本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚及其制備方法。

背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，現(xiàn)代城市的地表逐步被鋼筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆蓋。但這些不透水的道路給城市的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了許多負(fù)面的影響。與自然的土壤相比，混凝土路面缺乏呼吸性、吸收熱量和滲透雨水的能力。隨之產(chǎn)生一系列環(huán)境問(wèn)題：能夠滲入地表的雨水明顯減少，城市的地下水位急劇下降；不透水的路面很難與空氣進(jìn)行熱量與濕度的交換，產(chǎn)生“熱島現(xiàn)象”；短時(shí)間的集中降雨，大量雨水不能及時(shí)滲入地表，容易造成道路被淹沒交通癱瘓等社會(huì)問(wèn)題。目前我國(guó)已開始重視城市雨水排澇與地表水儲(chǔ)蓄功能，并于2015年初在全國(guó)推薦審批了十六個(gè)城市為“海綿城市”，即雨水排澇與地表水儲(chǔ)蓄試點(diǎn)城市。但現(xiàn)階段城市雨水排澇與地表水儲(chǔ)蓄功能的現(xiàn)狀仍不甚理想。新一代綠色環(huán)保路面材料透水磚的出現(xiàn)能在一定程度上減輕上述現(xiàn)象。目前市場(chǎng)上的透水磚主要原料采用陶瓷或混凝土，陶瓷透水磚要釆用大量的礦土資源，原料的開采造成對(duì)環(huán)境的破壞，陶瓷型透水磚生產(chǎn)工藝復(fù)雜，而且陶瓷基磚在成型燒結(jié)時(shí)需要耗費(fèi)大量的能源，成本高，生產(chǎn)效率低，環(huán)保投入大；混凝土透水磚雖然成本低，但現(xiàn)有的混凝土透水磚表面顆粒粗大，靠表面的大孔隙透水，空隙率在20％以上，容易被灰塵堵死，因此不能持續(xù)保持高透水性能；而且由于空隙較大，其用于水過(guò)濾效果及抗壓能力也較差。針對(duì)現(xiàn)有路面透水磚存在的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、抗壓強(qiáng)度低、透水性能不佳、易堵塞等問(wèn)題，已有相關(guān)技術(shù)方案公開。如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410175629.X，申請(qǐng)日為2014年8月13日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種仿石材紋理透水混凝土預(yù)制磚及其制備方法；該申請(qǐng)案自下而上由透水本體層和仿石材紋理透水面層兩個(gè)部分組成；其中，透水本體層所用的原材料和每立方米混凝土的重量配合比為：(a)骨料為碎石，加入量為1400kg/m3～1550kg/m3；(b)水泥：310kg/m3～350kg/m3；(c)減水劑：3.0kg/m3～3.5kg/m3；(d)粉煤灰：25kg/m3～35kg/m3。該申請(qǐng)案的預(yù)制磚具有較好的透水功能，同時(shí)表面有類似天然石材的裝飾效果，但該申請(qǐng)案在透水磚的抗壓強(qiáng)度方面仍有待提高。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01510100878.7，申請(qǐng)日為2015年5月20日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種高強(qiáng)度混凝土透水路面磚；該申請(qǐng)案包括表面層和磚基層；所述表面層重量比例為：石英砂20％-40％、大沙60％-80％、水泥占以上二種材料總重量的40％-50％，氨基磺酸鹽占水泥重量的3％-6％；op乳化劑或烷基茶磺酸鹽占水泥重量的2‰左右；所述磚基層由小碎石70％-80％、大碎石骨料20％-30％、水泥占以上兩種材料總重量的30％-45％、減水劑木質(zhì)素磺酸鈣占水泥重量的0.1％-0.3％、粉煤灰占水泥重量比的5％-10％、引汽劑脂肪醇酸納或烷基酚環(huán)氧乙烷占水泥重量的1‰-2‰的重量比制成。該申請(qǐng)案的透水路磚透水效果好，表面美觀，抗壓能力強(qiáng)。但該申請(qǐng)案的路面透水磚生產(chǎn)工藝復(fù)雜、制備成本高，仍需進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有路面透水磚生產(chǎn)工藝復(fù)雜、抗壓強(qiáng)度低、透水性能不佳、易堵塞等問(wèn)題，提供了一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚及其制備方法；本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化的組分設(shè)計(jì)及合理的組分配比，有效解決了路面透水磚透水性能不佳、抗壓強(qiáng)度低等問(wèn)題，且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，便于推廣應(yīng)用。2.技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：本發(fā)明的一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚，其每立方米的組分配比為：更進(jìn)一步地，所述的玄武巖碎石的粒徑為7～10mm。更進(jìn)一步地，所述的水泥型號(hào)為42.5#低堿水泥。更進(jìn)一步地，所述的成孔劑為酚醛樹脂復(fù)合聚乙二醇成孔劑。更進(jìn)一步地，所述的硅灰采用800目硅灰。更進(jìn)一步地，所述的減水劑為JY-PCA型聚羧酸系減水劑。更進(jìn)一步地，防堵透水磚每立方米的組分配比為：本發(fā)明的一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚的制備方法，其步驟為：步驟一、按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取900-1000份的玄武巖碎石、260-390份的水泥、31-41份的硅灰、8.5-18.5份的礦渣微粉、7-11份的粉煤灰和100-130份的水，放入無(wú)重力攪拌機(jī)攪拌3～5分鐘；步驟二、投入0.9-1.1份的成孔劑、2.8-3.2份的減水劑于步驟一所得混合物料中，攪拌1～2分鐘下料待用；步驟三、常溫、常壓下，將步驟二所得物料靜置2～3分鐘后放料至靜壓機(jī)中，在激振75KW條件下壓制成型得混凝土防堵透水磚。3.有益效果采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：(1)本發(fā)明的一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚，采用粒徑為7～10mm的玄武崗碎石為骨料，配以硅灰、低堿水泥、成孔劑、聚羧酸減水劑、礦渣微粉等材料制成，通過(guò)優(yōu)化的組分設(shè)計(jì)及合理的組分配比，其抗壓強(qiáng)度高達(dá)35-50MPa，透水系數(shù)能達(dá)到1.55-1.78mm/s，且具有不堵塞、耐磨、耐候等優(yōu)點(diǎn)，有效解決了路面透水磚透水性能不佳、抗壓強(qiáng)度低等問(wèn)題；(2)本發(fā)明的一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚，在材料選用方面充分利用了粉煤灰、礦渣微粉、廢棄石屑等工業(yè)廢渣，資源綜合利用指數(shù)高，且造價(jià)低廉；(3)本發(fā)明的一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚的制備方法，配合選用原料的物化性能，制定了合理的物料投放順序，且使用了適宜的壓制條件，不會(huì)因?yàn)檫^(guò)于緊密夯實(shí)影響透水功能、也不會(huì)因?yàn)楸ＷC透水而使磚體結(jié)構(gòu)疏松，保證了混凝土防堵透水磚的透水性，耐磨性及物理力學(xué)指標(biāo)。具體實(shí)施方式為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1本實(shí)施例的一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚，每立方米各原料所占比例為：990kg的玄武巖碎石，360kg低堿水泥、34kg硅灰、15kg礦渣微粉、10.5kg一級(jí)粉煤灰、0.95kg成孔劑、2.8kg高效減水劑和120kg潔凈自來(lái)水。本實(shí)施例中透水磚骨料采用的是馬鞍山龍馬石料廠生產(chǎn)的粒徑為7～10mm的玄武巖碎石，該骨料強(qiáng)度高、粒徑勻、無(wú)雜質(zhì)。低堿水泥選用唐山特種水泥廠生產(chǎn)的型號(hào)42.5#低堿硅酸鹽水泥。減水劑則選用上海立典新材料有限公司生產(chǎn)的JY-PCA型聚羧酸系高效減水劑，硅灰為蘇州尊越新材料有限公司生產(chǎn)的800目硅灰，成孔劑為上海立典新材料有限公司生產(chǎn)的酚醛樹脂復(fù)合聚乙二醇成孔劑，礦渣微粉選用馬鋼嘉華公司生產(chǎn)的400級(jí)礦渣微粉，粉煤灰為當(dāng)涂大唐電廠生產(chǎn)的工業(yè)副產(chǎn)品。本實(shí)施例在材料選用方面充分利用了粉煤灰、礦渣微粉、廢棄石屑等工業(yè)廢渣，資源綜合利用指數(shù)高，且造價(jià)低廉。值得說(shuō)明的是，傳統(tǒng)工藝中只能使用3～5mm粒徑的玄武巖碎石，因?yàn)樾鋷r碎石的粒徑越大，雖然透水率會(huì)越好，但磚體強(qiáng)度會(huì)下降，這也是透水磚一直不能平衡高抗壓強(qiáng)度和高透水性能的技術(shù)瓶頸之一。本實(shí)施例通過(guò)優(yōu)化的組分設(shè)計(jì)及合理的組分配比，不僅使用了粒徑為7～10mm的玄武巖碎石來(lái)增加透水磚的透水率，同時(shí)也保證了透水磚具有高抗壓強(qiáng)度。下面將對(duì)本實(shí)施例的具體設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹：本發(fā)明采用高標(biāo)號(hào)低堿水泥(即標(biāo)號(hào)為42.5#的低堿水泥)，低堿水泥中硅含量較少，使得低堿水泥能夠起到很好的粘結(jié)骨料之間的接觸點(diǎn)的作用，進(jìn)而調(diào)節(jié)磚體強(qiáng)度，增加透水率。減水劑采用JY-PCA型聚羧酸系高效減水劑，可以增強(qiáng)透水磚的基礎(chǔ)強(qiáng)度，降低透水磚的表面張力，保持透水磚的耐久性。而硅灰是激發(fā)低堿水泥強(qiáng)度的，采用800目硅灰則不僅可以有效增強(qiáng)透水磚的抗壓強(qiáng)度，還可以減少凍融對(duì)透水磚強(qiáng)度的損失。更為重要的是，透水磚要達(dá)到很好的透水性能，其磚體內(nèi)部的空隙率是非常關(guān)鍵的指標(biāo)。為了提高透水磚的成孔率，發(fā)明人嘗試使用過(guò)雙氧水、發(fā)泡劑和蛋清等作為成孔劑，但都達(dá)不到理想的成孔效果。其中，發(fā)泡劑的成孔效果在實(shí)驗(yàn)中是最好的，但磚體強(qiáng)度卻始終達(dá)不到要求。為了克服這一問(wèn)題，發(fā)明人考慮到在本發(fā)明中成孔劑主要在低堿水泥和硅灰之間起擴(kuò)展成孔機(jī)理的作用，嘗試使用了上海立典新材料有限公司生產(chǎn)的酚醛樹脂復(fù)合聚乙二醇成孔劑，酚醛樹脂復(fù)合聚乙二醇成孔劑是一種化學(xué)成孔劑，凝膠材料(即低堿水泥)在初凝過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡經(jīng)過(guò)該成孔劑的作用能夠形成非常理想的孔腔。此外，本實(shí)施例通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)確定了成孔劑、低堿水泥和硅灰之間的投加比例，即本實(shí)施例所述每立方米低堿水泥360kg、硅灰34kg、成孔劑0.95kg。在該投加比例條件下，兼顧了成孔效果(即透水率)和磚體強(qiáng)度兩方面效果，且具有不堵塞、耐磨、耐候等優(yōu)點(diǎn)。以制備1立方體積的防堵透水磚為例，本實(shí)施例制備高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚的過(guò)程如下：取990kg的玄武巖碎石、360kg的低堿水泥、34kg的800目硅灰、15kg份的礦渣微粉、10.5kg的粉煤灰和120kg的水，放入無(wú)重力攪拌機(jī)，經(jīng)3分鐘攪拌均勻后，投入0.95kg的成孔劑、2.8kg的減水劑于所得混合物料中，再經(jīng)2分鐘攪拌，觀察充分均勻后，下料由輸送帶送入容器中待用。常溫、常壓下，在容器中靜置2分鐘后即可放料進(jìn)入800型透水磚專用靜壓機(jī)在激振75KW條件下壓制成型，專用場(chǎng)地標(biāo)養(yǎng)即可得混凝土防堵透水磚。本實(shí)施例的透水磚制備過(guò)程，配合選用原料的物化性能，制定了合理的物料投放順序，使得各物料之間能夠充分混勻，同時(shí)使用了適宜的壓制條件，不會(huì)因?yàn)檫^(guò)于緊密夯實(shí)影響透水功能、也不會(huì)因?yàn)楸ＷC透水而使磚體結(jié)構(gòu)疏松，保證了混凝土防堵透水磚的透水性，耐磨性及物理力學(xué)指標(biāo)。本實(shí)施例制得的透水磚抗壓強(qiáng)度高達(dá)50mpa，透水系數(shù)能達(dá)到1.78mm/s，相對(duì)于傳統(tǒng)透水磚抗壓強(qiáng)度只能達(dá)到20～25MPa，透水系數(shù)只能達(dá)到1.20mm/s，取得了顯著地進(jìn)步。實(shí)施例2本實(shí)施例的一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚，基本同實(shí)施例1，其不同之處在于：每立方米各原料所占比例為：1000kg的玄武巖碎石，390kg低堿水泥、36kg硅灰、13.5kg礦渣微粉、9kg一級(jí)粉煤灰、1.0kg成孔劑、2.8kg高效減水劑和115kg潔凈自來(lái)水。以制備1立方體積的防堵透水磚為例，本實(shí)施例制備高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚的過(guò)程如下：取1000kg的玄武巖碎石、390kg的低堿水泥、36kg的800目硅灰、13.5kg份的礦渣微粉、9kg的粉煤灰和115kg的水，放入無(wú)重力攪拌機(jī)，經(jīng)5分鐘攪拌均勻后，投入1.0kg的成孔劑、2.8kg的減水劑于所得混合物料中，再經(jīng)1.5分鐘攪拌，觀察充分均勻后，下料由輸送帶送入容器中待用。常溫、常壓下，在容器中靜置3分鐘后即可放料進(jìn)入800型透水磚專用靜壓機(jī)壓制成型，專用場(chǎng)地標(biāo)養(yǎng)即可得混凝土防堵透水磚。本實(shí)施例制得的透水磚抗壓強(qiáng)度高達(dá)40MPa，透水系數(shù)能達(dá)到1.66mm/s。實(shí)施例3本實(shí)施例的一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚，基本同實(shí)施例1，其不同之處在于：每立方米各原料所占比例為：900kg的玄武巖碎石，260kg低堿水泥、31kg硅灰、8.5kg礦渣微粉、7kg一級(jí)粉煤灰、0.9kg成孔劑、2.8kg高效減水劑和100kg潔凈自來(lái)水。以制備1立方體積的防堵透水磚為例，本實(shí)施例制備高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚的過(guò)程如下：取900kg的玄武巖碎石、260kg的低堿水泥、31kg的800目硅灰、8.5kg份的礦渣微粉、7kg的粉煤灰和100kg的水，放入無(wú)重力攪拌機(jī)，經(jīng)4分鐘攪拌均勻后，投入0.9kg的成孔劑、2.8kg的減水劑于所得混合物料中，再經(jīng)1分鐘攪拌，觀察充分均勻后，下料由輸送帶送入容器中待用。常溫、常壓下，在容器中靜置2.5分鐘后即可放料進(jìn)入800型透水磚專用靜壓機(jī)壓制成型，專用場(chǎng)地標(biāo)養(yǎng)即可得混凝土防堵透水磚。本實(shí)施例制得的透水磚抗壓強(qiáng)度高達(dá)35MPa，透水系數(shù)能達(dá)到1.55mm/s。實(shí)施例4本實(shí)施例的一種靜壓高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚，基本同實(shí)施例1，其不同之處在于：每立方米各原料所占比例為：950kg的玄武巖碎石，300kg低堿水泥、41kg硅灰、18.5kg礦渣微粉、11kg一級(jí)粉煤灰、1.1kg成孔劑、3.2kg高效減水劑和130kg潔凈自來(lái)水。以制備1立方體積的防堵透水磚為例，本實(shí)施例制備高強(qiáng)耐磨混凝土防堵透水磚的過(guò)程如下：取950kg的玄武巖碎石、300kg的低堿水泥、41kg的800目硅灰、18.5kg份的礦渣微粉、11kg的粉煤灰和130kg的水，放入無(wú)重力攪拌機(jī)，經(jīng)3分鐘攪拌均勻后，投入1.1kg的成孔劑、3.2kg的減水劑于所得混合物料中，再經(jīng)2分鐘攪拌，觀察充分均勻后，下料由輸送帶送入容器中待用。常溫、常壓下，在容器中靜置3分鐘后即可放料進(jìn)入800型透水磚專用靜壓機(jī)壓制成型，專用場(chǎng)地標(biāo)養(yǎng)即可得混凝土防堵透水磚。本實(shí)施例制得的透水磚抗壓強(qiáng)度高達(dá)46MPa，透水系數(shù)能達(dá)到1.72mm/s。