CN107285680A - 可高效净化空气的环保铺路砖及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可高效净化空气的环保铺路砖，包括吸收层和基础层，所述吸收层位于铺路砖的上层；所述的基础层位于铺路砖的下层，起到承重的作用；吸收层包括水泥、骨料和活性炭；上述吸收层中的骨料包括红砖砂、废玻璃骨料和海砂；基础层包括水泥和骨料；上述基础层的骨料包括再生红砖骨料、海砂或石子骨料。本发明提供了一种利用回收红砖砂和活性炭制造的可净化空气的混凝土铺路砖的制造方法，使该铺路砖减低汽车尾气的能力与传统可净化空气的铺路砖相比提高30％以上，一方面给建筑废物红砖砂的资源化利用提供了新途径，另一方面节约天然石子的开采，净化城市空气保护环境。因此，本发明的环保砖及其制造方法是可持续发展的新技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种可高效净化空气的环保铺路砖及其制造方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
随着经济的高速增长和人们生活水平的提高，我国的大中城市中每年产生的建筑废弃物已达15亿吨，其中40％-60％为粘土砖。目前处理这些废物不仅变成严重的社会和环境问题而且严重的影响国家的可持续发展战略，而且所采用的回收处理粘土砖废物的方法成本高效率低。开发回收和利用红砖建筑废物的新技术越来越重要。
利用建筑废弃物制造可净化空气的环保砖既可以大量消耗建筑废弃物，又可以减低空气污染物从而净化空气。作者发明了利用建筑废弃物和回收玻璃制造的可净化空气的混凝土铺路砖(ZL200610169062)将铺路砖制造成可吸收空气的吸收层和可以承重的基础层，在吸收层中加入二氧化钛，铺路砖具有吸收汽车尾气的功能从而起到净化空气的作用。但是，由于该方法将光催化剂(TiO2)直接掺入水泥中，水泥水化产物包裹在TiO2颗粒周围，从而降低了光催化能力。因此，铺路砖净化空气的效率有待提高。
发明内容
本发明目的在于制造一种可高效净化空气的环保铺路砖,提供一种利用回收红砖砂和活性炭制造的可净化空气的混凝土铺路砖的制造方法，使该铺路砖减低汽车尾气的能力与传统可净化空气的铺路砖相比提高30％以上。一方面给建筑废物红砖砂的资源化利用提供了新途径，另一方面节约天然石子的开采，净化城市空气保护环境。因此，本发明的环保砖及其制造方法是可持续发展的新技术。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种可高效净化空气的环保铺路砖，包括吸收层和基础层，所述吸收层位于铺路砖的上层；所述的基础层位于铺路砖的下层，起到承重的作用；吸收层包括水泥、骨料和活性炭；上述吸收层中的骨料包括红砖砂、废玻璃骨料和海砂；基础层包括水泥和骨料；上述基础层的骨料包括再生红砖骨料、海砂或石子骨料。
优选地，所述吸收层中，水泥与骨料的重量比为1:3～1:1.5，活性炭为骨料量的1～5wt％，海砂用量为骨料总量的0～100wt％，红砖砂为骨料总量的0～25wt％；废玻璃骨料为骨料总量的0～50wt％。
优选地，所述基础层中，水泥与骨料的重量比为1:5～1:2，再生红砖骨料为骨料总量的0～100wt％，海砂或石子骨料为细骨料总量的50wt％。
更优选地，所述吸收层中，水泥与骨料的重量比为1:3，活性炭用量为骨料量的3wt％，红砖砂为骨料总量的25wt％，废玻璃骨料为骨料总量的25wt％。
更优选地，所述基础层中，水泥与骨料的重量比为1:4～1:3，海砂或石子骨料为细骨料总量的50wt％，再生红砖骨料为骨料总量的20wt％。
优选地，铺路砖的吸收层厚度为3～8毫米，进一步优选为5毫米；基础层的厚度为55～80毫米。
进一步地，所述的水泥选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥、白色水泥或矿渣水泥。
进一步地，吸收层的红砖砂的粒径范围为<5毫米，优选为<2.36毫米；基础层的再生红砖骨料的粒径范围为<10毫米。
本发明的铺路砖，其吸收层的废玻璃骨料的粒径范围为<5毫米，优选为<2.36毫米。
本发明的铺路砖，其吸收层的活性炭的粒径范围为颗粒状为0.4～2.4毫米，优选为0.5-2.3毫米。
本发明还提供了上述混凝土铺路砖的制造方法，其包括两步：
首先，将水泥、骨料、活性炭和水按照上述比例配合制成吸收层混合物搅拌均匀；再将水泥、骨料和水按照上述比例配合制成基础层混合物，搅拌均匀；用机压成型的方法分基础层和吸收层两层压制成型，然后送入养护室养护24小时；
第二，将纳米二氧化钛用超声分撒法制成溶胶液，所述溶胶液的浓度为1％-4％，优选地所述的溶胶液浓度为3％。
第三，将养护硬化24小时的铺路砖反应层浸泡在3％的二氧化钛溶胶液中3-5分钟，即可制造出本发明技术提供的混凝土铺路砖。
本发明铺路砖的制造方法中所使用的水的用量可根据本领域的技术常识或根据实际需要确定，优选地，吸收层或基础层中水的用量分别为材料总重量的13～18％。更优选地，配制吸收层时水的用量为材料总重量的15％，配制基础层时水的用量为材料总重量的13％。
所述环保砖的养护制度为普通养护。
该发明的有益效果在于：本发明提供了一种利用回收红砖砂和活性炭制造的可净化空气的混凝土铺路砖的制造方法，使该铺路砖减低汽车尾气的能力与传统可净化空气的铺路砖相比提高30％以上，一方面给建筑废物红砖砂的资源化利用提供了新途径，另一方面节约天然石子的开采，净化城市空气保护环境。因此，本发明的环保砖及其制造方法是可持续发展的新技术。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例1：
按表1配比生产混凝土铺路砖。抗压强度和NOx的减低率的测定方法是本领域公认的。
从表1所列的配比和所生产的混凝土铺路砖特性可以看出，由于废玻璃骨料用量的增加，铺路砖的强度有所下降，但所有混凝土铺路砖的强度仍然达到49MPa以上。完全达到了香港建筑规范和英国标准的要求。在相同的二氧化钛的掺量下，当有废玻璃骨料掺入时，砖对NOx的减低率增加，这主要是由于玻璃对光的折射使二氧化钛参与反应的几率增加。
表1、环保砖的配比及性能测定结果
注：表1中，粉煤灰(％)：指粉煤灰为水泥量的wt％，下述表中高岭粉(％)的含义与此相似；再生红砖骨料(％)：指该骨料为骨料总量的wt％；废玻璃骨料(％)：指该骨料为骨料总量的wt％。下述表中再生红砖骨料(％)和废玻璃骨料(％)的含义与此相同。
实施例2:
按表2配比生产混凝土铺路砖。并测定抗压强度和NOx的减低率。
从表2的所列的配比和所制造的混凝土铺路砖的特性可以看出，由于水泥用量的增加砖的抗压强度增加，与实例1相比，二氧化钛的含量增加，NOx的减低率增加，但是当二氧化钛超过6％时，吸收率的增加并不明显。
表2、环保砖的配比及性能测定结果
实施例3:
按表3配比生产混凝土铺路砖。并测定抗压强度和NOx的减低率。
可见，按表中配比制造的铺路砖可获得良好的抗压强度和NOx减低率。
表3、环保砖的配比及性能测定结果
实施例4:
按表4配比生产混凝土铺路砖。并测定抗压强度和NOx的减低率。
可见，按表中配比制造的铺路砖可获得良好的抗压强度和NOx减低率。
表4、环保砖的配比及性能测定结果
实施例5和实施例6:
在吸收层中，水泥与骨料的重量比为1:3，二氧化钛为水泥量的6wt％，粉煤灰为水泥量的20wt％(实例5)，或高岭粉为水泥量的10wt％(实例6)，再生红砖骨料(<2.36mm或<5mm)为骨料总量的50wt％，废玻璃骨料(<2.36mm或<5mm)为骨料总量的25wt％；在基础层中，水泥与骨料的重量比为1:4～1:3(分别为1:3、1:3.5、1:4)，粉煤灰为水泥量的20wt％，或高岭粉为水泥量的10wt％，再生红砖骨料(<10mm)为骨料总量的50wt％，废玻璃骨料(<10mm)为骨料总量的20wt％。具体配料比及抗压强度和NOx的减低率测定结果如表5和表6。
从结果可见，按表中配比制造的铺路砖可获得良好的抗压强度和NOx减低率。
表5、环保砖的配比及性能测定结果
表6、环保砖的配比及性能测定结果
另外，将实施例1至6所列的配合比所制造的铺路砖按照美国标准(ASTM C1260-01)进行碱骨料反应实验，掺入粉煤灰或者高岭粉的铺路砖14天的膨胀率都小于0.02％，远小于标准0.1％的要求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：包括吸收层和基础层，所述吸收层位于铺路砖的上层；所述的基础层位于铺路砖的下层，起到承重的作用；吸收层包括水泥、骨料和活性炭；上述吸收层中的骨料包括红砖砂、废玻璃骨料和海砂；基础层包括水泥和骨料；上述基础层的骨料包括再生红砖骨料、海砂或石子骨料；所述吸收层中，水泥与骨料的重量比为1:3～1:1.5，活性炭为骨料量的1～5wt%，海砂用量为骨料总量的0～100wt%，红砖砂为骨料总量的0～25wt%；废玻璃骨料为骨料总量的0～50wt%；所述基础层中，水泥与骨料的重量比为1:5～1:2，再生红砖骨料为骨料总量的0～100wt%，海砂或石子骨料为细骨料总量的50wt%。
2.根据权利要求1所述的可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：所述吸收层中，水泥与骨料的重量比为1:3，活性炭用量为骨料量的3wt%，红砖砂为骨料总量的25wt%，废玻璃骨料为骨料总量的25wt%。
3.根据权利要求1所述的可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：所述基础层中，水泥与骨料的重量比为1:4～1:3，海砂或石子骨料为细骨料总量的50wt%，再生红砖骨料为骨料总量的20wt%。
4.根据权利要求1所述的可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：铺路砖的吸收层厚度为3～8毫米；基础层的厚度为55～80毫米。
5.根据权利要求1所述的可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：所述的水泥选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥、白色水泥或矿渣水泥。
6.根据权利要求1所述的可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：吸收层的红砖砂的粒径范围为<5毫米；基础层的再生红砖骨料的粒径范围为<10毫米。
7.根据权利要求1所述的可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：吸收层的废玻璃骨料的粒径范围为<5毫米。
8.根据权利要求1所述的可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：吸收层的活性炭的粒径范围为颗粒状为0.4～2.4毫米。
9.根据权利要求1所述的可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：制造方法包括两步：
首先，将水泥、骨料、活性炭和水按照比例配合制成吸收层混合物搅拌均匀；再将水泥、骨料和水按照比例配合制成基础层混合物，搅拌均匀；用机压成型的方法分 基础层和吸收层 两层压制成型，然后送入养护室养护24小时；
第二，将纳米二氧化钛用超声分撒法制成溶胶液，所述溶胶液的浓度为1%-4%；
第三，将养护硬化24小时的铺路砖反应层浸泡在3%的二氧化钛溶胶液中3-5分钟，即可制造出混凝土铺路砖。
10.根据权利要求9所述的可高效净化空气的环保铺路砖，其特征在于：吸收层或基础层中水的用量分别为材料总重量的13～18%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171024 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |