專利名稱：水泥混凝土透水磚、透水路面及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥混凝土透水磚、透水路面及其生產方法，包含有透 水磚和透水路面兩種形式，都屬于建材領域。
二背景技術：
目前，城市建設中多釆用剛性的硬化地面，如天然石材、光亮磚、水泥、 瀝青等材料來鋪設城巿道路、廣場、人行道等地面，如同給大地帶上了一個不 透氣的盔甲，使城巿在睛天干燥、悶熱、塵土飛揚，在雨天濕滑、積水、甚至 造成局部洪水。大地不能通透，土壤不能呼吸，地下水位得不到補充，城巿熱 島效應得不到緩解，空氣中的懸浮物難以沉降附著地面等諸多危害。同時隨著 水資源通過排水管道流走，不但加重了城巿排水負擔，還影響到城巿植被、地 表植物的正常生長，加重了巿政綠化用水灌溉負擔。
在現有技術中，國家知識產權局于2007.05.23公開了專利申請號為 CN200610140628.7、名稱為"復合透水磚"的專利，該透水磚包括透水表層和 透水基層，透水表層和透水基層緊密結合為一體；透水表層和透水基層中分別 包含有骨料和包覆骨料的粘結劑；所述透水表層中的粘結劑中至少包含有親水 性粘結劑。透水表層中的除親水性粘結劑(親水性樹脂粘結劑)之外的粘結劑 為樹脂粘結劑。親水性樹脂粘結劑為環氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂中的一種 或幾種；上述環氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂中的分子側鏈含有親水性的羧酸 鹽、磺酸鹽、銨鹽、羥基或主鏈含有非離子型親水鏈段。這種釆用粘合劑粘合 沙粒制作的復合透水磚，粘合劑屬化工產品且價格昂貴。此透水磚無論什么顏 色均表面發青，主要是粘合劑本身顏色造成，加上此透水磚成本高、售價高，
5巿場認可率極小。
另外在2009年5月6日公開了專利號為200810219227. x的一種陶瓷透水 磚及其制作方法，它是由廢陶瓷等粉碎處理后燒結而成。這種透水磚雖然解決 了部分廢瓷利用問題，但由于須在1000度以上的高溫下燒結，制作工藝復雜， 成本較高。
另外還有以混凝土制成的透水混凝土地面磚相關專利信息，如在 2007. 05. 16公告專利號CN200510200526. 5，名稱高強透水混凝土地面磚及 其生產方法；先制作基層，將按重量配比的水泥18-21%、 3-5mm小碎石50-55 %、 7-10mm大碎石18-21%、混凝土外加劑0. 1-6 % ;按照水灰比0. 2-0. 23 攪拌均勾，倒入模具中，振動成型；然后制作面層，將按重量配比的水泥15-22 %、石英砂76-85 %、混凝土外加劑0.1-6%、可再分散乳膠粉O. 2-0. 6%、 水灰比0.24-0.26攪拌均勻，并傾倒于新鮮成型的基層層上，再經振動成 型、脫模、養護、出成品。此方法制作的透水磚主要靠大小碎石間的空隙來 透水，外表粗糙，影響路面的整體美觀程度。
目前已有的混凝土透水磚以水泥和石子為主要原料，用水泥粘結石子完 成，此透水磚透水效果好，但外表不美觀，屬于空隙透水，隨身可見"蜂窩"。
發明內容
本發明的目的是研制一種水泥混凝土透水磚、透水路面及其生產方法， 是在一般水泥混凝土的基礎上通過添加疏水劑、擴散劑等附加材料使其混凝 土制品(包含有透水磚和透水路面兩種結構形式)能夠達到吸水、保水、透 水、實用的目的，實現大規模化生產的效果，從而達到國家有關透水路面和 透水磚地面的強度、透水、使用壽命等要求，廣泛用于高速路、飛機場跑道、 車行道、人行道、廣場及園林建筑等范圍，同時也能緩解或解決路面結冰、 城巿熱島效應、成本過高等問題。本發明采用的技術方案是
一種水泥混凝土透水磚、透水路面，由基料層與面料層經壓制成型構成， 其特征是基層和面層的材料分別配制，其中基層料的重量百分比配比如下: 水泥10%----20%,
沙子15%----25%,
石子25%----35%，
吸水樹脂SAP: 0. 1%----0. 5%，
瀝青粉1%-----15%,
擴散劑NN0: 1%----6%，
減水劑FDN: 1%----6°/ ,
水 2%----15%,
上述基層料組分的重量含量百分數之和為100%; 面層料的重量百分比配比如下 水泥20%----30%,
沙子15%----25%,
無機顏料2%----18%,
吸水樹脂SAP: 0.----0. 5%,
瀝青粉1%----15%，
擴散劑NNO: 1%----6%,
減水劑FDN: 1%----6%，
水 2%----15%，
石子0 %----10%,
上述面層料組分的重量含量百分數之和為100%; 本發明采用的技術方案還包括
所述的水泥混凝土透水磚、透水路面，其特征是
在基層和面層的材料中，沙子粒徑要求0.1 mm—2mm，石子粒徑要求3mm —40mm，瀝青粉要求IOO——400目；瀝青粉即為疏水劑，用天然瀝青或油田 油泥或其組合材料均能夠代替；擴散劑(NNO)也稱作分散劑，用擴散劑(MF)材料能夠代替；減水劑FDN也稱作超塑化劑，用早強防凍劑材料能夠代替。 制作上述的水泥混凝土透水磚、透水路面的生產方法，其特征是生產方
法有兩種 一種是制成透水磚來鋪設路面，另外一種是直接通過壓路機壓制成
生產上述水泥混凝土透水路面的透水磚方法釆用巿售的電腦全自動砌塊 成型機設備，通過兩次布料、機制一次成型的方法來制成透水磚；方法是第一 次布料為基料，基料為本色，第二次布料為面層，面層為色層，色層顏色包括 紅色、黃色、蘭色、綠色、白色、黑色、青灰色各種花色，面層厚度控制在2mm 一8咖;底層厚度控制在20mm—100mm ，常用厚度為32mm—86咖；先將上述基 層料中的干料通過攪拌機混合均勻再加入適量水攪拌均勻，呈干散狀態即可， 再經過電腦全自動砌塊成型機設備兩次布料、機制一次成型，然后脫模成為制 品，在標準常溫常壓下24小時后澆水養護28天以上，經檢驗合格即可投入使 用；
生產上述水泥混凝土透水路面是直接通過壓路機壓制成路面的方法采用 平鋪機二次布料， 一次成型的方法，底為基料，面層著色，底層基料厚度控制 在50iM—500mm,面層厚度控制在0mm—30咖，其基料下面的路基具體厚度根 據路面的承載情況來決定，制作方法是把基層料中的干料和面層中的干料分別 通過攪拌機混合均勻再分別加入適量水攪拌均勻，分別平鋪在干凈的要鋪設的 路基上，用壓路機反復壓平，壓實率達94%以上即可。 本發明的優點和有益效果
1、本發明配方制作的水泥混凝土透水磚及透水路面均可達到或超過國家 標準，經過試驗檢測，性能指標為
①抗壓強度
Cc35標準平均值^35 單個最小值^30MPa② 耐磨性
磨坑長度=31mm
③ 保水性^0. 7g/cm2
④ 透水系數(15。C) SI. 3xl(T2cm/s
⑤ 抗凍性
25次凍融循環后外觀質量符合質量偏差，抗壓強度損失率7. 2%。 2、本發明能夠緩解城巿的熱島效應，維持土壤的自然狀態，補充大地的 生態水位，消除路面的大量積水，減小都巿的地表徑流，調節空氣的相對濕度， 改善植被的生存環境，恢復地表的呼吸難題。具有即保持路面磚原有的外形結 構，又在體內形成密植交錯的透水毛細孔，形成了很高的透過雨水的能力和透 氣功能，本發明超過國家標準透水系數(15。C) >1.0xlO—2 cm/s;特別是 面層形成了更致密的表面，還可以形成不同顏色的表面，不但平整還使得磚面 上有密實的透水毛細孔，保證較高的透水率和透氣功能。這樣的水泥混凝土透 水磚、透水路面，可以將地面上的水快速滲透到地下，透過的水使土地得到充 分的水份，有利于植物的生長和周圍空氣的凈化，保持周圍的水土和地面對環 境的調節作用，緩解城巿的熱島現象；這樣的透水路面還具有較高的抗滑性， 保證了安全行使；制作生產的工藝方法能用較短的時間、較小的能耗高效制作 出均勻透水率的路面。
3、 水泥混凝土透水路面及其透水磚具有質地高、外觀美、透水好、雨天地 面無積水，不濕鞋，讓土壤通透，增加空氣濕度，讓大地自由呼吸的效果。
4、 本發明原材料來源廣泛，成本低廉。主要系以沙子、石子、水泥加以疏 水、增強、保濕等材料自然凝固成型的方法完成。目前已有的混凝土透水磚以 水泥和石子為主要原料，用水泥粘結石子完成，此透水磚透水效果好，但外表 不美觀，屬于空隙透水，隨身可見"蜂窩"。水泥混凝土透水路面及其透水磚，
9外觀光滑、美觀、透水好。本發明是通過疏水材料和吸水保濕材料在混凝土中 毛細孔起到的從吸水到保水再到透水的物理過程。本發明保濕、保水作用還能 夠起到吸收空氣中的塵土，達到提高空氣質量的效果。
具體實施例方式
實施例1: 一種水泥混凝土透水磚，由基料層與面料層經壓制成型構成， 基層和面層的材料分別配制，其中基層料選十一組，重量百分比配比如下 水泥10%至20%之間任意一個值都可，如10%、 11%、 12%、 13%、 14%、 15%、 16%、 17%、 18%、 19%、 20%(下同)，沙子15°/。至25%之間任意一個值都可，石 子25°/ 至35%之間任意一個值都可，吸水樹脂SAP: 0. 1%至0. 5°/ 之間任意一個 值都可，瀝青粉1%至15%之間任意一個值都可，擴散劑NN0: 1%至6%之間任 意一個值都可，減水劑FDN: 1%至6%之間任意一個值都可，水2%至15%之間 任意一個值都可，上述十一組基層料分別配制，各組分重量含量百分數之和為 簡。
十一組面層料對應上面的十一組基層料，十一組面層料重量百分比配比如 下水泥20%_30%之間任意一個值都可，如20%、 21%、 22%、 23%、 24%、 25%、 26%、 27%、 28%、 29%、 30%(下同),沙子15%—25%之間任意一個值都 可，無機顏料2%—18%之間任意一個值都可，吸水樹脂SAP: 0.1%-0.5%之 間任意一個值都可，瀝青粉1%—15%之間任意一個值都可，擴散劑NN0: 1% 一6%之間任意一個值都可，減水劑FDN: 1%—6%之間任意一個值都可，水 2%—15%之間任意一個值都可，石子0%—10%之間任意一個值都可，上述十 一組面層料分別配制，各組分重量含量百分數之和為100%。
上述的基層和面層的材料中，沙子粒徑要求O. l—2mm目，石子粒徑要求 3——40mm,瀝青粉要求100——400目；新青粉即為疏水劑，用天然新青或 油田油泥材料或其組合能夠代替；擴散劑(NNO)也稱作分散劑，用擴散劑(MF)材料能夠代替；減水劑FDN也稱作超塑化劑，用早強防凍劑材料能夠代替.
生產方法有兩種 一種是制成透水磚來鋪設路面，另外一種是直接通過壓 路機壓制成路面；
生產上述水泥混凝土透水路面的透水磚方法釆用巿售的電腦全自動砌塊 成型機設備，通過兩次布料、機制一次成型的方法來制成透水磚；方法是第一 次布料為基料，基料為本色，第二次布料為面層，面層為色層，色層顏色包括 紅色、黃色、蘭色、綠色、白色、黑色、青灰色等各種花色，面層厚度控制在 2mm—8mm,如2、 3、 4、 5、 6、 7、 8亳米均可；底層厚度控制在20mm—lOOmm ， 如20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、 90、 100等其范圍之間的任何一個數值都能 夠使用，常用厚度為32mm—86mm，同理，也是其范圍之間的任何一個數值都能 夠使用，這里需要說明的是常用厚度和面層厚度相加后最小值是40，最大值是 90,正是本地有關管理部門制作透水磚的要求范圍，當然如果其他地區要求也 可超出這個常用厚度值。
制作方法是先將上述十組基層料中的干料分別通過攪拌機混合均勻再分 別加入適量水攪拌均勻，呈干散狀態即可，十組基層料對應十組面層料都分別 每一組經過電腦全自動砌塊成型機設備兩次布料、機制一次成型，然后脫模， 24小時后在標準常溫常壓下澆水養護28天以上，經檢驗合格即可投入使用， 最后成為十組透水磚。
生產上述水泥混凝土透水路面是直接通過壓路機壓制成路面的方法同 理，十組基層料采用平鋪機二次布料， 一次成型的方法，十組底為基料分別對 應十組面層，面層著色，底層基料厚度控制在50mm—500mm范圍任何一個數值 均可，面層厚度控制在Omm—30mm范圍任何一個數值均可，這里的面層厚度也 在O數值，也都是根據客戶要求而定。其基料下面的路基具體厚度根據路面的 承載情況來決定，制作方法是把基層料中的干料和面層中的干料分別通過攪拌機混合均勻再分別加入適量水攪拌均勻，分別平鋪在干凈的要鋪設的路基上，
用壓路機反復壓平，壓實率達94%以上即可。
另外，本發明的材料中，所有的材料都能夠在網上查到買到，如吸水性樹 脂(SuperAbsorbent Polymer, 簡稱 SAP)， 網 址
http:〃www.southcn.com/jsfw/ztc/content/2008-ll/20/content—4717694.htm(來自南方網)。通用名高 吸水樹脂、吸水樹脂，用于不同行業又有專業俗稱如農林保水劑、光纜阻水粉、
高分子吸水珠、人工水晶泥、蓄熱蓄冷劑等。kl-sap主要化學成分是低交聯型 聚丙烯酸鈉鹽，屬新型功能高分子吸水材料。它能吸收比自身重幾百或上千倍 的無離子水。吸水后即成凝膠狀，即使加壓也很難擠出水來。
又如擴散劑NNO，網址http: 〃薩.qianyan. biz/sshow-16583405. html 化學組成茶磺酸甲醛性狀 外形米棕色粉狀；溶解 性能易溶于任何硬度的水中； 酸堿值1。/。水溶液PH值7-9; 電離值陰離子型；
穩定性耐酸、耐堿、耐熱、耐硬水、耐無機鹽；
混合性可與陰離開、子和非離開、子表面活性劑，同時使用出廠
規格符合GB9296-88性能具有優良擴散性和保護膠體性能，但無滲透起泡
等表面活性，對蛋白質及聚酰胺纖維有親和力，對棉、麻等纖維無親和力。
用途印染工業主要用于還原染料懸浮體軋染，隱色酸法染色，分散性與可溶
性還原染料的染色等。也可用于絲/毛交織織物染色，使絲上無上色。染料工
業主要用作分散及色淀制造時的擴散助劑、橡膠乳液穩定性，以及皮革助鞣劑。
12另早強防凍劑如http: 〃薩.99114. com/Corp/SjInfo一862683—provide, html;減水劑FDN的網址如ht tp: 〃www. gze. cn/bus i if—JPHQLMCRCPI4. html等。本發明的工作機理制成透水磚來鋪設路面和直接通過壓路機壓制成的透 水路面，都不是通過實體結構空隙透水來實現透水的，而是在不改變水泥混凝 土人工石的強度等特點的基礎上，本發明通過毛細孔來解決吸水、保水、透水 的問題，吸水和保水是通過高吸水樹脂Sap材料來實現的，透水是通過疏水劑 材料來實現的，分散劑也稱作擴散劑作用是分散均勻，在整體中實現均勻分布 各種添加劑、色料等附加材料。髙效減水劑FDN是用來提高混泥土強度。透水 過程先是通過吸水，飽和后達到保水狀態，再在水壓和疏水共同作用下，實現 透水的。
權利要求
1、一種水泥混凝土透水磚、透水路面，由基料層與面料層經壓制成型構成，其特征是基層和面層的材料分別配制，其中基層料的重量百分比配比如下水泥10％----20％，沙子15％----25％，石子25％----35％，吸水樹脂SAP0.1％----0.5％，瀝青粉1％----15％，擴散劑NNO1％----6％，減水劑FDN1％----6％，水2％----15％，上述基層料組分的重量含量百分數之和為100％；面層料的重量百分比配比如下水泥20％----30％，沙子15％----25％，無機顏料2％----18％，吸水樹脂SAP0.1％----0.5％，瀝青粉1％----15％，擴散劑NNO1％----6％，減水劑FDN1％----6％，水2％----15％，石子0％----10％，上述面層料組分的重量含量百分數之和為100％；
2、根據權利要求l所述的水泥混凝土透水磚、透水路面，其特征是在基層和面層的材料中，沙子粒徑要求0.1mm—2mm,石子粒徑要求3麵一40mm,瀝青粉要求100-----400目；瀝青粉即為疏水劑，用天然瀝青或油田油泥或其組合材料均能夠代替；擴散劑(NNO)也稱作分散劑，用擴散 劑(MF)材料能夠代替；減水劑FDN也稱作超塑化劑，用早強防凍劑材料能 夠代替。
3、制作權利要求1或2的水泥混凝土透水磚、透水路面的生產方法， 其特征是生產方法有兩種 一種是制成透水磚來鋪設路面，另外一種是直 接通過壓路機壓制成路面；生產上述水泥混凝土透水路面的透水磚方法采用巿售的電腦全自動砌 塊成型機設備，通過兩次布料、機制一次成型的方法來制成透水磚；方法是 第一次布料為基料，基料為本色，第二次布料為面層，面層為色層，色層顏 色包括紅色、黃色、蘭色、綠色、白色、黑色、青灰色各種花色，面層厚度 控制在2mm—8mm;底層厚度控制在20mm—100mm ，常用厚度為32咖一86mm;先將上述基層料中的干料通過攪拌機混合均勻再加入適量水攪拌均勻，呈干 散狀態即可，再經過電腦全自動砌塊成型機設備兩次布料、機制一次成型， 然后脫模成為制品，在標準常溫常壓下24小時后澆水養護28天以上，經檢 驗合格即可投入使用；生產上述水泥混凝土透水路面是直接通過壓路機壓制成路面的方法釆 用平鋪機二次布料， 一次成型的方法，底為基料，面層著色，底層基料厚度控制在50fflm—500mm，面層厚度控制在0mm—30mm,其基料下面的路基具體 厚度根據路面的承載情況來決定，制作方法是把基層料中的干料和面層中的 干料分別通過攪拌機混合均勻再分別加入適量水攪拌均勾，分別平鋪在干凈 的要鋪設的路基上，用壓路機反復壓平，壓實率達94%以上即可。
全文摘要
本發明涉及一種水泥混凝土透水磚、透水路面及其生產方法。目前，城市建設中多采用剛性的硬化地面，存在晴天塵土飛揚，在雨天積水、大地不能通透，地下水位得不到補充，城市熱島效應得不到緩解等問題。本發明的目的是研制一種水泥混凝土透水磚、透水路面及其生產方法。由基料層與面料層經壓制成型構成，基層料和面層料均含有水泥、沙子、石子、吸水樹脂、瀝青粉、擴散劑、減水劑。生產透水磚方法是通過電腦全自動砌塊成型機設備機制成型；生產水泥混凝土透水路面是直接通過壓路機壓制成路面的方法。本發明的效果能夠達到吸水、保水、透水、實用的目的，廣泛用于高速路、飛機場跑道、車行道、人行道、廣場及園林建筑等，緩解路面結冰問題。
文檔編號E01C9/00GK101671987SQ20091002369
公開日2010年3月17日 申請日期2009年8月26日 優先權日2009年8月26日
發明者薛軍孝, 邢靜飛 申請人:陜西陽光雨生態科技有限公司