CN101413241A - 生态环保型步道砖及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属环保节能型建材领域，尤其涉及一种生态环保型步道砖及其生产工艺，包括砖体(1)；其特点是：在所述砖体(1)的上表面配有凹槽(3)；在所述砖体(1)凹槽(3)位置上纵向设有通孔(2)。所述砖体(1)采用的材料包括胶凝材料、骨料及活化剂；所述胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土：所述骨料采用废渣微粒；所述活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰。本发明的生产工艺包括两部分：1)按上述要求进行原料准备；2)物理成型：在压砖机模具上安装柱型体，使砖物理成型时，留下通孔(2)，在砖体表面压出凹槽(3)；本发明结构简单，渗水效率高，可有效降低城市热岛效应。
Description
技术领域
本发明属环保节能型建材领域，尤其涉及一种生态环保型步道砖。
背景技术
目前，国内外透水型步道砖可大致分为下面几种类型：
1)从养护方式看：①烧制类型；②蒸压(养)类型；③免蒸压(养)类型。
2)从采用的材料看：①胶凝材料采用水泥基；②胶粘剂黏结型。③骨料采用优质天然砂。
3)从使用功能上看：大多存在着功能单一等特点，如采用间隙式渗水方式，其能渗水，但蒸发慢，这种砖体虽渗水，但砖体表面无孔洞，夏季砖体表面温度经太阳照射，温度高达40℃以上，对降低城市热岛效应效果不明显；还有的砖体虽有孔，但其设计不合理，渗水效率低且不利于步行及环保。
综合上述各类步道砖，其主要缺点在于：
(1)、造价高，陶瓷透水砖，要建立养护窑烧制，耗费大量的燃料；
(2)、是免蒸养型步道砖耗费水泥，且后期强度不好，导致耐久性下降；
(3)、在面临较大降雨量时，其透水速度慢；
(4)、采用水泥基材料，靠骨料孔隙渗水型步道砖，其抗冻融性差，易受腐蚀；
(5)、采用胶粘剂的步道砖，对骨料要求严格，成本高，且工艺复杂，不便于推广普及。
(6)、由于砖体结构设计不合理，其渗水效率低且不利于步行及环保。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，渗水效率高，可有效降低城市热岛效应的生态环保型步道砖及其生产工艺。
为达到上述目的，本发明可依如下方式实现：
生态环保型步道砖，包括砖体；其主要特点是在所述砖体的上表面配有凹槽；在所述砖体凹槽位置上纵向设有通孔。
作为一种优选方案，本发明所述通孔可为圆台结构；所述凹槽可设计成三道封闭式环状槽。本发明所述通孔可为12～24个。
作为第三种优选方案，本发明所述砖体采用的材料包括胶凝材料、骨料及活化剂；所述胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述骨料采用废渣微粒；所述活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰。
作为第四种优选方案，本发明所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为60～90：5～9：7～15：1～5；所述废渣微粒的粒径5mm<d<8mm；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为2～8：10～40：10～20：30～60。
作为第五种优选方案，本发明所述胶凝材料与骨料的重量比为0.5～3：2～8；活化剂与胶凝材料的重量比为0.5～5：80～120。
上述生态环保型步道砖的生产工艺，包括如下步骤：
A)进行原料准备：
(1)、胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为60～90：5～9：7～15：1～5；
(2)、骨料采用废渣微粒；所述废渣微粒的粒径5mm<d<8mm；
(3)、活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为2～8：10～40：10～20：30～60；上述原料中胶凝材料与水的重量比为80～120：20～35；
B)物理成型：
在压砖机模具上安装柱型体，使砖物理成型时，留下通孔；在砖体表面压出凹槽。
本发明由于在砖体上配有12～24个圆台型通体孔，雨天渗水速度快，既能保证地下水的及时回归，保持地下水位，同时又利于土壤呼吸，调节空气质量。另外，在实施多孔设计时，可在利于步行的条件下，适当加大孔的直径，这对于提高地下水蒸汽的蒸发效率，增加城市空气的负离子含量，促进冬季雪水回归地下均有一定的积极意义。
与现有技术相比，本发明具有如下特点：
(1)、采用简便的制作工艺，成本低廉，用全废渣和废渣微粉做胶凝材料和骨料成本低，而且用硅酸盐基胶凝材料制作步道砖耐久性好(废渣的水化反应将长期缓慢进行，特别是在潮湿和湿度较大的环境下，利于其抗压强度的后期增长，不用烧制，节省燃料，不污染环境。
1块砖的成本：0.1元(实心砖0.185元/块)；1M2砖的成本：2.5元；1M3砖的成本：57.84元。年产5万M3全废渣多孔、透水、透气、微渗、生态环保砖的成本：290万元。与使用实心砖、烧制砖和河沙砖相比较的经济效益：节省2,250,000元；利用各种废渣≥45,000吨。
(2)、采用新型结构设计，砖体有12～24不等下大上小的多通体孔，雨天渗水速度快，保持地下水位，利于土壤呼吸。
(3)、便于生产和普及。
(4)、空气粉尘随雨水和湿气回到地面，进入微孔，净化空气。研究表明：采用全废渣多孔、透水、透气、微渗、生态环保砖铺路和广场，将减少水泥地面的面积，在夏季可降低城市温度(沥青地面温度夏季可达58℃，水泥地面将达到45℃，而土质地面才30℃左右)，与100％的无孔水泥基步道砖相比，可降低城市热岛效应21～42％。
(5)、采用此设计可节省材料20～40％，砖体重量合理，抗碾压程度不下降。
(6)、本发明砖体还具有微渗功能，因骨料采用近似单粒级废渣颗粒(5～8mm)，连接骨料之间的没有级配骨料，只是胶凝材料，这样，砖体结构呈现疏松结构，可以使砖体表面的水渗透。如果使用高炉矿渣微粉、废渣微粉等，这种微渗便于砖体进一步水化，形成硅酸盐水化产物，加强了砖的强度，加上通体孔，能确保不影响其渗水和蒸发作用。
(7)、使用高炉矿渣微粉做胶凝材料，可能担心影响其凝结时间，正是基于这种考虑，设计者才使用活化剂激发其早期强度，实践证明，这种胶凝材料与PO水泥或PS水泥的指标接近，根据产品的应用发展情况，可以适当加入水玻璃或其它速凝、激发组分，使其早期水化，并兼顾后期强度增长。
生态砖与实心砖生产配方(C30)与材料成本对比
性能指标
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明通孔整体结构图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，生态环保型步道砖，包括砖体1；在所述砖体1的上表面配有凹槽3；在所述砖体1凹槽3位置上纵向设有通孔2。如图2所示，本发明所述通孔2为圆台结构。所述凹槽3为两道封闭式环状槽。所述通孔2为20个。
本发明所述砖体1采用的材料包括胶凝材料、骨料及活化剂；所述胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述骨料采用废渣微粒；所述活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰。所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为60kg：5kg：7kg：1kg；所述废渣微粒的粒径d为6mm；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为2kg：10kg：10kg：30kg。所述胶凝材料与骨料的重量比为0.5kg：2kg；活化剂与胶凝材料的重量比为0.5kg：80kg。
上述生态环保型步道砖的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A)进行原料准备：
(1)、胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为60kg：5kg：7kg：1kg；
(2)、骨料采用废渣微粒；所述废渣微粒的粒径d为6mm；
(3)、活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为2kg：10kg：10kg：30kg；
上述原料中胶凝材料与水的重量比为80kg：20kg；
B)物理成型：
在压砖机模具上安装柱型体，使砖物理成型时，留下通孔2；在砖体表面压出凹槽3。
实施例2
如图1所示，生态环保型步道砖，包括砖体1；在所述砖体1的上表面配有凹槽3；在所述砖体1凹槽3位置上纵向设有通孔2。所述通孔2为圆台结构。所述凹槽3为三道封闭式环状槽。所述通孔2为24个。
本发明所述砖体1采用的材料包括胶凝材料、骨料及活化剂；所述胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述骨料采用废渣微粒；所述活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰。所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为90kg：9kg：15kg：5kg；所述废渣微粒的粒径d为7mm；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为8kg：40kg：20kg：60kg。所述胶凝材料与骨料的重量比为3kg：8kg；活化剂与胶凝材料的重量比为5kg：120kg。
上述生态环保型步道砖的生产工艺，包括如下步骤：
A)进行原料准备：
(1)、胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为90kg：9kg：15kg：5kg；
(2)、骨料采用废渣微粒；所述废渣微粒的粒径d为7mm；
(3)、活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为8kg：40kg：20kg：60kg；
上述原料中胶凝材料与水的重量比为120kg：35kg；
B)物理成型：
在压砖机模具上安装柱型体，使砖物理成型时，留下通孔2；在砖体表面压出凹槽3，其他同普通制砖工艺。
实施例3
生态环保型步道砖，包括砖体1；在所述砖体1的上表面配有凹槽3；在所述砖体1凹槽3位置上纵向设有通孔2。所述通孔2为圆台结构。所述凹槽3为三道封闭式环状槽。所述通孔2为18个。
本发明所述砖体1采用的材料包括胶凝材料、骨料及活化剂；所述胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述骨料采用废渣微粒；所述活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰。
本发明所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为80kg：7kg：10kg：3kg；所述废渣微粒的粒径d为7mm；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为6kg：20kg：15kg：40kg。所述胶凝材料与骨料的重量比为2kg：6kg；活化剂与胶凝材料的重量比为3kg：90kg。
上述生态环保型步道砖的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A)进行原料准备：
(1)、胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为80kg：7kg：10kg：3kg；
(2)、骨料采用废渣微粒；所述废渣微粒的粒径d为7mm；
(3)、活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为6kg：20kg：15kg：40kg；
上述原料中胶凝材料与水的重量比为100：25；
B)物理成型：
在压砖机模具上安装12～24个柱型体，使砖物理成型时，留下12～24个通孔2(直径上20mm，下30mm)；在砖体表面压出3道环行凹槽3(5mm宽、5mm深)，利于渗水，又起到防滑的作用，其他同普通制砖工艺。
铺砖时，在路面的底层铺10cm厚的碎石或粉碎重矿渣，中层铺5cm厚的河沙或机制碎钢渣，上层铺电石渣粉适量或根据工程要求，使用适量的沙浆。
生态环保型步道砖可以通过自然养护，也可采用太阳能与人工供热喷湿养护仓或粉煤灰砌块养护仓进行湿热养护。
Claims (8)
1、生态环保型步道砖，包括砖体(1)；其特征在于：在所述砖体(1)的上表面配有凹槽(3)；在所述砖体(1)凹槽(3)位置上纵向设有通孔(2)。
2、根据权利要求1所述的生态环保型步道砖，其特征在于：所述通孔(2)为圆台结构。
3、根据权利要求1或2所述的生态环保型步道砖，其特征在于：所述凹槽(3)为三道封闭式环状槽。
4、根据权利要求3所述的生态环保型步道砖，其特征在于：所述通孔(2)为12～24个。
5、根据权利要求1或2所述的生态环保型步道砖，其特征在于：所述砖体(1)采用的材料包括胶凝材料、骨料及活化剂；所述胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述骨料采用废渣微粒；所述活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰。
6、根据权利要求5所述的生态环保型步道砖，其特征在于：所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为60～90：5～9：7～15：1～5；所述废渣微粒的粒径5mm<d<8mm；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为2～8：10～40：10～20：30～60。
7、根据权利要求6所述的生态环保型步道砖，其特征在于：所述胶凝材料与骨料的重量比为0.5～3：2～8；活化剂与胶凝材料的重量比为0.5～5：80～120。
8、根据权利要求7所述的生态环保型步道砖的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A)进行原料准备：
(1)、胶凝材料含有矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土；所述胶凝材料中矿渣微粉、赤泥、C类粉煤灰及硅藻土的重量比依次为60～90：5～9：7～15：1～5；
(2)、骨料采用废渣微粒；所述废渣微粒的粒径5mm<d<8mm；
(3)、活化剂含有聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰；所述活化剂中聚羧酸减水剂、电厂脱硫石膏、硫酸铝渣及粉煤灰的重量比依次为2～8：10～40：10～20：30～60；
上述原料中胶凝材料与水的重量比为80～120：20～35；
B)物理成型：
在压砖机模具上安装柱型体，使砖物理成型时，留下通孔(2)；在砖体表面压出凹槽(3)。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100721 Termination date: 20111016 |