一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖及其制备方法

摘要

一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：A、粘合剂的制备：向免烧透水砖常规使用的粘合剂内添加含有金属离子的光触媒溶液；B、按如下质量百分比比例称取：55‑65％瘠性颗粒料、5‑10％水泥、2‑5％铁碳滤料和20‑30％粘合剂，混合后搅拌均匀；C、成型压制，并在常温下自然固结、养护，得到成品。本发明提出一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖的制备方法，制备方法简单，对粘合剂和坯体混合料的原料进行改进，另外还提出一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖，具有高效且持续的抗菌效果和除臭效果，尤其适用于化工、电镀、造纸、农药生产等工业区内污水排放处的地方。

权利要求

1.一种抗菌及除臭的免烧透水砖，其特征在于：它由瘠性颗粒料、水泥、铁碳滤料和粘合剂制备而成，其中，所述粘合剂含有含金属离子的光触媒溶液；

所述粘合剂为环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂之一或其任意组合；

所述免烧透水砖包括砖体和外延保护层，所述外延保护层设置于所述砖体的外周，所述外延保护层是由水泥、骨料、营养土和纤维棒状体混合压制成片后围组形成的；

且所述免烧透水砖的制备方法包括以下步骤：

A、粘合剂的制备：向免烧透水砖常规使用的粘合剂内添加含有金属离子的光触媒溶液，所述金属离子的含量在光触媒溶液中占0.5％，其中添加的金属离子包括锌、铜、银中的一种或多种；

B、按如下质量百分比比例称取：55-65％瘠性颗粒料、5-10％水泥、2-5％铁碳滤料和

20-30％粘合剂，混合后搅拌均匀；

C、将混合料注入成型模具中进行压制，置于振动台上振动，使混合料在成型模具底部铺平，在常温下自然固结、养护，得到成品。

2.根据权利要求1所述的一种抗菌及除臭的免烧透水砖，其特征在于：它由瘠性颗粒料、水泥、棒状矿物、铁碳滤料和粘合剂制备而成，其中，按质量百分比算，含2-4％的棒状矿物；

其制备方法中，步骤B中还包括2-4％的棒状矿物，所述棒状矿物为硅酸盐类矿物。

3.根据权利要求2所述的一种抗菌及除臭的免烧透水砖，其特征在于：所述硅酸盐类矿物为夕线石棒状晶体。

4.根据权利要求2所述的一种抗菌及除臭的免烧透水砖，其特征在于：所述棒状矿物的长度为瘠性颗粒料粒径的5-10倍，其宽度为瘠性颗粒料粒径的0.8-1.2倍。

5.制备权利要求1所述的一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、制备外延保护层基料：按配方比例称取水泥、骨料、营养土和纤维棒状体，加水进行搅拌混合获得外延保护层基料，将其注入于成型模具的外边框内，获得外延保护层，其中所述外延保护层的组分按质量百分比，包括5-10％水泥、20-30％骨料、20-30％营养土和30-

50％纤维棒状体；

b、将混合料注入成型模具的内框中，置于振动台上振动，使混合料在成型模具底部铺平；

c、在振动的同时，将成型模具中的隔框取出，使外延保护层与基料层的侧边部相融合，并在20-30Mpa的压力下压制成型，得到砖坯；

d、将砖坯在常温下自然固结、养护，得到免烧透水砖。

说明书

一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及透水砖技术领域，尤其涉及一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前城市中往往需要在人行道、小区路面、步行街及建筑周边的底面等市政工程中铺设路面砖，常用的路面砖有大理石、瓷砖、釉面砖、水泥砖等。但是由于上述种类的路面砖透水率太低，大面积的使用，使雨水难以渗透至地下，破坏了地下微环境，往往造成地下水位下降、地面下沉、植被成活困难等问题，且在雨雪天气，地面容易积水，影响通行。所以近年来又开发了透水砖，其应用逐年增加。

[0003] 现有的透水砖在实际搬运或铺贴时,其侧边经常磕碰，磕碰后容易出现崩脚或脱层缺陷，导致透水砖不可使用，造成大量的浪费，且不环保，另外在阴暗潮湿的地方十分容易长出苔藓，影响透水砖的透水效果。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提出一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖的制备方法，制备方法简单，对粘合剂和坯体混合料的原料进行改进，获得适用于工业区的免烧透水砖。

[0005] 本发明的另一目的在于提出一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖，具有高效且持续的抗菌效果和除臭效果，尤其适用于化工、电镀、造纸、农药生产等工业区内污水排放处的地方。

[0006] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0007] 一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖的制备方法，包括以下步骤：

[0008] A、粘合剂的制备：向免烧透水砖常规使用的粘合剂内添加含有金属离子的光触媒溶液；

[0009] B、按如下质量百分比比例称取：55-65％瘠性颗粒料、5-10％水泥、2-5％铁碳滤料和20-30％粘合剂，混合后搅拌均匀；

[0010] C、将混合料注入成型模具中进行压制，置于振动台上振动，使混合料在成型模具底部铺平，在常温下自然固结、养护，得到成品。

[0011] 更进一步的说明，所述金属离子的含量在光触媒溶液中占0.5％。

[0012] 更进一步的说明，步骤B中还包括2-4％的棒状矿物，所述棒状矿物为硅酸盐类矿物。

[0013] 更进一步的说明，所述硅酸盐类矿物为夕线石棒状晶体。

[0014] 更进一步的说明，所述棒状矿物的长度为瘠性颗粒料粒径的5-10倍，其宽度为瘠性颗粒料粒径的0.8-1.2倍。

[0015] 本申请还提出保护一种使用上述的具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖制备方法制备获得的免烧透水砖，它由瘠性颗粒料、水泥、铁碳滤料和粘合剂制备而成，其中，所述粘合剂含有含金属离子的光触媒溶液。

[0016] 另一实施例，使用上述的一种抗菌及除臭的免烧透水砖制备方法制备获得的免烧透水砖，它由瘠性颗粒料、水泥、棒状矿物、铁碳滤料和粘合剂制备而成，其中，按质量百分比算，含2-4％的棒状矿物。

[0017] 更进一步的说明，本申请免烧透水砖从结构上，包括砖体和外延保护层，所述外延保护层设置于所述砖体的外周，所述外延保护层是由水泥、骨料、营养土和纤维棒状体混合压制成片后围组形成的。

[0018] 更进一步的说明，制备上述一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖的制备方法，包括以下步骤：

[0019] a、制备外延保护层基料：按配方比例称取水泥、骨料、营养土和纤维棒状体，加水进行搅拌混合获得外延保护层基料，将其注入于成型模具的外边框内，获得外延保护层；

[0020] b、将混合料注入成型模具的内框中，置于振动台上振动，使混合料在成型模具底部铺平；

[0021] c、在振动的同时，将成型模具中的隔框取出，使外延保护层与混合料的侧边部相融合，并在20-30Mpa的压力下压制成型，得到砖坯；

[0022] d、将砖坯在常温下自然固结、养护，得到免烧透水砖。

[0023] 本发明的有益效果：

[0024] 1、适用于工业区的路面，透水砖的结构中除了含有具有抗菌、吸附、除臭功能的金属离子及光触媒溶液之外，还含有铁碳滤料，用于调节污水的pH可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低污水的色度，同时去除部分有机污染物质使污水得到净化，分解有机养分来降低微生物繁殖的可能性，实现抗菌作用，可避免产生苔藓，另外对污水进行净化，使污水不对土壤造成污染，尤其适用于化工、电镀、造纸、农药生产等工业区内；

[0025] 2、铁碳滤料的加入可使某些不饱和基团(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-)的双键打开，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物，使光触媒溶液可更快速高效的对其进行分解，使透水砖具有“自由呼吸”的透水性能。

附图说明

[0026] 图1是现有技术的免烧透水砖的剖面结构示意图；

[0027] 图2是本发明的免烧透水砖的剖面结构示意图；

[0028] 图3是本发明的另一实施例的免烧透水砖的结构示意图。

[0029] 其中：瘠性颗粒料1、棒状矿物2、外延保护层3。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

[0031] 一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖的制备方法，包括以下步骤：

[0032] A、粘合剂的制备：向免烧透水砖常规使用的粘合剂内添加含有金属离子的光触媒溶液；

[0033] B、按如下质量百分比比例称取：55-65％瘠性颗粒料、5-10％水泥、2-5％铁碳滤料和20-30％粘合剂，混合后搅拌均匀；

[0034] C、将混合料注入成型模具中进行压制，置于振动台上振动，使混合料在成型模具底部铺平，在常温下自然固结、养护，得到成品。

[0035] 本申请的免烧透水砖适用于工业区的路面，透水砖的结构中除了含有具有抗菌、吸附、除臭功能的金属离子及光触媒溶液之外，还含有铁碳滤料，用于调节污水的pH可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低污水的色度，同时去除部分有机污染物质使污水得到净化，分解有机养分来降低微生物繁殖的可能性，实现抗菌作用，可避免产生苔藓，另外对污水进行净化，使污水不对土壤造成污染，尤其适用于化工、电镀、造纸、农药生产等工业区内。

[0036] 铁碳滤料的加入可使某些不饱和基团(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-)的双键打开，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物，使光触媒溶液可更快速高效的对其进行分解，使透水砖具有“自由呼吸”的透水性能。

[0037] 进一步的说明，所述粘合剂可以为耐候性好的环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂之一或其任意组合，瘠性颗粒料可以为砂石。

[0038] 更进一步的说明，步骤A中添加的金属离子包括锌、铜、银中的一种或多种。另外，除金属离子外，还可添加有硒离子，硒离子的加入砖体的抗菌效果显著增强，抗菌的持久性显著的延长，即便在阴暗潮湿的地方也具有显著的抗菌效果，另外可选用铜、硒离子混合(0.8-1:1-1.2)、银、硒离子混合(0.8-1:1-1.2)、锌、硒离子混合(0.8-1:1-1.2)，经试验证明，采用锌、硒离子(1:1.2)混合方式，抗菌效果最佳，更具持久性。

[0039] 实施例(统一砖体结构为300mm*300mm*50mm)

[0040] 实施例1-现有技术的透水砖

[0041] 包括以下步骤：

[0042] A、按如下质量百分比比例称取：60％瘠性颗粒料、10％水泥和30％常规使用的粘合剂，混合后搅拌均匀；

[0043] B、将混合料注入成型模具中进行压制，置于振动台上振动，使混合料在成型模具底部铺平，在常温下自然固结、养护，得到成品。

[0044] 实施例2-一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖的制备方法

[0045] 包括以下步骤：

[0046] A、粘合剂的制备：向免烧透水砖常规使用的粘合剂内添加含有锌离子的光触媒溶液(二氧化钛溶液)；

[0047] B、按如下质量百分比比例称取：60％瘠性颗粒料、6％水泥、4％铁碳滤料和30％粘合剂，混合后搅拌均匀；

[0048] C、将混合料注入成型模具中进行压制，置于振动台上振动，使混合料在成型模具底部铺平，在常温下自然固结、养护，得到成品。

[0049] 实施例3-一种长期具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖的制备方法[0050] 包括以下步骤：

[0051] A、粘合剂的制备：向免烧透水砖常规使用的粘合剂内添加含有锌离子和硒离子(1:1.2)的光触媒溶液(二氧化钛溶液)；

[0052] B、按如下质量百分比比例称取：60％瘠性颗粒料、6％水泥、4％铁碳滤料和30％粘合剂，混合后搅拌均匀；

[0053] C、将混合料注入成型模具中进行压制，置于振动台上振动，使混合料在成型模具底部铺平，在常温下自然固结、养护，得到成品。

[0054] 将上述实施例1-3的透水砖分别放置在同一化工厂房的阴暗潮湿的地方使用，对其进行使用监控，实施例1的透水砖区域在2个半月后砖面及砖体间生长有苔藓或起黑斑，6个月后，对实施例1-3的透水砖进行透水试验，将同样的污水水量倾倒在各个区域内，1个小时后观察，实施例1的透水砖区域的砖面上仍具有较多的积水现象，且污水的颜色变化不大，有臭味，实施例2中有少量的砖面积水现象，且砖面上污水的颜色比原来的污水颜色明显变浅，臭味不明显，实施例3的区域几乎没有积水现象，无臭味，实施例2的透水砖区域在7个月后砖面才开始出现黑斑或起滑苔，实施例3的透水砖区域在11个半月后砖面才开始出现黑斑，后续才长苔藓。可见本申请的透水砖兼具抗菌、吸附和除臭功能。

[0055] 更进一步的说明，所述金属离子的含量在光触媒溶液中占0.5％。金属离子的含量添加过量会影响光触媒溶液自身的性能，添加过少其抗菌作用不明显，经试验证明，添加量为0.5％为最优的添加量，起到适合的抗菌、除臭效果之外，不影响光触媒溶液及粘合剂的自身的光解或粘结性能。

[0056] 更进一步的说明，步骤B中还包括2-4％的棒状矿物，所述棒状矿物为硅酸盐类矿物。如图1所示，免烧透水砖一般是由粒径大小均匀的颗粒料1混合水泥和粘合剂在成型模具内成型固结、后续养护而成，颗粒料1在粘合剂的作用下才起到定型作用，因此其砖体的强度也是由粘合剂所产生的，现有的免烧透水砖的砖体强度一般在30-35Mpa，本申请在坯体原料中加入2-4％的棒状矿物2，在大小均匀的颗粒料层加入棒状矿物2，如图2所示，增加其内部的透水空间的同时，其在非垂直的方向上提供抗折力，使免烧透水砖的强度大大的提高。

[0057] 通过多次试验证明，当棒状矿物添加过量时，砖体局部面积的强度大，但其砖体表面容易出现裂纹现象，且整体的强度反而降低，因此，需限定棒状矿物添加量为2-4％，优选的，添加量为3.5％，其在不影响砖体其他性能的同时，强度可达到55Mpa以上。

[0058] 优选的，可以为棒状的透辉石矿物，优选的，为晶体六方棒状结构，其硬度高，可用于提高砖体的强度，另外，六方柱的多柱面结构可匹配不同方向上的颗粒球面，因此，在砖体内形成一定透水空间的同时，其与其他颗粒料仍具有良好的连接，是作为砖体高强度性能的保障，砖体强度大于50Mpa。

[0059] 更进一步的说明，所述硅酸盐类矿物为夕线石棒状晶体。夕线石棒状晶体有平行伸长方向的解理，其自身结构即可大大的提高砖体的抗折强度，砖体强度为55-60Mpa。

[0060] 实施例

[0061] 按下表1中配比制备获得免烧透水砖，并对其砖体强度和透水率进行检测。

[0062]

[0063]

[0064] 表1

[0065] 更进一步的说明，所述棒状矿物的长度为瘠性颗粒料粒径的5-10倍，其宽度为瘠性颗粒料粒径的0.8-1.2倍。

[0066] 优选的，限定棒状矿物的长度和宽度，使其与瘠性颗粒料颗粒料可相互均匀的配合，在增强砖体的强度的同时，还可进一步的提高其透水率。进一步的说明，瘠性颗粒料一般选用目数为10-20目的颗粒料。

[0067] 本申请还提出保护一种使用上述的具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖制备方法制备获得的免烧透水砖，它由瘠性颗粒料、水泥、铁碳滤料和粘合剂制备而成，其中，所述粘合剂含有含金属离子的光触媒溶液。

[0068] 另一实施例，使用上述的一种抗菌及除臭的免烧透水砖制备方法制备获得的免烧透水砖，它由瘠性颗粒料、水泥、棒状矿物、铁碳滤料和粘合剂制备而成，其中，按质量百分比算，含2-4％的棒状矿物。

[0069] 更进一步的说明，本申请免烧透水砖从结构上，包括砖体和外延保护层3，所述外延保护层3设置于所述砖体的外周，所述外延保护层3是由水泥、骨料、营养土和纤维棒状体混合压制成片后围组形成的。

[0070] 如图3所示，透水砖在搬运或铺贴时,其侧边经常磕碰，容易出现崩脚或脱层缺陷，因此本申请在砖体的侧边设置一周外延保护层，对砖体进行保护，避免其在搬运或铺贴因碰撞而崩脚或脱层。

[0071] 更进一步的说明，制备上述一种具有抗菌及除臭作用的免烧透水砖的制备方法，包括以下步骤：

[0072] a、制备外延保护层基料：按配方比例称取水泥、骨料、营养土和纤维棒状体，加水进行搅拌混合获得外延保护层基料，将其注入于成型模具的外边框内，获得外延保护层；

[0073] b、将混合料注入成型模具的内框中，置于振动台上振动，使混合料在成型模具底部铺平；

[0074] c、在振动的同时，将成型模具中的隔框取出，使外延保护层与混合料的侧边部相融合，并在20-30Mpa的压力下压制成型，得到砖坯；

[0075] d、将砖坯在常温下自然固结、养护，得到免烧透水砖。

[0076] 另一实施例，所述外延保护层的组分按质量百分比，包括5-10水泥、20-30％骨料、20-30％营养土和30-50％纤维棒状体，水泥的加入使外延保层可形成泥浆，特性与混合料相似，在相隔布料后可以重新进行边界相融合，使其间隔缝隙消失。外延保护层基料在布料时通过成型模具中的隔框形成外延保护框，并在其内部进行布混合料，布料完成后，取出隔框，使其边界进行融合接触，实现外延保护框与砖体的相紧密结合。优选的，外延保护层基料的含水量为20％。

[0077] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。