，而单单靠拼接缝进行排水，根本不能满足大雨天气，排水的要求。对于城市道路上的人行道、广场、停车场等区域，透水砖应用逐渐广泛，但现有的透水砖透水率极低。
中国专利申请CN104909640A公开了一种透水砖及其制备方法，按照质量百分比，由以下组分制备而成：石英砂 25%-30%、黑水泥 8%-10%、铁红 0.5%-1%、尾矿粉 8%-10%、细砂 15%-20%、米石 15%-20%、水泥15%-20%。本发明还提供了透水砖的制备步骤。本发明具有制备的透水砖使用寿命长、外表美观等优点。但是，该透水砖水泥含量太少，透水砖的结构比较松散，自身强度靠水泥的粘接作用，量太少，粘接力不足，强度低；原料中含有砂，且量已经超过水泥的量，容易堵塞透水路径，而且砂还影响水泥与石子的包裹力，减弱了水泥的粘结作用。
中国专利CN101445340B公开了一种白洁式透水砖，包括面料和基料，所述基料以重量白分比计，包括碎石或建筑垃圾颗粒或炉渣68.4%-77.5%，水泥10%-25%，水5.3%-12%，所述面料以重量白分比计，包括高强度砂66.7%-71.8%，水泥10. 8%-26.5%，水3. 4%-10.4%，纳米级二氧化钛0.1% -1.0%，所述面料和基料压实在一起构成一透水砖整体。本发明还公开了一种白洁式透水砖的制备方法：1）称量基料和面料分别进行预混，搅拌作为原料待用；2）成型；3）蒸汽养护；4）喷洒液体二氧化钛。本发明白洁式透水砖铺设路面能减少透水孔隙堵塞，表面污染，具有减低路面温度和高效杀菌作用，并且恢复天然土壤空气和水的循环系统，防止土壤污染改善了生态环境。但是，该专利透水砖水泥含量太小，透水砖的结构也比较松散，自身强度靠水泥的粘接作用，量太少，粘接力不足，强度低；后期养护方式为蒸汽养护，养护成本高，资源浪费；面料为大量的高强度砂，透水效果差；原料种类复杂，不易搅拌均匀。
技术实现要素：
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种透水砖及其生产工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种透水砖，包括如下重量份数的原料：水泥180-400份、碎石950-2160份、米石100-240份、胶粉0.3-2份、颜料0.8-3份和水90-200份。
优选地，所述的水泥为PO32.5R、PO42.5、PO42.5R、PO52.5或者PO52.5R级水泥。
优选地，所述的碎石为5-12mm级碎石、10-15mm级碎石、12-20mm级碎石、15-25mm级碎石和20-30mm级碎石中任意一种或几种。
优选地，所述的米石的粒径为2-5mm。
优选地，所述胶粉为羟丙基甲基纤维素、可分散性乳胶粉和聚乙烯醇中一种或几种。
优选地，所述颜料为铁黑或者铁红。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的50-70%、胶粉的20-25%和水的50-70%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
本发明的积极有益效果：
1. 本发明透水砖各种原料协同作用，所得透水砖透水砖抗压强度≥22MPa，抗折破坏荷载≥6005N，磨坑长度≤25mm，保水性≥0.7 g/cm2，透水系数≥0.11cm/s，结构致密，强度高，透水效果好，可应用于人行道。
2. 本发明所述的碎石为5-12mm级碎石、10-15mm级碎石、12-20mm级碎石、15-25mm级碎石和20-30mm级碎石中任意一种或几种，基层为碎石材料，通过合理安排石子的级配，可以兼顾透水效果的同时，大小粒径石子之间的相互嵌入，又能提高整体的强度，面层为米石材料，透水效果好，感官质量好，表面强度高，还具有较高的防滑作用。
3. 本发明透水砖生产工艺先将基层料与面层料分别制作，避免相互之间的影响，然后采用自然养护方式，节约资源，而且原料简单，混合容易均匀。
具体实施方式
下面结合一些具体实施方式，对本发明进一步说明。
实施例1
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO42.5级水泥180kg、10-15mm 级碎石950kg、米石100kg、可分散性乳胶粉0.3kg、颜料铁黑 0.8kg和水90kg。
所述的米石的粒径为3mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的50%、胶粉的20%和水的50%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
实施例2
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO32.5R级水泥180kg、碎石972kg、米石108kg、羟丙基甲基纤维素0.3kg、颜料铁红 0.8kg和水90kg。
所述碎石由5-12mm 级碎石252kg，10-15mm 级碎620kg，12-20mm级碎石100kg组成。
所述的米石的粒径为5mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的55%、胶粉的22%和水的55%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
实施例3
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO42.5级水泥200kg、碎石1000kg、米石120kg、可分散性乳胶粉0.5kg、颜料铁黑 1.0kg和水100kg。
所述碎石由10-15mm 级碎500kg，15-25mm级碎石500kg组成。
所述的米石的粒径为3mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的60%、胶粉的20%和水的55%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
实施例4
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO42.5R级水泥250kg、碎石1350kg、米石150kg、聚乙烯醇0.8kg、颜料铁红 1.6kg和水120kg。
所述碎石由5-12mm 级碎石150kg，10-15mm 级碎500kg，12-20mm级碎石300kg和15-25mm级碎石400kg组成。
所述的米石的粒径为2mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的65%、胶粉的23%和水的60%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
实施例5
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO52.5级水泥 300kg、碎石1620kg、米石180kg、羟丙基甲基纤维素1kg、颜料铁红2kg和水 150kg。
所述碎石由5-12mm 级碎石320kg，10-15mm 级碎500kg，12-20mm级碎石800kg组成。
所述的米石的粒径为2mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的60%、胶粉的23%和水的60%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
实施例6
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO52.5级水泥 200kg、陶粒120kg、碎石1620kg、米石180kg、羟丙基甲基纤维素1kg、颜料铁红2kg和水 150kg。
所述陶粒粒径为1-3mm。
所述碎石由5-12mm 级碎石320kg，10-15mm 级碎500kg，12-20mm级碎石800kg组成。
所述的米石的粒径为2mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的60%、陶粒的50%、胶粉的23%和水的60%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余陶粒、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
本实施例加入陶粒，陶粒密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异，陶粒多孔结构，提高了透水砖的透水性，陶粒比表面积大，与水泥的结构力强，提高透水砖的强度。
实施例7
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO52.5级水泥 320kg、碎石1800kg、米石 200kg、可分散性乳胶粉1.2kg、颜料铁红2.1kg和水 160kg。
所述碎石由5-12mm 级碎石200kg，10-15mm 级碎400kg，12-20mm级碎石600kg，15-25mm级碎石300kg和20-30mm级碎石300kg组成。
所述的米石的粒径为2mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的65%、胶粉的25%和水的65%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合
均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
实施例8
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO42.5级水泥 350kg、碎石2000kg、米石 210kg、聚乙烯醇1.5kg、颜料铁黑2.5kg和水 180kg。
所述碎石由5-12mm 级碎石300kg，10-15mm 级碎400kg，12-20mm级碎石600kg，15-25mm级碎石400kg和20-30mm级碎石300kg组成。
所述的米石的粒径为2mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的70%、胶粉的22%和水的65%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
实施例9
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO52.5R级水泥 360kg、碎石2100kg、米石 230kg、羟丙基甲基纤维素0.9kg、可分散性乳胶粉0.9kg、颜料铁红2.7kg和水 190kg。
所述碎石由5-12mm 级碎石400kg，10-15mm 级碎500kg，12-20mm级碎石500kg，15-25mm级碎石500kg和20-30mm级碎石200kg组成。
所述的米石的粒径为3mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的70%、胶粉的25%和水的65%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
实施例10
一种透水砖，包括以下重量的原料：
PO52.5级水泥 400kg、碎石2160kg、米石 240kg、聚乙烯醇2kg、颜料铁黑3kg和水 200kg。
所述碎石由5-12mm 级碎石560kg，10-15mm 级碎600kg，12-20mm级碎石1000kg。
所述的米石的粒径为4mm。
上述透水砖的生产工艺包括以下步骤：
（1）准备各种材料；
（2）制备基层：将碎石、水泥的65%、胶粉的25%和水的70%混合均匀，放入到模具内，压实；
（3）制备面层：将米石、剩余水泥、剩余胶粉、颜料和剩余水混合均匀，继续放入到上述模具内，压实；
（4）自然养护成型。
对比实施例1
参照中国专利申请CN104909640A，制备透水砖，工艺步骤如下：
步骤一：按照质量百分比，将25%石英砂、10%黑水泥、1%铁红加入到搅拌机内，加水搅拌均匀，从而制备成面料；
步骤二：按照质量百分比，将10%尾矿粉、18%细砂、18%米石、18%水泥加入到搅拌机内，加水搅拌均匀，从而制备成底料；
步骤三：将步骤一制得的面料使用面层加工机生产出面层；
步骤四：将步骤二制得的底料使用底层加工机生产出底层；
步骤五：将步骤四制得的底层放入到做砖机的模槽内，然后再将步骤二制得的面层放置到底层的上表面上，然后使用做砖机压装成型；
步骤六：将压装成型的透水砖运送到车间养护，进行自然风干；
步骤七：风干后，再浇水进行养护，20 天即可。
根据标准《透水砖行业标准》（JC/T945-2005），将本发明实施例1-10及对比实施例1的透水砖做成200×40mm规格，检测结果见表1。
表1 本发明实施例1-10及对比实施例1透水砖性能参数
由表1可知，相比较于对比实施例，本发明实施例1-10透水砖抗压强度≥22MPa，抗压强度高，抗折破坏荷载≥6005N，抗折破坏荷载高，磨坑长度≤25mm，耐磨性好，保水性≥0.7 g/cm2，保水性好，透水系数≥0.11cm/s，透水效果好。