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透水砖的生产技术及发展前景

日期:2019-03-17 / 人气:

  

国目前城市行车道普遍采用水泥路面或沥青路面,人行道普遍采用混凝土砖或瓷质广场砖辅贴,铺贴的基层材料不透水。这样一来,自然降水无法渗入地下补充地下水,而是全部进入下水道直接进入江河,只有部分进入水处理厂,其结果一方面增加了下水道的排污(paí wū)压力,另一方面要么污染江河水系,要么增加了水处理压力和水处理费用。另外,这些材料所辅贴的路面使城市温度普遍提高2℃~4℃,产生城市热岛效应。由于这些产品不透水,当大雨倾盆时行人无法行走。更为严重的是,许多城市因地下水过度开采,使得城市局部地面下陷,楼房倒塌,严重威胁着人们的生命财产安全,许多文物古迹面临灭顶之灾,例如在西安市,长达十几公里的裂缝不断出现。
透水砖因为透水性能好,孔隙率40%~50%,可以使部分雨水渗入下,使地下水得以自然补充,从根本上缓解了地下水位不断下降的难题。由于雨水部分渗入地下,减小了下水道在大雨时的排污压力。既符合现代(Modern)人生态环保的理念,也满足了现代都市对色彩和文化气息的渴求。
陶瓷透水砖生产技术
陶瓷透水砖是利用普通陶瓷原料为主要原料,通过原料粉碎、分级、配料、混料、成型、干燥、烧成、检验等工序制成符合要求的产品(Product)。
1、原料
透水砖使用的原料大部分为普通的陶瓷原材料,比如硬质高岭土、自燃后的煤矸石等骨料,以及一些熔剂性原料,原料来源广泛。
2、陶瓷透水砖的工艺流程
工艺主要是软、硬质原料分别破碎、粉磨,然后进行混料、压制、烧成等工序
3、主要设备(shèbèi)
粉碎设备:颚式破碎机、锤式破碎机、雷蒙磨机等。透水砖材质为花岗岩石骨料,高强水泥和水泥聚合物增强剂,并掺合聚丙烯纤维、送料配比严密,搅拌后经压制成形,主要用于市政、重要工程和住宅小区的人行步道、广场、停车场等场地的铺装。分级设备:振动筛等。混料设备:混料机。成型设备:压砖机。烧成设备:隧道窑。
4、技术难点
陶瓷(原料:非金属矿物)透水砖要求具有良好的透水性、防滑性能、抗冻性能及较高的强度,以满足不同路面铺设(lay)的使用要求,最大的技术难点是透水系数和强度的关系,透水系数大强度较低,透水系数小强度较高。因此必须选择合适的陶瓷原料、颗粒级配以及混料、成型方式是生产合格透水砖的关键。透水砖原料既可以是陶瓷原料,也可以是自燃过的工业垃圾煤矸石、废瓷砖、石英、长石、高岭土和粘土等原料。配方主要组成由骨料、结合剂、助熔剂组成。因此,对配方中的骨料、结合剂、助熔剂选择将影响透水砖的性能。
4.1骨料的选择
透水砖由于颗粒较粗,骨料是主要原料,所以骨料对产品的成型性能、烧成性能及成品的理化性能影响都很大。为了生产出最佳性能的透水砖产品,选择合适的骨料、颗粒级配等都对产品透水系数、强度等性能有很大的影响。
4.2结合剂的选择
加入粘结剂主要是为了满足产品的成型性能,其次是为了满足产品烧成过程中和烧成后的强度、结构的要求。但加入量多了,又会对气孔的形成及成本产生负面影响,所以加入量要合适。
4.3助熔剂的选择
助熔剂是一些低温生活垃圾,它的作用主要有两点:其一是起助熔作用,降低烧成温度;其二是提前熔化,使粘结剂在烧成分解时对骨料产生粘结作用,减弱因结合剂分解后失去粘结力时骨料松散、产品变形,同时也可以增强产品烧成后的强度。
4.4、生产工艺过程的研究
高透水性环境保护陶瓷砖(英文:ceramic tiles)的主要原料(Raw material)通过粉碎、分级、配料、混料、成型、干燥(缺乏水分)、烧成、检验等工序制成符合要求的产品,如何混料以及先后次序等影响产品性能。
5、铺贴方式
透水砖的铺贴方式同普通道路砖不同,普通道路砖的铺贴方式基层要求不透水,一般用三合土等作为基层材料。透水砖不光要求砖本身透水,道路的基层也要求透水,这样才能形成一个完整的透水系统,因此透水砖的铺贴由四层构成,从下到上依次为基础层、碎石层、砂层、透水砖铺贴层,以确保下雨时雨水能顺利流通,而不在路面积水。
透水砖的标准及规程
2004年咸阳陶瓷研究设计院开发出陶瓷透水砖后,就进行了陶瓷透水砖产品标准的起草工作,国家发展和改革委员会2005年2月14日发布了JC/T 945-2005《透水砖》标准,标准于2005年7月1日实施。
在JC/T945-2005《透水砖》标准中对透水砖的类别进行了分类,在技术要求中对产品的外观质量、尺寸偏差、抗压强度和抗折破坏荷载、物理性能做了要求。其中透水砖的透水系数1.0×10-2cm/s。抗冻性能必须达到25次冻融循环后外观质量应符合标准表2的规定,抗压强度损失率不得大于20.0%,要求较为严格。
2012年11月,住房和城乡建设部发布了CJJ/T188-2012《透水砖路面技术规程》。在规程中与产品标准JC/T945-2005《透水砖》不同的是:对透水砖的防滑性能提出了要求(demand),要求防滑性能不小于60;对结构层中的原材料提出了规范要求,并在设计中对透水砖面层的强度、接缝宽度、接缝砂级配做了规定;对找平层、基层、垫层、土基、排水设计等也做了详细的要求。
CJJ/T 188-2012《透水砖路面技术规程》的发布,对透水砖在市政工程上的应用方面起到了促进作用,结束了有产品标准无施工(Construction)规程的历史。
国内外现状
1、国外现状
国外推行的是路面透水系统。以德国为例,他们在城市和乡村铺设透水路面,像人行道、步行街、自行车道、郊区道路等受压不大的地方,采用透水性(water permeability)地砖,这种砖本身可透水,砖与砖之间采用了透水性填充材料拼接。荷兰人在围海造城的过程中,发现排开海水后的地面会因为长期接触不到水分而造成持续不断的地面沉降,为了使地面不再下沉,他们制造了一种长100m
  M、宽200m
  M、高50mm或60mm的小型(xǐao xǐng)路面砖铺设在街道路面上,并使砖与砖之间预留
2mm的缝隙,这样下雨时雨水会从砖之间的缝隙中渗入地下,这就是后来很有名的荷兰砖,这种砖大部分是水泥砖。陶瓷透水砖.抗冻融性能好。由于颗粒间孔隙大,结合是烧结结合,对于北方的冻融有良好的抗性。很好的解决了水泥透水砖的透水好则抗冻融不过关,抗冻融好则不透水的难题。
2、国内现状
国内市场上大部分透水砖都是水泥砖,这种砖本身不透水,利用砖与砖之间连接的缝隙透水;另一种是结构性透水砖,这种砖产品大部分中空或形成空心作为透水通道。某公司用沙漠沙制作的免烧透水砖,透水性(water permeability)能很好,但由于辅助材料很贵,售价在200元/m2以上,并且由于采用树脂作为粘结剂,耐久性较差,所以销量受到很大制约。
透水砖发展前景
陶瓷透水砖的特性如下:
透水性(water permeability):可使部分雨水渗入地下,使地下水得以补充,减少地面下沉的危害;
经济性:减少城市(CITY)排水和污水处理费用;
舒适性:高摩擦系数,行人行走舒适,特别是在下雨天;
环保性:吸收城市噪音污染,降低路面热污染和保护绿荫带等,可以形成舒适的小气候。
与其功能类似的路面砖是混凝土路面砖,其外观、装饰装修效果,走路的舒适度等与陶瓷透水砖相类似,但其透水性不如陶瓷透水砖。其原料是高能耗、高原料消耗、高污染的水泥,其用量越大,给社会造成的负面效应越大,因此透水砖无论从功能上、性能上、所用原料上,还是社会经济(jīng jì)效益上都是非常好的,是其他路面砖所无法比拟的和不可代替的。
随着国家节能减排政策(zhèng cè)的进一步推进和绿色建筑材料的需求量的进一步增加,在GB/T 50378《绿色建筑评价标准》中要求“硬质铺装地面中透水铺装面积的比例达到50%”,可以得到3分,可见国家在政策扶持方面的力度进一步加大,透水砖的用量会越来越多。

海绵城市,能充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水吸纳、蓄渗和缓释作用,有效缓解城市内涝,削减城市径流污染负荷,节约水资源,保护和改善城市生态环境。其主要特征是道路透水铺装形成海绵体,而陶瓷透水砖就是很好的道路铺装材料。
综上所述,陶瓷透水砖是一种符合目前绿色建筑和城市建设发展趋势的功能性材料,发展前景是非常广阔的。

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