CN108265587A - 基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖及制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有效利用建筑垃圾粉碎料的水泥基透蓄功能路面砖及其制作方法，该透蓄功能路面砖由预制面层板(1)、面层透水基体(4)、中间渗蓄基体(2)和预制基层板(3)构成，预制面层板(1)、预制基层板(3)设有透水通道，中间渗蓄基体(2)具有透水和蓄水功能，预制面层板(1)和预制基层板(3)内水平布置耐碱玻纤网格(5)，增强透蓄功能路面砖的力学性能。预制面层板(1)和面层透水基体(4)以天然骨料为主要成分，预制基层板(3)部分添加建筑垃圾粉碎料,中间渗蓄基体(2)以建筑垃圾粉碎料为主要成分，实现该路面砖的透蓄功能。本发明所提供的透蓄功能路面砖具有优异的力学性能、美观、实用的特点。
Description
技术领域
本发明专利涉及固体废弃物利用及市政道路领域，特别是一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖及其制作方法。
技术背景
建筑垃圾主要是指在建设施工或者拆除过程中产生的废弃混凝土，废弃砖瓦，以及废弃的装修材料等。每年我国建筑垃圾的产量高达15亿吨，其中废弃混凝土约为4亿吨；这些建筑垃圾不仅影响市容、占用土地，且污染环境；因此，建筑垃圾的再生利用是消化建筑垃圾的重要措施；目前，建筑垃圾再利用的主要方向是代替天然骨料用于建筑产品。其中，建筑垃圾应用于透水砖是一种新的应用和尝试，一种比较简单的方法是将建筑垃圾粉碎料配成透水混凝土，直接压制成混凝土透水砖。由于不同的建筑垃圾粉碎料之间的差异性较大，且建筑垃圾粉碎料的强度较天然骨料的强度低，这将导致透水砖的强度不足和耐磨性不足，为解决建筑垃圾粉碎料对透水砖强度的不利影响，目前一种方法是将建筑垃圾粉碎料进行分选得到优质的建筑垃圾粉碎料，但分选使制作变得复杂提高了制砖成本。另一种方法是在配比中加入有机胶，但透水砖一般铺设在室外长期受到紫外线的照射，有机胶很容易出现老化而失去作用。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明所提出的透蓄功能路面砖在确保路面砖在具有透蓄功能的基础上具有较优的强度，以满足路面砖的各项强度指标；采用天然骨料预制面层板，并在面层板中部铺设耐碱玻纤网格，来解决透蓄功能路面砖面层强度不足造成的的面层破坏及砖面起尘问题，并在预制基层板中部设有耐碱玻纤网格，提高路面砖的整体抗折强度。
为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：透蓄功能路面砖由预制面层板、面层透水基体、中间渗蓄基体、预制基层板构成，预制面层板采用天然骨料预制的板材，预制基层板采用部分建筑垃圾粉碎料制作的板材，预制面层板与预制基层板均设有透水通道，面层透水基体采用天然骨料制作，中间渗蓄基体采用建筑垃圾粉碎料制作的蓄渗功能材料。在预制板模具内制作好预制面层板与预制基层板，在整砖模具内固定预制基层板，浇筑中间渗蓄基体，固定预制面层板，浇筑面层透水基体，通过中间渗蓄基体和面层透水基体的胶结作用将各部分形成一个整体，养护后成为透蓄功能路面砖。
所述的预制面层板和预制基层板，内部设有耐碱玻纤网格层，并有上下贯通的透水孔道，沿透水孔道周围均匀分布有凸起，其中凸起高度不小于预制板厚度的1/2，参见图2所示。
所述预制板模具(图5)由型腔模和弹簧夹片构成，型腔模底部为凸起状，中部留有用于制作透水孔道的贯通的孔道，每侧横向侧壁上均设有两个用于耐碱玻纤网格穿过的扁孔，弹簧夹片通过螺丝固定在型腔模外侧壁的扁孔上方。
所述整砖模具由横向侧板1、横向侧板2、纵向侧板1、纵向侧板2、底板组成；横向侧板1和横向侧板2，通过底板上的定位凸起和底板旋转螺杆，将纵向侧板1和纵向侧板2卡固在两横向侧板之间，其中横向侧板与纵向侧板相互垂直卡固。横向侧板1、横向侧板2间的距离由纵向侧板的纵向长度确定，纵向侧板1和纵向侧板2间的距离由预制基层板的横向长度确定，并通过侧板旋转螺杆在制作整砖过程中将两纵向侧板与预制基层板紧固。
所述预制面层板和预制基层板的制作按下列步骤进行：
a)将耐碱玻纤网格的两端分别穿过预制板模具侧壁相对的扁孔，将端部的耐碱玻纤网格用弹簧夹片平整地夹住使纤维水平置于模具中，参见图6所示；将拌制好的预制面层板混凝土，从未铺置耐碱玻纤网格的预制板模具空缺处灌入，使混凝土填充满耐碱玻纤网格下部的模具空缺处，随后在耐碱玻纤网格上浇筑预制面层板混凝土，使混凝土填充整个预制板模具，最后振动静压，成型后松开被弹簧夹片夹住的耐碱玻纤网格脱模养护，得到预制面层板。
b)将耐碱玻纤网格的两端分别穿过预制板模具侧壁相对的扁孔，将端部的耐碱玻纤网格用弹簧夹片平整地夹住使纤维水平置于模具中，参见图6所示；将拌制好的预制基层板的混凝土，从未铺置耐碱玻纤网格的预制板模具空缺处灌入，使混凝土填充满耐碱玻纤网格下部的模具空缺处，随后在耐碱玻纤网格上浇筑预制基层板混凝土，使混凝土填充整个预制板模具，最后振动静压，成型后松开被弹簧夹片夹住的耐碱玻纤网格脱模养护，得到预制基层板。
一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖的制作按下列步骤进行：
a)将制得的预制基层板置于底板上，随后将横向侧板1、横向侧板2置于预制基层板纵向端部，利用底板旋转螺杆和底板定位凸起，将两横向侧板与预制基层板稍加固定，参见图10所示；随后将纵向侧板1、纵向侧板2置于预制板的另外两侧，转动侧板旋转螺杆将纵向侧板与预制基层板紧固后转动底板旋转螺杆将横向侧板与预制基层板最终紧固，参见图8所示。
b)将预制的基层板与拼装好纵横向侧板的整砖模具固定好后，将拌制的中间渗蓄基体，均匀的覆盖在预制基层板上，直至中间渗蓄基体达到预制面层板底面高度时停止，抹平中间渗蓄基体表面，将预制面层板平放在模具中的中间渗蓄基体上，施加静压使预制面层板的表面刚好和模具侧板顶部平齐，将预制面层板透水孔道内的中间渗蓄基体以及从孔道渗出到表面的中间渗蓄基体刮除，随后用面层透水基体填充面层透水孔道；
c)脱膜养护，得到透蓄功能路面砖成品。
本发明工作机理：
一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖包括预制面层板，面层透水基体，中间渗蓄基体和预制基层板。预制面层板与预制基层板，通过中间渗蓄基体和面层透水基体的胶结作用构成一个整体。采用天然骨料预制面层板，并在面层板中部铺设耐碱玻纤网格，来解决透蓄功能路面砖面层强度不足造成的的面层破坏及砖面起尘问题，并在预制基层板中部设有耐碱玻纤网格，提高路面砖的整体抗折强度。
路基刚度的不均匀性，使砖在承受竖向荷载的同时，整体会发生弯曲形变，这导致砖在竖向荷载的作用下是一种受压和受弯相结合的受力状态。由于路基刚度的复杂性，一般存在两种不同方向的弯曲，参见图11，图12所示。因此需要在预制面层板和预制基层板内均设有耐碱玻纤网格，才能抵抗这种弯曲形变。
预制面层板与预制基层板，通过中间渗蓄基体和面层透水基体连接在一起。预制面层板与预制基层板内侧布有凸起，增强了预制板与中间渗蓄基体水平方向的粘结程度。预制面层板透水通道被面层透水基体填充，预制基层板透水通道被中间渗蓄基体下渗填充，增强了预制板与中间渗蓄基体、面层透水基体的竖向粘结程度。整体上预制板与中间渗蓄基体、面层透水基体形成了在水平向和竖向的一种三维粘结。
预制面层板、预制基层板与中间渗蓄基体、面层透水基体在三维粘结下形成一个整体。强度高的预制面层板与预制基层板对中间渗蓄基体起到了箍套作用，增强了中间渗蓄基体的抗压强度，从而提高了透蓄功能路面砖的整体抗压强度。
建筑垃圾粉碎料具有孔隙率大，吸水率高的特点，所以用建筑垃圾制成的中间渗蓄基体不仅具有透水性，还具有吸水率高能储存一定量水的特点。雨天中间渗蓄基体吸蓄一定量的水后将多余的水渗入地下，防止地面积水。天气干燥时透蓄功能路面砖一方面能将雨天所蓄的水释放到空气中，而且能将从土中吸收到砖体内的水释放出来，从而有效缓解热岛效应。本发明具有如下的技术优点：
1.本发明采用了建筑垃圾粉碎料制成透蓄功能路面砖，实现了建筑垃圾的资源化。
2.本发明通过在预制面层板与预制基层板内置有耐碱玻纤网格和凸起，并将预制面层板、预制基层板与中间渗蓄基体、面层透水基体三维粘结为一个整体，提高了透蓄功能路面砖整体强度。
3.本发明通过在预制面层板内铺设耐碱玻纤网格，以及用天然骨料制作预制面层板和面层透水基体，提高了面层的强度和耐磨性。
4.本发明不仅能透水还能蓄水，可以有效缓解热岛效应。
附图说明
附图1为该透蓄功能路面砖的整体结构示意图。
附图2预制面层板和预制基层板的结构示意图。
附图3沿图1中A-A截面截取的截面图。
附图4沿图1中B-B截面截取的截面图。
附图5预制板模具。
附图6纤维固定于预制板模具图。
附图7弹簧夹片夹固纤维细部图。
附图8整体模具与预制基层板完整拼装图。
附图9整体模具的底板图。
附图10整体模具与预制基层板部分拼装图。
附图11透蓄功能路面砖类似悬臂梁受力示意图。
附图12透蓄功能路面砖类似简支梁受力示意图。
图中：1—预制面层板，2—中间渗蓄基体，3—预制基层板，4—面层透水基体，5—耐碱玻纤网格，6—型腔模，7—弹簧夹片，8—底板，9—底板旋转螺杆，10—横向侧板1，11—横向侧板2，12—侧板旋转螺杆，13—纵向侧板1，14—纵向侧板2。
具体实施方法：
下面结合附图和具体实施方法对本发明作进一步详细的说明：
一、预制面层板的制作：
a)将预制板模具平放；
b)将耐碱玻纤网格的两端分别穿过预制板模具侧壁相对的扁孔，将端部的耐碱玻纤网格用弹簧夹片平整地夹住使纤维水平置于模具中，参见图6所示；
c)将拌制好的预制面层板混凝土，从未铺置耐碱玻纤网格的预制板模具空缺处灌入，使混凝土填充满耐碱玻纤网格下部的模具空缺处，随后在耐碱玻纤网格上浇筑预制面层板混凝土，使混凝土填充整个预制板模具；预制面层板混凝土的制备方法：按配比在搅拌机内加入水泥，硅灰，水和高效减水剂搅拌60秒，然后加入天然骨料搅拌120秒；
d)最后振动静压，成型后松开被弹簧夹片夹住的耐碱玻纤网格脱模养护，得到预制面层板；二、预制基层板的制作：
a)将预制板模具平放；
b)将耐碱玻纤网格的两端分别穿过预制板模具侧壁相对的扁孔，将端部的耐碱玻纤网格用弹簧夹片平整地夹住使纤维水平置于模具中，参见图6所示；
c)将拌制好的预制基层板的混凝土，从未铺置耐碱玻纤网格的预制板模具空缺处灌入，使混凝土填充满耐碱玻纤网格下部的模具空缺处，随后在耐碱玻纤网格上浇筑预制基层板混凝土，使混凝土填充整个预制板模具；预制基层板混凝土的制备方法：按配比在搅拌机内加入水泥，硅灰，水和高效减水剂搅拌60秒，然后加入建筑垃圾粉碎料，天然骨料搅拌120秒；
d)最后振动静压，成型后松开被弹簧夹片夹住的耐碱玻纤网格脱模养护，得到预制基层板；三、整砖制作：
a)将制得的预制基层板置于底板上，随后将横向侧板1、横向侧板2置于预制基层板纵向端部，利用底板旋转螺杆和底板定位凸起，将两横向侧板与预制基层板稍加固定，参见图10所示；随后将纵向侧板1、纵向侧板2置于预制板的另外两侧，转动侧板旋转螺杆将纵向侧板与预制基层板紧固后转动底板旋转螺杆将横向侧板与预制基层板最终紧固，参见图8所示；
b)将预制的基层板与拼装好纵横向侧板的整砖模具固定好后，将拌制的中间渗蓄基体，均匀的覆盖在预制基层板上，直至中间渗蓄基体达到预制面层板底面高度时停止，抹平中间渗蓄基体表面，将预制面层板平放在模具中的中间渗蓄基体上，施加静压使预制面层板的表面刚好和模具侧板顶部平齐；中间渗蓄基体的配置方法：按配比在搅拌机内加入水泥，硅灰，水和高效减水剂搅拌60秒，然后加入建筑垃圾粉碎料搅拌120秒；
c)将预制面层板透水孔道内的中间渗蓄基体以及从孔道渗出到表面的中间渗蓄基体刮除，随后用面层透水基体填充面层透水孔道；面层透水基体的制备方法：按配比在搅拌机内加入水泥，硅灰，水和高效减水剂搅拌60秒，然后加入天然骨料搅拌120秒；
d)脱膜养护，得到透蓄功能路面砖成品。
Claims (7)
1.一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖，其特征在于，所述透蓄功能路面砖由预制面层板(1)、面层透水基体(4)、中间渗蓄基体(2)、预制基层板(3)构成，预制面层板(1)采用天然骨料预制的板材，预制基层板(3)采用部分建筑垃圾粉碎料制作的板材，预制面层板(1)与预制基层板(3)均设有透水通道，面层透水基体(4)采用天然骨料制作，中间渗蓄基体(2)采用建筑垃圾粉碎料制作的蓄渗功能材料，在整砖模具内固定预制基层板(3)，浇筑中间渗蓄基体(2)，固定预制面层板(1)，浇筑面层透水基体(4)，通过中间渗蓄基体(2)和面层透水基体(4)的胶结作用将各部分形成一个整体，养护后成为透蓄功能路面砖。
2.根据权利要求1所述的一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖，其特征在于所述预制面层板(1)、预制基层板(3)中部布置耐碱玻纤网格(5)。
3.根据权利要求1所述的一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖，其特征在于所述预制面层板(1)、预制基层板(3)内侧设置有凸起，凸起沿透水通道周围均匀布置。
4.根据权利要求1所述的一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖，其特征在于所述整砖模具由横向侧板1(10)、横向侧板2(11)、纵向侧板1(13)、纵向侧板2(14)、底板(8)组成；在底板(8)上横向侧板1(10)和横向侧板2(11)，通过底板(8)上的定位凸起和底板旋转螺杆(9)，将纵向侧板1(13)和纵向侧板2(14)卡固在两横向侧板之间，横向侧板与纵向侧板相互垂直卡固；横向侧板1(10)、横向侧板2(11)间的距离由纵向侧板的纵向长度确定，纵向侧板1(13)和纵向侧板2(14)间的距离由预制基层板(3)的横向长度确定，并通过侧板旋转螺杆(12)最终固定两纵向侧板之间的距离。
5.根据权利要求1-4之一所述的一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖，其特征在于，所述预制面层板(1)、预制基层板(3)的制作按下列步骤进行：
a)将耐碱玻纤网格(5)的两端分别穿过预制板模具(图5)侧壁相对的扁孔，将端部的耐碱玻纤网格(5)用弹簧夹片(7)平整地夹住使纤维水平置于模具中；
b)将拌制好的混凝土灌入固定耐碱玻纤网格(5)的模具内，使混凝土均匀填充整个预制板模具；
c)通过振动使混凝土密实，成型后松开被弹簧夹片夹住的耐碱玻纤网格脱模养护，得到预制面层板(1)或预制基层板(3)。
6.根据权利要求5所述的一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖的制作方法，其特征在于，所述预制板模具(图5)由型腔模(6)和弹簧夹片(7)组成；型腔模底部为凸起状，中部留有用于制作透水孔道的贯通的孔道，每侧横向侧壁上均设有两个扁孔，弹簧夹片(7)通过螺丝固定在型腔模(6)外侧壁的扁孔上方。
7.根据权利要求1所述的一种基于建筑垃圾粉碎料的透蓄功能路面砖的制作方法，其特征在于它按下列步骤进行：
a)将制得的预制基层板(3)与拼装好纵横向侧板的整砖模具(图8)固定好后，将搅拌好的中间渗蓄基体(2)均匀的倒在预制基层板(3)上，直至中间渗蓄基体(2)达到预制面层板(1)底面高度时停止，抹平中间渗蓄基体表面，将预制面层板(1)平放在模具中的中间渗蓄基体(2)上，施加静压使预制面层板(1)的表面刚好和模具侧板顶部平齐，将预制面层板(1)透水孔道内的中间渗蓄基体(2)以及从孔道渗出到表面的中间渗蓄基体(2)刮除，随后用面层透水基体(4)填充面层透水孔道；
b)养护后脱膜，制得到透蓄功能路面砖成品。
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