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以建筑废料为原料制备透水砖技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-01-05  浏览次数:135

一 、技术背景

目前,随着经济的发展,城市现代化建设步伐的加快,大多城市相继出现地下水资源缺乏、热岛效应等。研究发现,这些问题都与城市建设自然土壤植被不断被建筑物及各种不透水地面覆盖有关。国内许多城市的不透水地面比例已经超过70%,改变了原有的天然地面可渗透性的属性,极大的破坏了生态环境。虽然现在许多城市的停车位、人行道等路面都铺设了渗水砖,但这些砖的基层却大都没有进行处理,致使这些砖仅限于吸取部分少量雨水和起排水作用,在大雨或暴雨时路面还会积水,给城市排水和防洪造城压力。另外,在旱季的时候也不能把地下水通过蒸发透过生态环保透水砖及时补充到空气中,无法缓解“热岛效应”。因此,生态城市建设中急需具有透水功能的道路铺设材料。

同时,目前城市建设中的建筑垃圾问题也成了一大问题,据统计,近年来我国每年因为旧房拆迁以及建造新房屋而产生的建筑废料总量约为2.6亿吨。建筑废料资源化不但可以解决大量建筑废料堆放占用可耕地、污染环境等问题,还可以减少因开山采石而造成的对生态环境的负面影响,有着良好的经济效益、社会效益和环保效益,还能达到节能减排、资源循环利用的目的。因此对建筑废料进行回收再利用是十分必要的。

本技术根据海绵城市生态城市建设中对于道路铺设材料特殊的透水、吸水以及强度和环境性能的要求,利用城市建设中产生的建筑废料作为主要骨料。制备能够满足海绵城市建设需要的生态环保透水砖。

二、技术内容

1、技术原理

彩砂透水砖是通过“破坏水的表面张力的透水原理,有效解决传统透水。主要以建筑废料、矿渣废料、废陶瓷为原料,应用自主研发的工艺路线和配方进行生产。在满足透水的情况下,具有较高的强度和韧性及不泛白霜的特点,其技术水平属于国内先进水平,具有较好的性价比,技术产品已经应用面积达到了十万平方米,受到了应用单位的好评。

2、技术特点

① 在原料配方中建筑废料、矿渣废料、废陶瓷等占20~50%,减少了砂石的用量。

② 在工艺技术方面,摒弃了传统的烧砖工艺,而是利用高温蒸汽窑的养护方式,8小时出窑,降低了制砖的时间,更加环保、节能。

③ 具有较高的强度和韧性,适合于多种道路的铺设,如正常使用和维护可保持20年如新。

④ 加入透水剂,使砖体具有吸水锁水的功能,在温度变化时可以调节空气温湿度;砖体孔隙率达到15%20%可以降噪,并且对于融雪抗冻也起到很大的作用。还具有保持地面的防滑、耐风化、不泛白霜等特点。

⑤ 具有绿色环保、价格便宜的特点。

3、产品性能指标

技术性能指标均符合GB/T25993-2010标准规定的强度等级、透水系数、抗冻性、耐磨性等指标。

① 透水、透气性能好,透水率≥1.9×cm/s,并起到过滤的效果。

② 单块线性破坏符合≥268N/mm,表面呈微小凹凸,防止路面反光。吸收车辆行驶时产生的噪音,可提高车辆通行的舒适性和安全性。

③ 可吸收水分与热量,调节地表局部空间的温湿度,对调节城市小气候、缓解城市热岛效应有较大的作用。

④ 雨后不积水,雪后不打滑,方便市民安全出行。

⑤ 色彩丰富,自然朴实,规格多样化,使用时间长等特点。

4、主要设备

全自动配料搅拌系统、超级美州豹2001QFT9-18)全自动砌块成型系统、降板无人驾驶窑车转运系统、坐标式重载智能码垛机器人系统、复合缠绕穿箭打包系统、智能化电器控制系统。

5、工艺路线图


图1 工业流程图

三、技术创新性

1、利用建筑废料作为骨料制备了生态环保透水砖,对于城市建筑废料的处理及其降低生态环保透水砖的价格具有积极的意义。

2、消除了生态环保透水砖产生白霜的问题。

3、生态环保透水砖的强度和透水率及其关系是本研究的关键技术。强度和透水率与材料配方、成型工艺条件和养护条件按等因素有关系。在大量试验的基础上,通过单因素实验的方法,确定了生态环保透水砖的最佳原料配方、最佳成型压力和时间、最佳养护温度和时间等关键的工艺参数。

4、解决并消除了一般生态环保透水砖在固化、使用过程中产生白霜的问题。针对生态环保透水砖产生的白霜,在分析化验检测的基础上确定了产生白霜的原因和物质,研制了生态环保透水砖用抑霜剂,基本上消除了白霜现象,提高了产品质量档次。

四、应用范围

主要用于海绵城市建设中的建筑小区、市政道路人行道、公园绿地、大型广场、停车场、旅游景点、体育设施的地面铺设,以及部分商业区、酒店停车场和高档别墅小区等场所的地面铺设。

生态环保透水砖对于铺设环境要求是地势比较平坦,具有良好的市政排水设施,通过生态环保透水砖的雨水等能够及时进入城市排水系统以及部分存留,保证使用环境的生态平衡。生态环保透水砖在使用时对于基础层由一定的要求,一般由地基层、粗砂层、碎石与中砂混合层、中砂层等构成,其基本的技术要求是在保证承受强度达到规定要求的基础上,保证良好的透水性能。

五、铺设方法

有两种透水路面结构,一种是完全透水型地面,即地面自下而上都是透水的,不需要考虑排水问题;另一种是渗透排水型地面,即基层是混凝土或沥青,上层是透水的,说渗透到下层后就会沿不透水层的坡度流动,这是基层的坡度、积水沟、检查井等均应按传统路面设计。渗透排水层地面类型的采用有几方面的愿因,当土质条件不好或现有基层不透水,而又希望下雨时路面不积水时采用;青睐透水地面美观效果时;希望雨水资源综合利用时等情况。

1、透水型:

1)平整地基,压实度大于90%,素土夯实,在地基上铺设厚度为50mm-60mm的粗砂层,夯实、平整。

2)砂垫层:碎砾石中砂混合层厚度为60mm-80mm,比例为3:1.后铺设中砂垫层,找平夯实,厚度为50mm-60mm,要求压实度大于95%,含泥量小于5%

3)铺设:面砖,厚度6cm,砖缝2-5mm,按设计图案铺设透生态环保透水砖,用胶木锤、木锤由侧面敲实;图案最外层用其他材料挤紧或用水泥砂浆稳固。

4)细沙填缝:在铺好的生态环保透水砖缝隙间用细沙填满,扫平清理。


2 透水性铺设工艺示意

 

2、排水型:

(1)基层处理:平整地基,素土夯实,在地基上铺设厚度为40mm-50mm的碎石层。

2)根据地基情况不同铺设不同粗砂混凝土层(有一定透水型);

330mm厚水泥砂浆找平,根据排水要求放坡;

4)路侧根据要求埋设多孔排水管,用碎石填埋;

5)铺设:按照设计图案铺设生态环保透水砖,用胶木锤侧面敲实;

6)细沙扫缝。

图3 排水型铺设工艺示意

 
 
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