分體式透水磚的製作方法
2024-02-09 07:33:15 2
本實用新型涉及一種透水磚，具體地，涉及一種分體式透水磚。
背景技術：
透水磚是建設海綿城市的核心部件。現有技術的透水磚通常是一體結構，整體都由緻密度較高的透水混凝土製成，成本較高，價格昂貴，推廣應用的難度較大。並且，這種一體結構的透水磚一旦表層損壞就需要整個更換，造成材料的極大浪費。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種製造成本更低的透水磚。
為了實現上述目的，本實用新型提供一種分體式透水磚，包括非透水混凝土層和覆蓋在該非透水混凝土層上的透水混凝土層，所述透水混凝土層的厚度小於所述非透水混凝土層的厚度，所述非透水混凝土層中設置有貫穿其上下表面的水流孔道，所述非透水混凝土層的上表面設置有燕尾槽，所述透水混凝土層的底部具有與所述燕尾槽相匹配的梯形滑臺，所述透水混凝土層和非透水混凝土層上分別設置有第一定位銷孔和第二定位銷孔，定位銷穿過所述第一定位銷孔以插入所述第二定位銷孔中。
優選地，所述透水磚還包括塑料承載板，所述透水混凝土層形成在所述塑料承載板上，所述梯形滑臺形成在所述塑料承載板的底部，所述塑料承載板上設置有第三定位銷孔和多個透水孔，所述定位銷穿過所述第一定位銷孔和第二定位銷孔以插入所述第三定位銷孔中，所述水流孔道設置在與所述透水孔對應的位置。
優選地，所述塑料承託板上形成有多個接合柱，該多個接合柱嵌入所述透水混凝土層中。
優選地，所述透水混凝土層中嵌入有鋼筋骨架。
優選地，所述透水混凝土層的上表面形成有多個防滑凸臺。
優選地，所述定位銷的頭部形狀與所述防滑凸臺的形狀相同。
優選地，所述透水混凝土層上覆蓋有二氧化鈦塗層。
優選地，所述透水混凝土層具有多孔結構，該多孔結構的孔直徑為0.1-0.5mm，孔隙率為15％-35％。
優選地，所述透水磚的上表面輪廓呈長方形。
優選地，所述透水磚的上表面輪廓呈正六邊形。
本實用新型的透水磚具有上下可分的兩層：透水混凝土層和非透水混凝土層，其中，透水混凝土層作為路面的表面，起著透水和過濾雜質的作用；非透水混凝土層作為透水磚的主體，通過其上的水流孔道將從透水混凝土層滲下的水繼續滲透入地或滲入排水系統。由於透水磚主體由非透水混凝土製成，因此與現有的完全由透水混凝土製成的透水磚相比，本實用新型的透水磚製造成本更低。並且，當本實用新型的透水磚因長期使用而發生磨損時，只需更換磨損較大的透水混凝土層即可，而承受衝擊較小的非透水混凝土層則可以繼續使用，以此方式，能夠顯著延長透水磚的使用壽命。
本實用新型的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本實用新型，但並不構成對本實用新型的限制。在附圖中：
圖1是根據本實用新型的一種實施方式的透水磚的分解圖；
圖2是根據本實用新型的一種實施方式的透水磚的裝配圖；
圖3是塑料承託板的一種實施方式的立體圖；
圖4是沿圖2中的A-A線截取的截面圖；
圖5是根據本實用新型的另一種實施方式的透水磚的分解圖；
圖6是根據本實用新型的另一種實施方式的透水磚的裝配圖；
圖7是沿圖6中的B-B線截取的截面圖；
圖8是鋼筋骨架的一種實施方式的立體圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。
如圖1至圖4所示，根據本實用新型的第一種實施方式提供的透水磚包括非透水混凝土層40和覆蓋在該非透水混凝土層40上的透水混凝土層20，透水混凝土層20的厚度小於非透水混凝土層40的厚度，非透水混凝土層40中設置有貫穿其上下表面的水流孔道43，非透水混凝土層40的上表面設置有燕尾槽41，透水混凝土層20的底部具有與燕尾槽41相匹配的梯形滑臺21，透水混凝土層20和非透水混凝土層40上分別設置有第一定位銷孔22和第二定位銷孔42，定位銷50穿過所述第一定位銷孔22以插入所述第二定位銷孔42中。
由於透水混凝土層20的厚度較薄，導致其剛度和強度較差。為了提高透水混凝土層20的剛度和強度，優選地，如圖3和圖4所示，透水混凝土層20中嵌入有鋼筋骨架30。該鋼筋骨架30可以形成為平面格柵結構。
在圖示的實施方式中，所述路面鋪裝結構呈長方體形狀，梯形滑臺21沿著透水磚的長度方向延伸，梯形滑臺21與燕尾槽41的配合結構限制了透水混凝土層20在寬度和厚度方向上的自由度，定位銷50進一步限制了透水混凝土層20在長度方向上的自由度，從而使將透水混凝土層20定位在非透水混凝土層40上。安裝時，先將梯形滑臺21滑入燕尾槽41中，然後裝入定位銷50；拆卸時，先將定位銷50拔出，然後將梯形滑臺21從燕尾槽41中滑出。
為了增加透水磚上表面的粗糙度，防止行人滑倒，透水混凝土層20的上表面形成有多個防滑凸臺23。
為了防止定位銷50被孩童人為拔出，優選地，定位銷50的頭部形狀與防滑凸臺23的形狀相同，以增加定位銷50的隱蔽性，不容易識別出。
為了防止灰塵顆粒阻塞透水混凝土層20的透水孔，優選地，如圖2所示，透水混凝土層20上覆蓋有二氧化鈦塗層10。
本實用新型對於透水磚的形狀沒有特別限制。在圖示的實施方式中，透水磚呈長方體。在其他可能的實施方式中，透水磚也可以呈正六稜柱或其他形狀。
如圖5至圖8所示，根據本實用新型的第二種實施方式提供的透水磚包括透水混凝土層20和非透水混凝土層40，其中，透水混凝土層20為多孔且孔隙小的透水混凝土，非透水混凝土層40為少孔且孔隙大的透水混凝土，透水混凝土層20的厚度小於非透水混凝土層40的厚度，非透水混凝土層40的上表面設置有燕尾槽41，透水混凝土層20和非透水混凝土層40上分別設置有第一定位銷孔22和第二定位銷孔42，定位銷50穿過第一定位銷孔22以插入第二定位銷孔42中。
本實用新型對於透水磚的形狀沒有特別限制。在圖示的實施方式中，透水磚呈長方體。在其他可能的實施方式中，透水磚也可以呈正六稜柱或其他形狀。
與第一種實施方式不同的是，第二種實施方式的透水磚還包括位於透水混凝土層20和非透水混凝土層40之間的塑料承載板60，並且，梯形滑臺61一體地形成在塑料承載板60的下表面。塑料承載板60上設置有供定位銷50穿過的第三定位銷孔63和多個透水孔62，透水混凝土層20結合在塑料承載板60的上表面。塑料承載板60作為透水混凝土層20的骨架，起著承載透水混凝土層20、提高透水混凝土層20強度的作用。
在這種情況下，為了保證雨水能夠順暢地流入水流孔道43中，如圖4所示，水流孔道43可以設置在與透水孔62相對應的位置。
如圖8所示，為了使透水混凝土層20與塑料承載板60結合得更緊密，塑料承載板60上形成有多個接合柱64，該多個接合柱64垂直於該塑料承載板60向上延伸以嵌入到透水混凝土層20中。
本實用新型的透水磚具有上下可分的兩層：透水混凝土層20和非透水混凝土層40，其中，透水混凝土層20作為路面的表面，起著透水和過濾雜質的作用；非透水混凝土層40作為透水磚的主體，通過其上的水流孔道41將從透水混凝土層20滲下的水繼續滲透入地或滲入排水系統。由於透水磚主體由非透水混凝土製成，因此與現有的完全由透水混凝土製成的透水磚相比，本實用新型的透水磚製造成本更低。並且，當本實用新型的透水磚因長期使用而發生磨損時，只需更換磨損較大的透水混凝土層20即可，而承受衝擊較小的非透水混凝土層40則可以繼續使用，以此方式，能夠顯著延長透水磚的使用壽命。
在本實用新型的透水磚中，透水混凝土層20是通過將含有第一骨料和第一粘結劑的混合物固化形成的，並且第一粘結劑含有親水性粘結劑。含有親水粘結劑的透水混凝土層20具有優異的透水能力，能夠使雨水快速滲透至非透水混凝土層40；非透水混凝土層40通過其上的水流孔道41將從透水混凝土層20滲透下來的雨水滲透入地。
本實用新型對所述第一骨料的顆粒直徑沒有特別地限制，只要能夠使得透水磚具有優異的強度和排水能力即可，優選情況下，所述第一骨料顆粒的平均顆粒直徑可以為0.05-1毫米，所述第二骨料的平均顆粒直徑可以為3-7毫米。所述第一骨料顆粒可以為本領域技術人員所公知的各種可用於形成透水磚並具有一定強度的骨料，例如，所述第一骨料可以為石英砂和/或原砂。
根據本實用新型，優選情況下，透水混凝土層20具有多孔結構。本實用新型的發明人經過大量實驗研究發現，當所述多孔結構的孔直徑為0.1-0.5mm，孔隙率為15％-35％時，能夠保證透水混凝土層20同時具有優異的透水性和良好的過濾功能。其中，所述多孔結構的孔直徑以及孔隙率可以採用本領域技術人員公知的方法進行測定，例如，可以採用電子顯微鏡對孔直徑進行測定，採用排水法對孔隙率進行測定。
在形成透水混凝土層20的混合物中，所述第一骨料和親水性粘結劑的含量可以在較大的範圍內選擇和調整，例如，以100重量份的第一骨料為基準，所述親水性粘結劑的含量可以為1-20重量份；優選情況下，以100重量份的第一骨料為基準，所述親水性粘結劑的含量為2-15重量份。
所述親水性粘結劑可以為現有的各種親水性粘結劑，只要能夠滿足由其與第一骨料顆粒的混合物經固化所形成的透水混凝土層20具有優異的透水能力，且具有一定強度的材料，能夠作為道路鋪設材料的要求即可。例如，所述親水性粘結劑可以選自親水性環氧樹脂、親水性聚氨酯樹脂和親水性丙烯酸樹脂中的一種或多種。
根據本實用新型，所述親水性環氧樹脂、親水性聚氨酯樹脂和親水性丙烯酸樹脂是指分子結構中含有足夠的親水基團和/或親水鏈段的環氧樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂，所述親水基團例如可以選自羥基、羧基、磺酸基和銨基中的一種或多種，所述親水鏈段例如可以為(-CH2-CH2-O-)n，其中，n為1-10的整數。
為了提高固化性能，所述第一骨料顆粒和親水性粘結劑的混合物中還可以含有固化劑。本實用新型對於所述固化劑的種類沒有特別限定，可以根據親水性粘結劑進行合理地選擇。例如，對於親水性環氧樹脂而言，所述固化劑可以為胺系固化劑和/或酸酐系固化劑。具體地，所述胺系固化劑可以為乙二胺、三甲基六亞甲基二胺、二乙基三胺、羥甲基乙二胺、羥乙基乙二胺、二羥乙基乙二胺、羥乙基二乙烯三胺、二羥乙基乙二胺、羥乙基二乙烯三胺、二羥乙基二乙烯三胺、羥乙基己二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、二氰二胺、環己二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、六亞甲基四胺、異佛爾酮二胺以及二氨基環己烷中的一種或多種；所述酸酐可以為甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的一種或多種。對於親水性聚氨酯樹脂而言，所述固化劑優選選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、三甲氧苄胺嘧啶(TMP)的加成物、TDI和含羥基組分的預聚物以及TDI的三聚體。相對於100重量份的所述親水性粘結劑，所述固化劑的含量可以為1-20重量份，優選為5-18重量份。
為了提高所述透水磚的耐候性，優選情況下，所述第一粘結劑還可以含有耐候性樹脂粘結劑。一般地，以100重量份的第一骨料為基準，所述耐候性樹脂粘結劑和親水性樹脂粘結劑的總含量為1-20重量份，優選為2-10重量份；且所述耐候性樹脂粘結劑與親水性樹脂粘結劑的重量比為0-3∶1。所述耐候性樹脂粘結劑例如可以為環氧樹脂和聚氨酯樹脂中的一種或多種。需要說明的是，作為所述耐候性樹脂粘結劑的環氧樹脂和聚氨酯樹脂為不含親水基團和/或親水鏈段的環氧樹脂和聚氨酯樹脂。
根據本實用新型，所述環氧樹脂例如可以選自脂環族環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、有機矽改性雙酚A型環氧樹脂、飽和縮水甘油酯型環氧樹脂、雜環型和混合型環氧樹脂中的一種或多種。所述聚氨酯樹脂由多異氰酸酯和多元醇組成；其中，所述多異氰酸酯例如可以選自1，6-己二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、甲基環己基二異氰酸酯(HTDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)、1，6-己二異氰酸酯縮二脲、1，6-己二異氰酸酯三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體、甲苯二異氰酸酯(TDI)和1，6-己二異氰酸酯(HDI)的混合三聚體或預聚體中的一種或幾種；所述多元醇例如可以選自聚酯多元醇、四氫呋喃為基的聚醚多元醇、含羥基的丙烯酸樹脂和含羥基的有機矽樹脂中的一種或幾種。所述聚氨酯樹脂可添加有氨酯級溶劑、擴鏈劑與交聯劑。本實用新型對所述氨酯級溶劑、擴鏈劑與交聯劑的用量沒有特別限定，例如，以所述聚氨酯樹脂的總重量為基準，所述氨酯級溶劑的用量可以為0.1-2重量％；所述擴鏈劑與交聯劑的總用量可以為0.1-2重量％。所述氨酯級溶劑優選為醋酸乙酯、醋酸甲酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯中的一種或幾種。所述擴鏈劑與交聯劑優選為醇類和胺類擴鏈劑與交聯劑，所述的醇類和胺類擴鏈劑與交聯劑例如可以為1，4-丁二醇，1，6-己二醇、三羥甲基丙烷和3，3′-二氯-4，4′-二氨基-二苯基甲烷MOCA中的一種或幾種。所述聚氨酯樹脂中還可以添加有聚氨酯固化反應催化劑。所述聚氨酯固化反應催化劑優選為有機錫系或鉛系催化劑中的一種或幾種；所述的有機錫系催化劑可以為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、異辛酸亞錫；所述鉛系催化劑可以選自環氧酸鋅、環烷酸鉛和異辛酸鉛中的一種或多種。本實用新型對所述聚氨酯固化反應催化劑的用量沒有特別限定，例如，以所述聚氨酯樹脂的總重量為基準，所述聚氨酯固化反應催化劑的用量可以為0.1-2重量％。
為了提高透水磚的強度和透水性能，優選情況下，所述透水混凝土層20中還可以含有親水性無機材料。所述親水性無機材料可以為現有的各種親水性無機材料，優選情況下，所述親水性無機材料選自硅藻土、膨潤土和珍珠巖中的一種或多種。且以100重量份的第一骨料顆粒為基準，所述親水性無機材料的含量為1-20重量份，優選為5-15重量份。
為了增強第一骨料之間的粘結強度，優選地，所述透水混凝土層20中還可以含有含矽、鈦或磷元素的偶聯劑，所述偶聯劑的質量可以為所述親水性粘結劑質量的0-10％，優選0.5-5％。所述偶聯劑例如可以為乙烯基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油醚氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷等中的一種或多種。
優選情況下，所述透水混凝土層20中還含有耐候性添加劑，所述耐候性添加劑為光穩定劑和/或抗氧劑。所述光穩定劑是一種能夠提高高分子材料的光穩定性助劑，其能屏蔽紫外線、或吸收紫外線並把它轉化為無害的熱能；或者淬滅被紫外線激發的分子或基團的激發態，使其回復到基態；或者捕獲因光氧化產生的自由基，避免光氧化反應進行下去，從而使高分子材料免遭紫外線的破壞。所述抗氧化劑用於增強所述透水混凝土層20的抗氧化性，避免所述透水磚由於自身因素和環境因素的作用受到氧化，從而引起透水磚性能的下降或損失。因此，在所述透水混凝土層20中添加光穩定劑和/或抗氧劑之後，能夠有效地延長所述透水磚的使用壽命。
本實用新型對所述光穩定劑和/或抗氧化劑的用量沒有特別地限制，例如，所述光穩定劑和抗氧化劑的總用量可以為所述第一粘結劑含量的0.1-5重量％。需要說明的是，當所述透水混凝土層20中含有光穩定劑和抗氧化劑時，所述光穩定劑和抗氧化劑的總用量指的是光穩定劑和抗氧化劑的用量之和；當所述透水混凝土層20中僅含有光穩定劑或抗氧化劑時，所述光穩定劑和抗氧化劑的總用量指的是光穩定劑或抗氧化劑的用量。所述光穩定劑例如可以選自二苯甲酮類、水楊酸酯類、苯並三唑類、受阻胺類、光穩定劑HPT和光穩定劑EPU中的任一種或幾種；其中，所述二苯甲酮類光穩定劑例如可以為UV-207、UV-9、UV-531、UV-A、MA、D49和光穩定劑-50中的一種或多種；所述水楊酸酯類光穩定劑例如可以為光穩定劑TBS、光穩定劑BAD等；所述苯並三唑類光穩定劑例如可以為UV-P、UV-320、UV-326、UV-327、UV-328和UV-5411等；所述受阻胺類光穩定劑例如可以為光穩定劑744、光穩定劑144、受阻胺770、光穩定劑292等。所述抗氧劑可以使用抗氧劑1222、AT-76、抗氧劑2246-S、AT-59、抗氧劑1035、抗氧劑1098、抗氧劑3125、TPP、TNPP、AT-168、抗氧劑245、GA-80、抗氧劑858、抗氧劑1010中的一種或幾種。
根據本實用新型，為了使得到更為美觀的透水磚，優選情況下，所述第一骨料顆粒為表面包覆有彩色樹脂層的第一骨料顆粒，所述彩色樹脂層由含有顏料劑和親水性樹脂的彩色塗料固化形成。且相對於100重量份的第一骨料顆粒，所述彩色樹脂層的含量可以為0.5-3.5重量份，優選為0.8-1.8重量份。所述顏料劑和親水性樹脂的重量比可以為0.05-0.5∶1，優選為0.2-0.3∶1。
本實用新型對所述顏料劑的種類沒有特別地限制，例如可以選自鈦白、氧化鋅、紅色氧化鐵、硃砂、群青、氧化鈷、鈦黃、鉻黃、炭黑和酞菁藍中的一種或多種。所述顏料劑的顏色也沒有特別地限制，可以根據需要進行適當地選擇。
以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型並不限於上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本實用新型的保護範圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。