專(zhuān)利名稱(chēng)：透水平板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透水平板及其制造方法，特別是涉及一種透水性?xún)?yōu)良且彎曲強(qiáng)度大的透水平板及其制造方法。
背景技術(shù)：
習(xí)知以來(lái)，透水平板因?yàn)樵诮涤陼r(shí)使雨水在砌塊內(nèi)迅速移動(dòng)，不會(huì)輕易使砌塊表面產(chǎn)生積水等，所以作為人行道等的鋪裝材料被廣泛使用。
在這種透水平板中，作為面向人車(chē)行道的鋪裝用混凝土制品，有一種聯(lián)鎖砌塊(interlocking block)(商品名)在市場(chǎng)上被銷(xiāo)售。而且，這種聯(lián)鎖砌塊的品質(zhì)規(guī)格為3.0MPa以上的彎曲強(qiáng)度，0.01cm/秒以上的透水系數(shù)(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
一般來(lái)說(shuō)，在透水性鋪裝材料中，彎曲強(qiáng)度是越高越好，而且透水系數(shù)也是越大越好，但是如使透水性提高，則不得不采用更多孔質(zhì)的構(gòu)造，存在強(qiáng)度不足等問(wèn)題，另一方面，要謀求強(qiáng)度的提高，又不得不使砌塊的構(gòu)造緊密化，存在透水性下降的傾向(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
已知例如使骨材的粒徑縮小，則彎曲強(qiáng)度增大，但在使彎曲強(qiáng)度增大的情況下，透水系數(shù)下降(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。
而且，已知如在水泥中加入聚合物粘合劑，則彎曲強(qiáng)度增大，但被指出如使聚合物粘合劑的量增大，則透水性會(huì)大幅下降(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。
本發(fā)明人也曾經(jīng)提出過(guò)一種利用獨(dú)自的方法而制造這種彎曲強(qiáng)度及透水性?xún)?yōu)良的透水平板的方法(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)5)。
利用該方法的透水平板藉由例如使表層用砌塊材料和下層用砌塊材料分別各自混合，并按照表層用砌塊材料、下層用砌塊材料的順序投入?？騼?nèi)后，利用合模機(jī)械進(jìn)行振動(dòng)合模而成形。該被合模的砌塊立即或在室內(nèi)經(jīng)一晝夜養(yǎng)護(hù)后被脫模。藉由在水泥成分硬化后對(duì)表面進(jìn)行研磨，可制作具有外觀良好的表面層的二層構(gòu)造的透水平板。
而且，對(duì)這種透水平板，當(dāng)使其表面保持作為光催化劑發(fā)揮作用的NOx除去用的催化劑時(shí)，可藉由在粘合劑中混合入氧化鈦泥漿而制造透水平板，或?qū)λ玫降耐杆桨宓谋砻鎳婌F氧化鈦泥漿并進(jìn)行自然干燥等，而使氧化鈦被附著于骨材之間(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)6)。
日本專(zhuān)利早期公開(kāi)的特開(kāi)2003-206504號(hào)公報(bào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本專(zhuān)利早期公開(kāi)的特開(kāi)2001-342055號(hào)公報(bào) 日本專(zhuān)利早期公開(kāi)的特開(kāi)2001-182003號(hào)公報(bào)(0015段)[專(zhuān)利文獻(xiàn)4]日本專(zhuān)利早期公開(kāi)的特公平47-7-99002號(hào)公報(bào)(第2頁(yè)右欄)[專(zhuān)利文獻(xiàn)5]日本專(zhuān)利早期公開(kāi)的特開(kāi)平5-24955號(hào)公報(bào)(實(shí)施例及圖2)[專(zhuān)利文獻(xiàn)6]日本專(zhuān)利早期公開(kāi)的特開(kāi)2001-90004號(hào)公報(bào)(實(shí)施例1及實(shí)施例2)近年來(lái)，出于對(duì)環(huán)境問(wèn)題的考慮，最好能廉價(jià)提供一種可在各種場(chǎng)合被采用，并具有高彎曲強(qiáng)度和高透水系數(shù)的透水平板。
另外，對(duì)面向車(chē)行道使用的透水平板，最好使其具有作為光催化劑發(fā)揮作用的NOx除去用的催化機(jī)能，而且即使在這種具有光催化劑作用的透水平板中，除了高彎曲強(qiáng)度和高透水系數(shù)以外，還要求提高透水平板的制造效率。
在利用含有光催化劑的粘合劑制造透水平板時(shí)，除了將光催化劑混入粘合劑以外，不需要特別的工序，所以不會(huì)使生產(chǎn)效率大幅下降，但是由于在透水平板的表面所露出的光催化劑的比例極其少，對(duì)于賦予實(shí)用的光催化劑性能，存在需要大量地光催化劑，并導(dǎo)致高價(jià)格的問(wèn)題。
與此相對(duì)，對(duì)所得到的透水平板的表面噴霧氧化鈦泥漿，并進(jìn)行自然干燥等而使氧化鈦泥漿附著于骨材間的方法，雖然能夠藉由使用少量光催化劑得到較高的光催化機(jī)能，但為了保持光催化機(jī)能，存在需要新追加光催化劑的添加工序和干燥工序兩項(xiàng)工序的問(wèn)題。
而且，氧化鈦粉末雖然由粒狀的氧化鈦形成，但為非常微細(xì)的粒子，作出穩(wěn)定的分散單體(氧化鈦泥漿)的技術(shù)為高技術(shù)，且制造成本增高，或者在不使用穩(wěn)定的分散單體的情況下，有時(shí)難以形成致密且附著性?xún)?yōu)良的氧化鈦膜。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的透水平板及其制造方法在結(jié)構(gòu)、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決透水平板及其制造方法存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。
有鑒于上述現(xiàn)有的透水平板及其制造方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的透水平板及其制造方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的透水平板及其制造方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的透水平板及其制造方法存在的缺陷，而提供一種新的透水平板及其制造方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其能夠確保彎曲強(qiáng)度和透水性上升這兩個(gè)相互排斥的性質(zhì)，且有效率地進(jìn)行制造，從而更加適于實(shí)用。
而且，本發(fā)明的另一目的是提供一種在第一目的能夠解決的透水平板及其制造方法中，即使在使透水平板具有作為光催化劑發(fā)揮作用的NOx除去用催化劑的情況下，也不會(huì)使制造效率下降，且可利用少量光催化劑的使用而確實(shí)地發(fā)揮光催化機(jī)能的透水平板及其制造方法，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種透水平板，包括作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的透水性的表層、作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的基層；前述的表層和前述基層作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑被接合，透水率在0.1cm/秒以上，且彎曲強(qiáng)度在4MPa以上。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的透水平板，其中所述的粘合劑含有防粉化劑，前述聚合物增粘劑為丙烯酸系樹(shù)脂。
前述的透水平板，在構(gòu)成前述表層的表層用粘合劑的表面?zhèn)?，粘著有作為NOx除去用催化劑的氧化鈦。
前述的透水平板，在前述表層中，在其表面上具有以作為NOx除去用催化劑的氧化鈦為主要成分的薄層。
前述的透水平板，其中所述的氧化鈦來(lái)自過(guò)氧鈦酸離子水溶液或鈦鹽水溶液和過(guò)氧化氫的反應(yīng)物。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種透水平板的制造方法，其采用包括混合有聚合物增粘劑的水泥C、對(duì)水泥C的總質(zhì)量的質(zhì)量比例(W/C)在0.20～0.35范圍內(nèi)的水(W)及粒徑在1mm～10mm范圍內(nèi)且均等系數(shù)不足4的表層用骨材的表層用砌塊材料、以及包括混合有聚合物增粘劑的水泥C、對(duì)水泥C的總質(zhì)量的質(zhì)量比例(W/C)在0.20～0.35范圍內(nèi)的水(W)及粒徑在1mm～10mm范圍內(nèi)且均等系數(shù)不足4的基層用骨材的基層用砌塊材料；并依次進(jìn)行施加振動(dòng)且在模框內(nèi)填充基層用砌塊材料的基層用砌塊材料填充工序、該填充工序后立即施加振動(dòng)且對(duì)填充物作用以壓縮力而進(jìn)行壓實(shí)的合模工序、該合模工序后立即施加振動(dòng)且在?？騼?nèi)填充表層用砌塊材料的表層用砌塊材料填充工序、填充工序后立即施加振動(dòng)且在填充物上作用以壓縮力而成形的成形工序，然后組合進(jìn)行將成形物從?？蜻M(jìn)行脫模的脫模工序、對(duì)成形物進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)工序。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的粘合劑含有防粉化劑，聚合物增粘劑為丙烯酸系樹(shù)脂。
前述的透水平板的制造方法，在前述成形工序后且在前述養(yǎng)護(hù)工序前，進(jìn)行從表面?zhèn)仁┘幼鳛镹Ox除去用催化劑的氧化鈦的氧化鈦施加工序，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的氧化鈦施加工序?yàn)槭┘右欢康暮醒趸伒哪酀{的泥漿施加工序。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的氧化鈦施加工序?yàn)榻逵衫灭B(yǎng)護(hù)工序前的水泥所保有的堿性，在水泥表面上使過(guò)氧鈦酸離子水溶液進(jìn)行作用，從而形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜的成膜工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的氧化鈦施加工序?yàn)榻逵衫灭B(yǎng)護(hù)工序前的水泥所保有的堿性，在水泥表面上使鈦鹽水溶液作用，然后使過(guò)氧化氫作用，從而形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜的成膜工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
前述的透水平板的制造方法，其包括在前述養(yǎng)護(hù)工序后的適當(dāng)階段，從表面?zhèn)仁┘幼鳛镹Ox除去用催化劑的氧化鈦的氧化鈦施加工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的氧化鈦施加工序，為施加含有氧化鈦的泥漿的泥漿施加工序。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的氧化鈦施加工序，為在具有堿的條件下使過(guò)氧鈦酸離子作用，并形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜的成膜工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的氧化鈦施加工序?yàn)樵诰哂袎A的條件下，(1)使過(guò)氧鈦酸離子水溶液作用，并形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜，或(2)在施加鈦鹽水溶液后，使過(guò)氧化氫水作用并形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜的成膜工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的過(guò)氧鈦酸離子水溶液為鈦鹽水溶液和過(guò)氧化氫水的混合水溶液。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的鈦鹽為硫酸鈦或氯化鈦。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的堿為堿金屬氫氧化物、堿土類(lèi)金屬氫氧化物或氨中的任一種。
前述的透水平板的制造方法，其中所述的鈦鹽為硫酸鈦，前述堿土類(lèi)金屬氫氧化物為氫氧化鈣、氫氧化鍶、氫氧化鋇中的任一種。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題進(jìn)行了銳意的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，藉由采用利用用于制造混凝土砌塊制品的具有合模機(jī)能及振動(dòng)機(jī)能的成形裝置，及以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的形成粘合劑的表層用及基層用砌塊材料，由成形裝置施加振動(dòng)且在?？騼?nèi)填充基層用砌塊材料并進(jìn)行合模，接著施加振動(dòng)且在?？騼?nèi)填充表層用砌塊材料并進(jìn)行合模，接著利用濕式研磨機(jī)及超高壓加工機(jī)對(duì)脫模的成形物的表層部表面進(jìn)行加工的方法，可確保彎曲強(qiáng)度和透水性的上升這兩個(gè)相互排斥的性質(zhì)，且由于可不在制品表面形成不透水性層而使透水性的表層直接成形，所以能夠有效率地制造透水平板。
而且還發(fā)現(xiàn)，利用該制造方法，如在合模后、脫模前的適當(dāng)階段，噴霧作為光催化劑發(fā)揮作用的NOx除去用的催化劑，可兼用養(yǎng)護(hù)工序和干燥工序，而且可使光催化劑在表面附近進(jìn)行沉積，從而可減少光催化劑的使用量，且因光催化劑容易與未硬化的水泥成分進(jìn)行粘著等，所以即使在作為透水平板反復(fù)使用的情況下，也可得到光催化劑脫落少的透水平板。
即，本發(fā)明的透水平板包括作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的透水性的表層、作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的基層；其特征在于表層和基層作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑被接合，透水率在0.1cm/秒以上，且彎曲強(qiáng)度在4MPa以上。
這種透水平板藉由例如利用表層用砌塊材料及基層用砌塊材料，依次進(jìn)行施加振動(dòng)且在?？騼?nèi)填充基層用砌塊材料的基層用砌塊材料填充工序、填充后立即施加振動(dòng)且對(duì)填充物作用以壓縮力而進(jìn)行壓實(shí)的合模工序、合模工序后立即施加振動(dòng)且在?？騼?nèi)填充表層用砌塊材料的表層用砌塊材料填充工序、填充工序后立即施加振動(dòng)且在填充物上作用以壓縮力而成形的成形工序，然后組合進(jìn)行將成形物從?？蜻M(jìn)行脫模的脫模工序、對(duì)成形物進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)工序，可得到透水平板。
這里，表層用砌塊材料采用包括混合有聚合物增粘劑的水泥C、對(duì)水泥C的總質(zhì)量的質(zhì)量比例(W/C)在0.20～0.35范圍內(nèi)的水(W)及粒徑在1mm～10mm范圍內(nèi)且均等系數(shù)不足4的表層用骨材的構(gòu)成。而且，基層用砌塊材料采用包括混合有聚合物增粘劑的水泥C、對(duì)水泥C的總質(zhì)量的質(zhì)量比例(W/C)在0.20～0.35范圍內(nèi)的水(W)及粒徑在1mm～10mm范圍內(nèi)且均等系數(shù)不足4的基層用骨材的構(gòu)成。
基層用砌塊材料填充工序在3000轉(zhuǎn)/分～4000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，利用1秒～3秒范圍內(nèi)的材料供給時(shí)間進(jìn)行為佳。而且，合模工序在15kg/cm2～50kg/cm2范圍內(nèi)的合模壓力且在1500轉(zhuǎn)/分～2000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，進(jìn)行0.1秒～1秒范圍內(nèi)的時(shí)間合模為佳。而且，表層用砌塊材料填充工序在3000轉(zhuǎn)/分～4000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，利用1秒～3秒范圍內(nèi)的材料供給時(shí)間進(jìn)行為佳。另外，成形工序在15kg/cm2～50kg/cm2范圍內(nèi)的合模壓力且在1500轉(zhuǎn)/分～2000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，進(jìn)行2秒～5秒范圍內(nèi)的時(shí)間合模為佳。
而且，粘合劑含有防粉化劑，聚合物增粘劑為丙烯酸樹(shù)脂較佳。而且，這種情況下的防粉化劑，為例如脂肪酸陰離子表面激活劑較佳。脂肪酸陰離子表面激活劑可維持丙烯酸系樹(shù)脂的增粘效果。
而且，在構(gòu)成表層的表層用粘合劑的表面?zhèn)?，粘著有作為NOx除去用催化劑的氧化鈦為佳。這種粘著可在成形工序后、養(yǎng)護(hù)工序前，藉由進(jìn)行從表面?zhèn)仁┘幼鳛楣獯呋瘎┌l(fā)揮作用的氧化鈦的氧化鈦施加工序后，再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)而得到。
象這樣在養(yǎng)護(hù)之前的階段被施加的氧化鈦，可由養(yǎng)護(hù)工序被粘著在水泥材料上。
而且，在本發(fā)明中，藉由在養(yǎng)護(hù)工序后的適當(dāng)階段施加這種氧化鈦催化劑薄層，可在其表面施加以作為NOx除去用催化劑的氧化鈦為主要成分的薄層。
這種氧化鈦施加工序，可藉由例如將一定量的含有氧化鈦的泥漿利用噴霧等進(jìn)行施加而進(jìn)行。
這里，在本發(fā)明中，也可取代含有氧化鈦的泥漿，而使用過(guò)氧鈦酸離子水溶液，或在施加鈦鹽水溶液后施加過(guò)氧化氫水而形成作為光催化劑發(fā)揮作用的氧化鈦膜。藉此，可與養(yǎng)護(hù)工序前的水泥所具有的堿性進(jìn)行反應(yīng)而使過(guò)氧鈦酸離子水溶液形成氧化鈦膜，而且同樣地與養(yǎng)護(hù)工序前的水泥所具有的堿性進(jìn)行反應(yīng)的鈦鹽水溶液，還可再與過(guò)氧化氫水進(jìn)行反應(yīng)，而形成作為光催化劑發(fā)揮作用的氧化鈦膜。
無(wú)論在任一種情況下，由于所得到的氧化鈦膜粘著在透水平板的表面?zhèn)壬?，所以不?huì)因反復(fù)的降雨和日照而使作為NOx除去用催化劑的氧化鈦流失，可長(zhǎng)時(shí)間維持光催化效果。
而且，在表層中，在其表面上具有以作為NOx除去用催化劑的氧化鈦為主要成分的薄層為佳。
而且，在本發(fā)明中，藉由在養(yǎng)護(hù)工序后的適當(dāng)階段施加這種氧化鈦催化劑的薄層，可在其表面上形成以作為NOx除去用催化劑的氧化鈦為主要成分的薄層，或使氧化鈦進(jìn)行粘著。
例如，藉由在養(yǎng)護(hù)工序后的適當(dāng)階段，利用從表面?zhèn)葒婌F含有作為NOx除去用催化劑的氧化鈦的泥漿等動(dòng)作而進(jìn)行施加，可在表層形成氧化鈦的薄膜，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
而且，也可取代含有氧化鈦的泥漿，而在具有堿的條件下使用過(guò)氧鈦酸離子水溶液，或在施加鈦鹽水溶液后再施加過(guò)氧化氫水而形成作為光催化劑發(fā)揮作用的氧化鈦膜。在任一種情況下，都是堿和過(guò)氧鈦酸離子進(jìn)行反應(yīng)，而在砌塊的表面生成氧化鈦薄膜。這種情況下的堿，在砌塊所具有的堿不足時(shí)可追加付與。被追加付與的堿的施加具有下面的特征如可與氧化鈦成膜用溶液進(jìn)行作用，則在任一階段都可進(jìn)行施加，但由于砌塊對(duì)堿的親和性高，所以在砌塊上所施加的堿容易在表面上均勻分散，藉此當(dāng)從后面階段施加氧化鈦成膜用溶液時(shí)，可形成被高度分散且難以脫落的氧化鈦膜。
在任一情況下，都可于養(yǎng)護(hù)工序之后，在表層側(cè)的具有凹凸的骨材表面上得到作為粘合劑的水泥薄層。藉由對(duì)該水泥薄層施加含有氧化鈦的泥漿，而使少量的氧化鈦對(duì)水泥薄層進(jìn)行作用，從而在骨材表面上形成向外部露出的氧化鈦的薄層，由此可最大限度地發(fā)揮光催化機(jī)能。
具有這種性能的NOx除去用催化劑，為平均粒徑在40nm以下，其主結(jié)晶構(gòu)造為銳鈦礦型的氧化鈦較佳。
藉此，如利用本發(fā)明，可提供一種不使制造效率下降，且能夠利用少量光催化劑的使用而確實(shí)地發(fā)揮光催化性能的透水平板及其制造方法。
如利用本發(fā)明，可提供一種能夠確保彎曲強(qiáng)度和透水性上升這兩個(gè)互相排斥的性質(zhì)，且能夠有效率地進(jìn)行制造的透水平板及其制造方法。
而且，如依據(jù)本發(fā)明，可提供一種即使在使作為光催化劑發(fā)揮作用的NOx除去用的光催化劑被施加在透水平板上的情況下，也能夠不使制造效率下降，且利用少量光催化劑的使用而確實(shí)地發(fā)揮光催化性能的透水平板及其制造方法。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明是關(guān)于一種透水平板及其制造方法，能夠確保彎曲強(qiáng)度和透水性上升這兩個(gè)相互排斥的性質(zhì)，且有效率地進(jìn)行制造。本發(fā)明的透水平板包括作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的透水性的表層、作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的基層；表層和基層作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑被接合，透水率在0.1cm/秒以上，且彎曲強(qiáng)度在4MPa以上?？山逵墒┘诱駝?dòng)且依次進(jìn)行基層用砌塊材料填充工序(10)、合模工序(20)、表層用砌塊材料填充工序(30)及成形工序(40)而得到。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明透水平板及其制造方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1、如以上所說(shuō)明地，依據(jù)本發(fā)明，可廉價(jià)地制造一種透水性能優(yōu)良且彎曲強(qiáng)度高的透水平板。而且，即使在向該透水平板施以NOx除去用催化劑的情況下，也可抑制制造成本。
2、藉此，這種透水平板除了可作為人行道、停車(chē)場(chǎng)、建筑物周邊、車(chē)庫(kù)、公園、游泳池畔、親水設(shè)施等透水性的表層材料加以利用以外，還被期待用于車(chē)行道和交通公路等的擴(kuò)展應(yīng)用。
3、被施加以光催化劑的透水平板，除了透水性以外，作為帶有光催化機(jī)能的環(huán)境改善型的鋪裝材料，可更加適當(dāng)?shù)氐靡詰?yīng)用。
綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的透水平板及其制造方法，能夠確保彎曲強(qiáng)度和透水性上升這兩個(gè)相互排斥的性質(zhì)，且有效率地進(jìn)行制造的透水平板及其制造方法。另外，本發(fā)明即使在使透水平板具有作為光催化劑發(fā)揮作用的NOx除去用催化劑的情況下，也不會(huì)使制造效率下降，且可利用少量光催化劑的使用而確實(shí)地發(fā)揮光催化機(jī)能。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類(lèi)產(chǎn)品及制造方法中未見(jiàn)有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方法公開(kāi)發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造方法或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的透水平板及其制造方法具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下特舉多個(gè)較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1為用于說(shuō)明本發(fā)明的透水平板的制造工序的工序圖。
圖2為用于說(shuō)明本發(fā)明的透水平板的制造工序的工序圖。
圖3為用于說(shuō)明本發(fā)明的透水平板的制造工序的工序圖。
圖4為用于說(shuō)明本發(fā)明的透水平板的制造工序的工序圖。
圖5為用于說(shuō)明本發(fā)明的透水平板的制造工序的工序圖。
圖6為在本發(fā)明中被較佳使用的骨材的粒度曲線(xiàn)標(biāo)繪圖。
圖7所示為過(guò)氧鈦酸離子水溶液的H2O2/Ti(摩爾比)和NO吸附速度的關(guān)系圖。
圖8所示為過(guò)氧鈦酸離子水溶液的H2O2/Ti(摩爾比)和NO光吸附速度的關(guān)系圖。
圖9所示為各種堿中的每一個(gè)的NO吸附速度。
圖10所示為各種堿中的每一個(gè)的NO光氧化速度。
圖11所示為氫氧化鋇及過(guò)氧鈦酸離子水溶液的Ba(OH)2/Ti(摩爾比)和NO吸附速度的關(guān)系圖。
圖12所示為氫氧化鋇及過(guò)氧鈦酸離子水溶液的Ba(OH)2/Ti(摩爾比)和NO光氧化速度的關(guān)系圖。
圖13所示為藉由將堿水溶液和過(guò)氧鈦酸離子水溶液進(jìn)行混合所生成的沉淀物的X射線(xiàn)衍射結(jié)果。
1大和櫻2土器砂石3青玉砂石4多和砂石10基層用砌塊材料填充工序20合模工序30表層用砌塊材料填充工序40成形工序50脫模工序60養(yǎng)護(hù)工序61前養(yǎng)護(hù)工序62后養(yǎng)護(hù)工序70表面處理工序71催化劑施加工序72表面加工工序具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的透水平板及其制造方法其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、制造方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
首先，關(guān)于本發(fā)明的透水平板采用包括粒子徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，均等系數(shù)不足4的骨材彼此接合的表層、粒子徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，均等系數(shù)不足4的骨材彼此接合的基層的構(gòu)成。作為使各表層及基層的骨材進(jìn)行結(jié)合的粘合劑，使用混合有聚合物增粘劑的水泥作為主要成分。而且，這些表層和基層使混合有聚合物增粘劑的水泥作為主粘合劑進(jìn)行接合而構(gòu)成。藉此所得到的透水平板的透水率在0.1cm/秒以上，且彎曲強(qiáng)度在4MPa以上。
這種透水平板利用例如表層用砌塊材料及基層用砌塊材料進(jìn)行制造。例如，象圖1所示地那樣，依次進(jìn)行施加振動(dòng)且在?？騼?nèi)填充基層用砌塊材料的基層用砌塊材料填充工序(10)、填充后立即施加振動(dòng)且對(duì)填充物作用以壓縮力而進(jìn)行壓實(shí)的合模工序(20)、合模工序(20)后立即施加振動(dòng)且在模框內(nèi)填充表層用砌塊材料的表層用砌塊材料填充工序(30)、填充工序(30)后立即施加振動(dòng)且在填充物上作用以壓縮力而成形的成形工序(40)。
然后，請(qǐng)參閱圖2～圖5所示，藉由酌情組合將成形物從?？蜻M(jìn)行脫模的脫模工序(50)、對(duì)成形物進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)工序(60)及依據(jù)需要對(duì)成形物的表面進(jìn)行處理的表面處理工序(70)，可得到透水平板。
接著，對(duì)本發(fā)明所使用的各材料進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明所使用的表層用砌塊材料采用包括混合有聚合物增粘劑的水泥C、對(duì)水泥C的總質(zhì)量的質(zhì)量比例(W/C)在0.20～0.35范圍內(nèi)的水(W)及粒徑在1mm～10mm范圍內(nèi)且均等系數(shù)不足4的表層用骨材的構(gòu)成。
本發(fā)明所使用的基層用砌塊材料采用包括混合有聚合物增粘劑的水泥C、對(duì)水泥C的總質(zhì)量的質(zhì)量比例(W/C)在0.20～0.35范圍內(nèi)的水(W)及粒徑在1mm～10mm范圍內(nèi)且均等系數(shù)不足4的基層用骨材的構(gòu)成。
作為本發(fā)明所使用的聚合物增粘劑，只要為水泥調(diào)配物用的增粘劑即可。例如，作為增粘劑，可使用纖維素衍生物、多糖類(lèi)、聚丙烯酰胺、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醚、水溶性聚氨酯等。而且，其形狀也是自由的，可為粉末狀、乳液狀等。
當(dāng)在水泥調(diào)配物中將增粘劑進(jìn)行混練時(shí)，如增粘劑為粉末，則有時(shí)因與水的接觸而產(chǎn)生所謂的粉疙瘩，所以可首先采取藉由利用除了水以外的材料進(jìn)行干練以使增粘劑良好地分散而防止粉疙瘩生成的方法，接著加入水進(jìn)行混練。
這里，如考慮將增粘劑與防止粉化劑(防粉化劑)并用的情況下的適合性，則丙烯酸系(丙烯酸樹(shù)脂系)的增粘劑由于即使與脂肪酸陰離子表面激活劑系的防粉化劑并用也可維持增粘效果，且可維持所得到的透水平板的高彎曲強(qiáng)度，所以較佳。
作為這種丙烯酸樹(shù)脂系的增粘劑，可為聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、磺化聚丙烯酰胺等，較佳為以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等為主要成分的高分子乳膠。將丙烯酸系單體進(jìn)行乳化聚合所得到的合成高分子乳膠，可由攪拌施工方法調(diào)配到水泥漿中加以利用。
添加了丙烯酸系增粘劑的泥漿因?yàn)樵跀嚢杌旌蠒r(shí)不會(huì)產(chǎn)生原材料的凝集，所以攪拌混合變得容易，且粘性增大，即使使用少量的粘合劑也可以高強(qiáng)度將骨材間進(jìn)行粘著。藉此，使所得到的透水平板的透水性增大，而且可謀求彎曲強(qiáng)度的提高。
本發(fā)明所使用的增粘劑的添加量，因構(gòu)成增粘劑的單量體的種類(lèi)、極限粘度、水泥的種類(lèi)、其它混合劑的種類(lèi)等而有所不同，但一般來(lái)說(shuō)，對(duì)水泥質(zhì)量在0.01％～3.0％的范圍內(nèi)較為適當(dāng)。如增粘劑的量過(guò)少，則不能對(duì)作為粘合劑的水泥付以必要的粘性。如增粘劑的量過(guò)多，則粘性過(guò)高，缺乏流動(dòng)性，而難以進(jìn)行填充。較佳的增粘劑的量為對(duì)水泥質(zhì)量在0.01％到3.0％的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，如添加丙烯酸系增粘劑，則即使使用將丙烯酸系增粘劑在水泥中預(yù)先進(jìn)行調(diào)配的(預(yù)混成型聚合物水泥漿所謂的維修(maintenance)水泥)，或者也可作為水溶液進(jìn)行添加。
屆時(shí)，也可添加適量的烷基乙醇系、酯系等的各種成膜輔助劑。而且，也可添加適量的例如碳酸系聚合物、β-烷基萘磺酸的甲醛縮合物、三聚氫胺磺酸的甲醛縮合物、β-烷基萘磺酸/木素磺酸的甲醛縮合物、β-烷基蒽磺酸的甲醛縮合物等高性能減水劑。而且，可添加適量的混凝土用分散劑、流動(dòng)化劑。
作為本發(fā)明中所使用的水泥，可使用從硅酸鹽水泥(普通硅酸鹽水泥、早強(qiáng)硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥、超早強(qiáng)硅酸鹽水泥)、混合水泥(高爐水泥、硅土水泥、粉煙灰水泥)、特殊水泥(礬土水泥、膨脹水泥)等所挑選的一種或二種以上的混合物。
但是，在本發(fā)明中，未必一定要為特殊水泥，也可使用廉價(jià)的容易獲取的水泥。它們?yōu)槔绻杷猁}水泥、高爐水泥、粉煙灰水泥等，且即使利用這種通用性的水泥，也可得到足夠的特性。
而且，作為本發(fā)明所使用的骨材，只要為適用于彎曲強(qiáng)度大的透水平板的骨材即可，并不特別地限定，但其粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)是重要的根本條件。如該粒徑過(guò)小，則即使選擇水泥的種類(lèi)和量，也難以發(fā)揮充分的透水性性能。而且，如粒徑過(guò)大，則即使調(diào)整水泥的種類(lèi)和量，也難以得到所需的彎曲強(qiáng)度。
而且，在本發(fā)明中，在這些骨材中實(shí)質(zhì)上不混合入粒徑小的骨材為佳。在本發(fā)明中較佳的骨材，其粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且通過(guò)1.2mm的篩孔的粒徑小的骨材的含有量不足5質(zhì)量％，較佳為不足3質(zhì)量％。
而且，在本發(fā)明中，較佳的骨材其以均等系數(shù)Uc(＝U60/U10)的值進(jìn)行評(píng)價(jià)的粒度分布不足4，較佳在1至3的范圍內(nèi)。該均等系數(shù)的值越大粒度分布越大的大小的骨材混合在一起向模框內(nèi)進(jìn)行填充時(shí)，填充物被壓實(shí)而緊密地收縮，所以難以提高透水性。這里，所謂U60是指篩子的通過(guò)率為60％時(shí)的粒徑，而且U10是指篩子的通過(guò)率為10％時(shí)的粒徑，可由篩分?jǐn)?shù)據(jù)算出。
在本發(fā)明中被較佳得使用的骨材的篩分?jǐn)?shù)據(jù)的一個(gè)例子如表1及圖6所示。如這些表1及圖6所表示的，符號(hào)1所表示的大和櫻、符號(hào)2所表示的土器砂石、符號(hào)3所表示的青玉砂石及符號(hào)4所表示的多和砂石7號(hào)都以滿(mǎn)足這些條件的形態(tài)進(jìn)行篩分的骨材，被作為較佳的骨材而選擇。


藉由滿(mǎn)足以上的條件，本發(fā)明具有即使使用粒徑比較大的骨材，也可得到比較大的彎曲強(qiáng)度的特征。例如，即使將超過(guò)2mm粒徑的骨材作為主體，也可輕松地得到4MPa左右的彎曲強(qiáng)度。透水性能由于在長(zhǎng)時(shí)間的使用時(shí)容易引起堵塞等，所以在性能上充分留有余地得進(jìn)行設(shè)計(jì)為佳。因此，作為透水平板，如果能得到所需的彎曲強(qiáng)度，則最好使用透水性能大的。此處，在本發(fā)明中，為了得到4MPa左右的彎曲強(qiáng)度，可使用例如平均粒徑在5mm左右以上的骨材。
下面對(duì)例如這種材料的透水平板的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在本發(fā)明的透水平板的制造方法中，藉由調(diào)配適當(dāng)量的上述的增粘劑、水泥及骨材，而準(zhǔn)備表層用砌塊材料和基層用砌塊材料。
表層用砌塊材料及基層用砌塊材料包括混和有聚合物增粘劑的水泥C、水(W)及粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)且均等系數(shù)不足4的骨材，對(duì)該水泥C的總質(zhì)量的水(W)的質(zhì)量比例(W/C)在0.20～0.35的范圍內(nèi)。
如該水的使用比例在該范圍內(nèi)，則表層用砌塊材料及基層用砌塊材料既可全部為同一組成也可彼此不同。例如，作為形成外表面并露出的表層用砌塊材料，也可使用裝飾性?xún)?yōu)良的骨材。
在本發(fā)明中，如圖1所示，施加振動(dòng)且在?？騼?nèi)填充基層用砌塊材料的基層用砌塊材料填充工序(10)、填充后立即施加振動(dòng)且對(duì)填充物作用以壓縮力而進(jìn)行壓實(shí)的合模工序(20)、施加振動(dòng)且在?？騼?nèi)依次填充表層用砌塊材料的表層用砌塊材料填充工序(30)、填充后立即施加振動(dòng)且在填充物上作用以壓縮力而成形的成形工序(40)是根本需要的。
在填充工序(10，30)中，依次進(jìn)行包括基層用砌塊材料和表層用砌塊材料至少二項(xiàng)工序的填充工序，各填充工序(10，30)施加振動(dòng)并被填充，及在各填充工序(10，30)后立即進(jìn)行合模工序(20)、成形工序(40)這幾點(diǎn)是必需的。
象習(xí)知技術(shù)那樣，依照表層用砌塊材料、基層用砌塊材料的順序依次進(jìn)行填充的情況，如后面將記述的，難以效率良好地形成催化劑層。
而且，藉由使各填充工序(10，30)施加振動(dòng)并進(jìn)行，且使各填充工序(10，30)間進(jìn)行迅速的合模，可制造彎曲強(qiáng)度及透水性?xún)?yōu)良的透水平板。在由一次填充工序進(jìn)行制造的情況下，即使限制粘合劑的種類(lèi)，也會(huì)使彎曲強(qiáng)度不足，或透水性能的某一方面付出代價(jià)。
這里，基層用砌塊材料填充工序(10)，在3000～4000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，利用1秒～3秒范圍內(nèi)的材料供給時(shí)間而進(jìn)行。
接著，合模工序(20)在15kg/cm2～50kg/cm2范圍內(nèi)的合模壓力且在1500轉(zhuǎn)/分～2000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，進(jìn)行0.1秒～1秒范圍內(nèi)的時(shí)間合模。
而且，表層用砌塊材料填充工序(30)，在3000轉(zhuǎn)/分～4000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，利用1秒～3秒范圍內(nèi)的材料供給時(shí)間而進(jìn)行。
而且，成形工序(40)在15kg/cm2～50kg/cm2范圍內(nèi)的合模壓力且在1500轉(zhuǎn)/分～2000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，進(jìn)行2秒～5秒范圍內(nèi)的時(shí)間合模。
藉由采用這種條件，而在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行填充及合模，從而可制造彎曲強(qiáng)度及透水性能優(yōu)良的透水平板。
成形工序(40)之后，可依據(jù)常用方法，藉由使脫模工序、養(yǎng)護(hù)工序及依據(jù)需要進(jìn)行的表面處理工序酌情組合，可得到透水平板。
這里，在圖2中，是在成形工序(40)之后，依次進(jìn)行脫模工序(50)、養(yǎng)護(hù)工序(60)及表面處理工序(70)。該表面處理工序的一個(gè)例子為利用濕式研磨機(jī)及超高壓加工機(jī)對(duì)脫模的成形物表層部的表面進(jìn)行加工，但包括進(jìn)行對(duì)成形物表面施加適當(dāng)?shù)难b飾，及或施加光催化劑而提高透水平板的機(jī)能的處理。
而且，在圖3中，在成形工序(40)和脫模工序(50)之間進(jìn)行作為表面處理工序(70)的光催化劑施加工序(71)，接著在脫模工序(50)、養(yǎng)護(hù)工序(60)之后，進(jìn)行利用濕式研磨機(jī)及超高壓加工機(jī)實(shí)施加工的作為表面處理工序(70)的表面加工工序(72)。
而且，在圖4中，養(yǎng)護(hù)工序在脫模工序(50)的前后進(jìn)行，并依次在成形工序(40)后進(jìn)行前養(yǎng)護(hù)工序(61)、在脫模工序(50)后進(jìn)行后養(yǎng)護(hù)工序(62)。而且，在圖5中，在表面加工工序(72)后進(jìn)行催化劑施加工序(71)。
這里，如利用本發(fā)明的透水平板制造方法，是在?？騼?nèi)填充基層用砌塊材料之后，再填充表層用砌塊材料，所以可在成形工序(40)后立即在?？騼?nèi)所存在的砌塊材料的上側(cè)配置表層部。藉此，即使脫模工序(50)前的狀態(tài)下，表層部的表面也可露出，所以可對(duì)該表面施加光催化劑等催化劑。
這里，對(duì)施加光催化劑的方法并無(wú)特別地限定。例如，可采用利用一般性泥漿的方法，但也可使本發(fā)明所等所提出的，來(lái)自過(guò)氧鈦酸離子水溶液或鈦鹽水溶液和過(guò)氧化氫的反應(yīng)物的氧化鈦直接成膜。
即，藉由將含有作為NOx除去用催化劑的氧化鈦的泥漿，在成形工序(40)后且為養(yǎng)護(hù)工序(60)前的適當(dāng)階段進(jìn)行噴霧，可從表面?zhèn)仁┘友趸伒哪酀{，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。而且，藉由象這樣在養(yǎng)護(hù)前的工序中施加氧化鈦的泥漿，可在養(yǎng)護(hù)工序中使氧化鈦和水泥充分反應(yīng)，且使泥漿的干燥和水泥的養(yǎng)護(hù)同時(shí)并列實(shí)行，并可藉此使氧化鈦粘著在水泥上。
而且，同樣地，也可在例如成形工序后且為養(yǎng)護(hù)工序前，從表面?zhèn)仁惯^(guò)氧鈦酸離子水溶液作用，并使作為NOx除去用催化劑的氧化鈦成膜之后，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。而且，同樣地，也可藉由在成形工序后且為養(yǎng)護(hù)工序前，從表面?zhèn)仁光侞}水溶液作用之后，再使過(guò)氧化氫水溶液進(jìn)行作用，從而使作為NOx除去用催化劑的氧化鈦成膜，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。如為養(yǎng)護(hù)工序前，則存在足夠的來(lái)自水泥的堿成分，所以氧化鈦的成膜可順利地進(jìn)行。
而且，如利用這種制造方法，可得到本發(fā)明申請(qǐng)的特有的作用效果，即只需加以用于施加光催化劑的數(shù)秒鐘的光催化劑施加工序(71)，即可不經(jīng)特別的干燥工序而在表層部形成氧化鈦薄膜。而且，無(wú)論在任一種情況下，都可藉由在其后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，而使氧化鈦膜被粘著在表層部上。
這里，本發(fā)明所使用的過(guò)氧鈦酸離子水溶液只要為含有來(lái)自過(guò)氧鈦酸(過(guò)氧化鈦TiO3·nH2O)的過(guò)氧鈦酸離子(化學(xué)式)的水溶液即可，并不特別限定制造方法。例如，如將硫酸鈦(Ti(SO4)2)水溶液和氯化鈦(TiCl4)水溶液等鈦鹽水溶液和過(guò)氧化氫水進(jìn)行混合，則可輕松地得到過(guò)氧鈦酸離子水溶液。
而且，作為這種鈦鹽水溶液中所使用的鈦鹽，除了硫酸鈦和氯化鈦以外，可使用過(guò)氧鈦酸鉀(K4TiO8·6H2O)、過(guò)氧鈦酸鈉(Na4TiO8·2H2O或Na2O2·TiO3·3H2O)等，但只要為溶于水中并產(chǎn)生過(guò)氧鈦酸離子的水溶性鈦鹽即可，并無(wú)特別限定。
當(dāng)選擇氧化鈦?zhàn)鳛榇呋瘎r(shí)，即使在養(yǎng)護(hù)工序(60)中進(jìn)行利用蒸氣等的高溫養(yǎng)護(hù)的情況下，由于氧化鈦的催化性能在水蒸氣程度的溫度下是穩(wěn)定的，所以不會(huì)使催化能力下降。當(dāng)進(jìn)行水蒸氣養(yǎng)護(hù)時(shí)，催化能力不會(huì)下降，且氧化鈦可形成與骨材表面所附著的水泥成分牢固地粘著的光催化劑涂層。
另外，NOx除去用的催化劑，也可如圖5中的一個(gè)例子所示，在表面加工工序(72)后利用噴霧或浸漬等進(jìn)行施加。
這種氧化鈦可直接利用例如以泥漿等水分散液等的形態(tài)在市場(chǎng)上進(jìn)行銷(xiāo)售的。一般來(lái)說(shuō)，如氧化鈦的平均粒徑超過(guò)40nm，則作為光催化劑的活性下降，且降低NOx的效果減少，所以即使在本發(fā)明中，平均粒徑最好也在40nm以下。
而且，氧化鈦也可為金紅石型，但最好為活性更加優(yōu)良的銳鈦礦型的氧化鈦。
而且，如上所述，在該養(yǎng)護(hù)工序后的階段，可采用利用上述的一般性泥漿的方法，但也可使本發(fā)明者等提出的，來(lái)自過(guò)氧鈦酸離子水溶液或鈦鹽水溶液和過(guò)氧化氫的反應(yīng)物的氧化鈦直接成膜。這種情況下的過(guò)氧鈦酸離子水溶液或鈦鹽水溶液和過(guò)氧化氫的反應(yīng)物，可使用與上述情況完全相同的。雖然在養(yǎng)護(hù)后的階段，有時(shí)基材并不具有足夠的堿性，但在這種情況下，可在保持適當(dāng)?shù)暮瑝A材料后，使過(guò)氧鈦酸離子水溶液作用，或在使鈦鹽水溶液作用后，使過(guò)氧化氫作用。
本發(fā)明是使堿和過(guò)氧鈦酸離子進(jìn)行反應(yīng)而形成氧化鈦膜的，藉此可不使透水平板的深層部生成氧化鈦，而只在表面(或表層部)上效率良好地形成氧化鈦膜。即，因?yàn)檠趸佉蜃贤饩€(xiàn)的照射而發(fā)揮光催化機(jī)能，所以如在透水平板的表面上形成氧化鈦膜，則利用少量的鈦，可得到更大的效果。
這里，該堿可利用任一形態(tài)被保持于透水平板的表面上。例如，可采用使透水平板自身由含堿材料形成，并藉此使其表面具有堿的構(gòu)成，也可采用使透水平板上保持另外的含堿材料，并藉此使其表面具有堿的構(gòu)成。
另外，也可藉由對(duì)透水平板將含堿液體進(jìn)行涂敷、噴霧、浸漬等，而使堿附著在其表面上。在這種情況下，由于本發(fā)明所使用的透水平板的透水率在0.1cm/秒以上，所以對(duì)利用表面使堿均勻地保持而言較為適當(dāng)。這是因?yàn)?，如?duì)透水平板將含堿液體進(jìn)行噴霧等，則堿可在透水平板表層附近的連通孔中被承載保持。
作為在表面上所施加的堿，可為堿金屬氫氧化物、堿土類(lèi)金屬氫氧化物等，例如可使用氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鈣(Ca(OH)2)、氫氧化鍶(Sr(OH)2)、氫氧化鋇(Ba(OH)2)等。另外，作為堿也可使用氨(NH3)等。
這種氧化鈦的成膜量的氧化鈦固體成分濃度，最好在5g/m2～100g/m2的范圍內(nèi)。如成膜量少，則不能充分地發(fā)揮催化能力。而且，如施加超過(guò)必要量的成膜量，則因所得到的涂層的厚度增大，有時(shí)會(huì)使與水泥成分之間粘著性下降而造成催化劑的脫落。
接著，作為形成以該氧化鈦為主成分的薄膜的方法，如上述那樣涂敷氧化鈦泥漿后，可進(jìn)行常溫干燥或在850℃以下的溫度下進(jìn)行熱處理，但屆時(shí)如處理溫度高于850℃，則氧化鈦的結(jié)晶構(gòu)造產(chǎn)生變化，使光催化劑的活性下降，所以要加以注意。
下面，利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的效果進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例。另外，實(shí)施例中所使用的材料及器材如下所示。
色彩美麗的碎石。形成細(xì)小塊，并利用篩子以10mm～1.2mm的粒徑范圍進(jìn)行挑選使用。
7號(hào)碎石(以粒徑5mm～2.5mm為主體，均等系數(shù)在2以下)。
白色硫酸鹽水泥[增粘劑]丙烯酸系(旭化成社制的商品名polytroronA1500)[防粉化劑]脂肪酸陰離子表面激活劑(NMB株式會(huì)社制的防粉化劑商品名repoulilith640)帶有振動(dòng)發(fā)生裝置的成形裝置透水系數(shù)(社)日本道路建設(shè)協(xié)會(huì)依據(jù)透水性鋪裝手冊(cè)所示的透水性鋪裝的現(xiàn)場(chǎng)透水性測(cè)試方法(案)進(jìn)行測(cè)定。
彎曲強(qiáng)度負(fù)荷依據(jù)JIS A 53712004(附屬書(shū)2)進(jìn)行測(cè)定。
<實(shí)施例1>
將骨材80質(zhì)量部、水泥20質(zhì)量部進(jìn)行干練后，對(duì)水泥100質(zhì)量部添加25質(zhì)量部到30質(zhì)量部的水、從0.01到3質(zhì)量部的增粘劑和從0.5到3質(zhì)量部的防粉化劑，并以攪拌機(jī)進(jìn)行混合攪拌，調(diào)整表層用砌塊材料及下層用砌塊材料。
在成形裝置中設(shè)置縱橫各30cm、深6cm的?？?，并在3000轉(zhuǎn)/分～4000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下(例如3780轉(zhuǎn)/分)，利用1秒～3秒范圍內(nèi)的材料供給時(shí)間(例如2.3秒左右)供給下層用砌塊材料后，立即進(jìn)行合模。該合模在15kg/cm2～50kg/cm2范圍內(nèi)的合模壓力下且在1500轉(zhuǎn)/分～2000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，為0.1秒～1秒范圍內(nèi)的時(shí)間(例如0.3秒)。
接著，開(kāi)模并立即供給表層用砌塊材料。該表層用砌塊材料填充工序在3000轉(zhuǎn)/分～4000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下(例如3780轉(zhuǎn)/分)，以1秒～3秒范圍內(nèi)的材料供給時(shí)間(例如1.7秒)進(jìn)行，成形工序在15kg/cm2～50kg/cm2范圍內(nèi)的合模壓力下且在1500轉(zhuǎn)/分～2000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)數(shù)的條件下，進(jìn)行2秒～5秒(例如3～4秒)范圍內(nèi)的時(shí)間合模。
成形后，從每?？虺尚窝b置中取出，并在保持在40℃～60℃的養(yǎng)護(hù)室內(nèi)進(jìn)行6小時(shí)～12小時(shí)的養(yǎng)護(hù)。
所得到的制品，在養(yǎng)護(hù)后利用濕式研磨及超高壓加工機(jī)，對(duì)表層部的表面進(jìn)行加工而得到透水平板。
所得到的透水平板為以水泥作為主粘合劑，并在骨材間設(shè)置空隙進(jìn)行接合而保持透水性的透水平板，是一種使平均厚度約8mm的表層部和平均厚度約52mm的基部結(jié)合為一體的整體厚度約60mm的方形平板。
該透水平板的透水系數(shù)為0.27cm/s～0.35cm/s左右，而且彎曲強(qiáng)度負(fù)荷為14kN～15kN左右，作為基準(zhǔn)值的透水系數(shù)為0.01cm/秒。
<實(shí)施例2>
在實(shí)施例1中，在進(jìn)入養(yǎng)護(hù)室之前，在每?？?qū)Ρ韺硬繃婌F含有作為光催化劑發(fā)揮作用的NOx除去用催化劑的泥漿，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
以下同樣地，得到與實(shí)施例1同一尺寸、同一性能的透水平板。
當(dāng)利用電子顯微鏡對(duì)所得到的透水平板的表面進(jìn)行觀察時(shí)，可確認(rèn)在表層骨材表面上形成有氧化鈦的薄膜。
上面利用圖示對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但具體的構(gòu)成并不限定于該實(shí)施形態(tài)，即使具有不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)變更，也包含于本發(fā)明中。
例如，雖然以上的實(shí)施例是關(guān)于采用表層材料部和下層材料部的二層構(gòu)造的透水性混凝土砌塊(透水平板)的，但本申請(qǐng)發(fā)明并不限定于此，即使為3層構(gòu)造或在此以上的多層構(gòu)造，也可進(jìn)行實(shí)施。
而且，當(dāng)進(jìn)行合模時(shí)，如在?？蚧驂荷w上形成凹凸，也可得到大致適應(yīng)凹凸形狀的透水平板。藉此，也可形成具有創(chuàng)意性、機(jī)能性的透水平板。
而且，雖然以上實(shí)施例的透水平板為方形，但也可為俯視六角形、三角形等其它的多角形、圓形、橢圓形、其它的任意形狀。
<實(shí)施例3>
利用下述的工序制造試件1～試件15。
(1)使透水平板保持含堿材料的工序在作為基材的透水平板(寬10cm×長(zhǎng)20cm×厚6cm)的表面上涂敷漿狀的含堿材料。如表2所示，作為該含堿材料，分別在試件1～試件11中使用水泥，在試件12及試件13中使用氫氧化鈣，在試件14及試件15中使用氫氧化鍶。
(2)在透水平板上使過(guò)氧鈦酸離子水溶液附著的工序?qū)υ嚰?～9及試件12～15在水泥干燥并進(jìn)行固化之后，對(duì)試件10、11在水泥干燥之前，噴霧過(guò)氧鈦酸離子水溶液。如表2所示，作為過(guò)氧鈦酸離子水溶液，分別在試件1～試件4中使用氯化鈦水溶液和過(guò)氧化氫水的混合溶液，在試件5～試件15中使用硫酸鈦水溶液和過(guò)氫化氫水的混合溶液。
(3)向脫離子水的浸漬及干燥工序?qū)⒃嚰?、11、13、15浸漬于脫離子水中。在該工序中，將對(duì)象試件在脫離子水1.4l中浸漬1天，然后進(jìn)行干燥。而且，對(duì)試件4反復(fù)進(jìn)行二次該浸漬·干燥工序。
<實(shí)施例4>
利用下述工序制造試件16及試件17。
(1)使透水平板保持含堿材料的工序在與實(shí)施例3同樣的透水平板的表面上涂敷漿狀的含堿材料。如表2所示，使用水泥作為該含堿材料。
(2)在透水平板的表面上使可溶性鈦鹽水溶液附著的工序藉由對(duì)透水平板所保持的水泥的表面噴霧可溶性鈦鹽水溶液而使可溶性鈦鹽水溶液附著。這里，使用硫酸鈦水溶液作為可溶性鈦鹽水溶液。
(3)在透水平板上使過(guò)氧化氫水附著的工序藉由對(duì)硫酸鈦水溶液所附著的水泥的表面噴霧過(guò)氧化氫水而使過(guò)氧化氫水附著。
(4)向脫離子水的浸漬及干燥工序?qū)⒃嚰?7浸漬于脫離子水中。在該工序中，將對(duì)象試件在脫離子水1.4l中浸漬1天，然后進(jìn)行干燥。
<實(shí)施例5>
利用下述工序制造試件18。
(1)在透水平板上使過(guò)氧鈦酸離子水溶液附著的工序藉由對(duì)含堿材料噴霧過(guò)氧鈦酸離子水溶液10g而使過(guò)氧鈦酸離子水溶液附著。這里，使用粉煙灰25g作為含堿材料。該粉煙灰為堿性的粉末，在其表面具有堿成分。而且，如表2所示，使用硫酸鈦水溶液和過(guò)氧化氫水的混合溶液作為過(guò)氧鈦酸離子水溶液。
而且，將過(guò)氧鈦酸離子水溶液噴霧后，進(jìn)行干燥。
(2)使透水平板上堆積粉煙灰的工序?qū)⒏街羞^(guò)氧鈦酸離子水溶液的粉煙灰，在透水平板(與實(shí)施例3相同)上進(jìn)行堆積。
<實(shí)施例6>
利用下述工序制造試件19及試件29。
(1)在透水平板上使堿附著的工序藉由對(duì)透水平板(與實(shí)施例3同樣地)噴霧堿水溶液而使其表面被浸漬，并藉此使堿附著。如表3所示，作為堿水溶液，分別在試件19到試件21中使用氫氧化鈉水溶液，在試件22到試件29中使用氫氧化鋇水溶液。
(2)在透水平板上使過(guò)氧化氫水附著的工序藉由對(duì)堿水溶液所附著的透水平板的表面噴霧過(guò)氧化氫水而使過(guò)氧化氫水附著。
(3)向脫離子水的浸漬及干燥工序?qū)⒃嚰?0、23、26、29浸漬于脫離子水中。在該工序中，將對(duì)象試件在脫離子水1.4l中浸漬1天，然后進(jìn)行干燥。而且，對(duì)試件21、24、27反復(fù)進(jìn)行二次該浸漬·干燥工序。
<實(shí)施例7>
利用下述工序制造試件32至試件36。
(1)將含有鈦的過(guò)氧化氫水和堿水溶液進(jìn)行混合的工序如表4所示，在將過(guò)氧化氫水添加到硫酸鈦水溶液或氯化鈦水溶液中所形成的水溶液(Ti-H2O2水溶液)中，添加氫氧化鈉、氫氧化鋇8水和物或氫氧化鍶8水和物，生成淡黃色或白色的沉淀。
(2)從沉淀物去除水溶性成分的工序?qū)⑶笆龌旌纤玫乃芤哼M(jìn)行靜置，并除去澄清液體，且混合入水100ml。另外，反復(fù)進(jìn)行數(shù)次將該水溶液進(jìn)行靜置，除去澄清液體，且混合入水的操作。然后，藉由將沉淀物進(jìn)行過(guò)濾，而去除水溶性成分。
(3)將沉淀物進(jìn)行干燥的工序?qū)⑺玫降某恋砦镌谥萌胗醒趸枘z的干燥器內(nèi)進(jìn)行干燥后，置入保持在約107℃的電氣干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥而得到試件32～試件36。
<參考例1>
作為參考例1，藉由利用含有氧化鈦的凝膠的習(xí)知的成膜方法，而制造試件30及試件31。
(1)含有氧化鈦的凝膠的調(diào)整工序在硫酸鈦水溶液和過(guò)氧化氫水的混合水溶液中，添加氨水溶液(NH4OH)，使pH值為7，藉此得到含有黃色凝膠狀物質(zhì)的懸浮液。
(2)使透水平板上附著懸浮液的工序使懸浮液附著在透水平板(與實(shí)施例3相同)上。
(3)向脫離子水的浸漬及干燥工序使試件31浸漬于脫離子水中。在該工序中，將對(duì)象試件在脫離子水1.4l中浸漬1天，然后進(jìn)行干燥。
<參考例2>
作為參考例2，在透水平板(與實(shí)施例3相同)上涂敷漿狀的水泥，制造不具備氧化鈦膜的試件32。
(B)各試件的光催化能力及組成的測(cè)定實(shí)驗(yàn)以及結(jié)果對(duì)由實(shí)施例3～實(shí)施例7及參考例1以及參考例2所得到的試件1～36，進(jìn)行下述的測(cè)試。
(B-1)一氧化氮吸附速度測(cè)定(B-1-1)實(shí)驗(yàn)方法(1)將試件1設(shè)置于上面由石英玻璃形成的測(cè)定用容器(長(zhǎng)10cm×寬20cm×高8cm)中。此時(shí)，以表面(形成氧化鈦膜的表面)朝向上方的形態(tài)設(shè)置試料1。
(2)從測(cè)定用容器的長(zhǎng)邊方向的一端，以0.51/min送入含有一氧化氮的氣體(含有NO的氣體)，并從另一端排出。作為含有NO的氣體，可利用具有NO4.7ppm，O210.5vol％，N289.5vol％的體積比例的氣體(以下稱(chēng)作[第一含NO氣體]。)、具有NO4.7ppm，N2100.0vol％的體積比例的氣體(以下稱(chēng)作[第二含NO氣體]。)及所含NO濃度較4.7ppm高的氣體。
(3)利用化學(xué)發(fā)光法的NO濃度測(cè)定裝置(TN-7柳本制作所)，對(duì)從另一端排出的氣體(排出氣體)的NO濃度進(jìn)行測(cè)定。另外，利用檢測(cè)管法，對(duì)排出氣體的二氧化氮濃度進(jìn)行測(cè)定。
(4)分別對(duì)試件2～試件32，進(jìn)行上述(1)～(3)。
(B-1-2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)在第一NO氣體的通氣時(shí)，對(duì)所有的試件1～試件31而言，從測(cè)定用容器排出的氣體的NO濃度，較向測(cè)定用容器送入的第一NO氣體的NO濃度(4.7ppm)下降。
而且，從排出氣體中未檢測(cè)到二氧化氮(為檢測(cè)下限值以下)。而且，即使通入不含有氧的第二含NO氣體，也可確認(rèn)與第一含NO氣體相同程度的NO濃度的下降，且O2濃度不下降。
另外，在通過(guò)NO濃度高于4.7ppm的氣體的試件中，NO濃度的下降率增大。
另一方面，在試件32中，NO濃度幾乎不下降。
(2)利用這種NO濃度的下降，可由下式求NO吸附速度。該NO吸附速度相當(dāng)于各試件在未照射紫外線(xiàn)的情況下的NO減少速度。
NO吸附速度(μmol/h)＝通氣氣體流量(1·N/h)×(送氣氣體NO濃度-排出氣體NO濃度)(ppm)/22.4(1·N/mol)由此所得的結(jié)果如表2及表3所示。
(3)而且，利用試件1～3及試件5～9的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將進(jìn)行噴霧的過(guò)氧鈦酸離子水溶液的H2O2/Ti(摩爾比，以下相同)和NO吸附速度的關(guān)系在圖7中進(jìn)行表示。
(4)利用試件6、12、14、19、22的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將按照堿的種類(lèi)不同進(jìn)行比較的NO吸附速度在圖9中進(jìn)行表示。
(5)利用試件22、23、25、26、28、29的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將進(jìn)行噴霧的氫氧化鋇及過(guò)氧鈦酸離子水溶液的Ba(OH)2/Ti(摩爾比，以下相同)和NO吸附速度的關(guān)系在圖11中進(jìn)行表示。
(B-2)一氧化氮光氧化速度測(cè)定(B-2-1)實(shí)驗(yàn)方法(1)將試件1設(shè)置于上面由石英玻璃形成的測(cè)定用容器(長(zhǎng)10cm×寬20cm×高8cm)中。此時(shí)，以表面(形成氧化鈦膜的表面)朝向上方的形態(tài)設(shè)置試料1。
(2)從測(cè)定用容器的長(zhǎng)邊方向的一端，以0.51/min送入第一含NO氣體，并從另一端排出。另外，一面象這樣通入第一含NO氣體，一面從由石英玻璃構(gòu)成的上面以0.6W/cm2照射紫外線(xiàn)。
(3)利用化學(xué)發(fā)光法的NO濃度測(cè)定裝置(TN-7柳本制作所)，對(duì)排出氣體的NO濃度進(jìn)行測(cè)定。另外，利用檢測(cè)管法，對(duì)排出氣體的二氧化氮濃度進(jìn)行測(cè)定。
(4)分別對(duì)試件2～試件31，進(jìn)行上述(1)～(3)。
(B-2-2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)當(dāng)開(kāi)始紫外線(xiàn)的照射時(shí)，NO濃度開(kāi)始降低，且經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，排出氣體中的NO濃度達(dá)到一定水平。利用形成這種穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的NO下降率，由下式求NO光氧化速度，并將結(jié)果在表2及表3中進(jìn)行表示。
NO光氧化速度(μmol/h)＝通氣氣體流量(1·N/h)×(送氣氣體NO濃度-排出氣體NO濃度)(ppm)/22.4(1·N/mol)(2)而且，利用試件1～3及試件5～9的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將進(jìn)行噴霧的過(guò)氧鈦酸離子水溶液的H2O2/Ti和NO光吸附速度的關(guān)系在圖8中進(jìn)行表示。
(3)利用試件6、12、14、19、22的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將按照堿的種類(lèi)不同進(jìn)行比較的NO光氧化速度在圖10中進(jìn)行表示。
(4)利用試件22、23、25、26、28、29的測(cè)試結(jié)果，將噴霧的氫氧化鋇及過(guò)氧鈦酸離子水溶液的Ba(OH)2/Ti和NO光氧化速度的關(guān)系在圖12中進(jìn)行表示。
(B-3)光催化劑活性成分的識(shí)別(B-3-1)實(shí)驗(yàn)方法(1)分別對(duì)試件32～36，進(jìn)行X線(xiàn)衍射測(cè)定。
(2)分別對(duì)試件32～36，利用X線(xiàn)光電子分光法進(jìn)行組成分析(ulvac-phi株式會(huì)社社制X射線(xiàn)光電子分光裝置5000型)。
(B-3-2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)圖13表示試件32～36的X射線(xiàn)衍射圖案。
(2)將X射線(xiàn)光電子分光法的測(cè)定結(jié)果在表5中進(jìn)行表示。
向堿涂敷表面噴霧的鈦-過(guò)氧化氫水溶液噴霧體的NO光分解速度測(cè)定結(jié)果
向堿噴霧表面噴霧的鈦-過(guò)氧化氫水溶液噴霧體的NO光分解速度測(cè)定結(jié)果
鈦鹽-過(guò)氧化氫-堿混合物的調(diào)制條件
從鈦鹽-過(guò)氧化氫-堿混合物所得到的沉淀物的組成

(C)考察(C-1)氧化鈦膜的NO吸附性及NO光氧化速度對(duì)所有的試件1～試件31，從測(cè)定用容器排出的氣體的NO濃度，較被送入到測(cè)定用容器的氣體的NO濃度(4.7ppm)下降。
然后，因?yàn)閺呐懦鰵怏w未檢測(cè)到二氧化氮，及即使通入不含有氧的第二含NO氣體，也可確認(rèn)與第一含NO氣體相同程度的NO濃度下降，且O2濃度不下降，所以可確認(rèn)NO濃度的下降并不是由于從NO向NO2的轉(zhuǎn)換。
而且，在通入NO濃度較4.7ppm高的氣體的試件中，NO濃度的下降率增大。藉此，可認(rèn)為NO濃度的下降是因具有氧化鈦膜的透水平板(試件1～試件31)對(duì)NO的吸附造成的。另外，在只涂敷有水泥而不具備氧化鈦膜的試件32中，NO濃度幾乎不下降。因此，可認(rèn)為NO的吸附與氧化鈦膜有關(guān)。
而且，雖然在試件30及試件31中也可確認(rèn)NO吸附性能及NO光氧化功能，但與試件5、16、17、20、21、25、29等相比，其值較低。由此可知，與使氧化鈦?zhàn)鳛槟z進(jìn)行附著相比，基于鈦酸離子水溶液而形成氧化鈦膜的方式，可使氧化鈦更加分散。這可被認(rèn)為是如利用這種氧化鈦膜的成膜方法，因?yàn)椴捎萌芙庥须x子狀的鈦(過(guò)氧鈦酸離子)的水溶液，所以較使含有固體氧化鈦的凝膠進(jìn)行附著的成膜方法，可使氧化鈦高度分散。
(C-2)NO吸附速度的H2O2/Ti依存性如圖7所示，在使用硫酸鈦?zhàn)鳛殁侞}的情況下，在H2O2/Ti為0.1到1左右時(shí)，NO吸附速度大致穩(wěn)定，而當(dāng)H2O2/Ti大于1時(shí)，NO吸附速度大幅上升。另一方面，在使用氯化鈦?zhàn)鳛殁侞}的情況下，如H2O2/Ti在0.1～2的范圍內(nèi)，則NO吸附速度大致保持一定。而且，在脫離子水中浸漬一天并干燥的試件3、7，在H2O2/Ti相同(H2O2/Ti＝1)的情況下，較未在脫離子水中進(jìn)行浸漬的試件1、6，呈現(xiàn)高吸附速度。
(C-3)基于堿的差異的NO吸附速度如圖9所示，雖然在使用氫氧化鈣作為堿的試件12和使用氫氧化鍶作為堿的試件14中，呈現(xiàn)高NO吸附速度，但在將它們浸漬于水中的試件13和試件15中，NO吸附速度大幅降低。
根據(jù)采用氫氧化鋇和氫氧化鈉作為堿的試件19、22的結(jié)果，不能確認(rèn)與將它們浸漬于水中的試件20、23的NO吸附速度間存在大的差異。
(C-4)基于堿的差異的NO光氧化速度請(qǐng)參閱圖10所示，NO光氧化速度，除了采用水泥作為堿的試件6、7以外，與不在水中進(jìn)行浸漬的試件12、14、19、22相比，在水中進(jìn)行浸漬的試件13、15、20、23的方式呈現(xiàn)相等或更高的值。藉此可認(rèn)為，在采用水泥以外的堿的情況下，不存在因至少在水中進(jìn)行浸漬而使NO光氧化速度顯著下降這樣的特性變化。
(C-5)NO光氧化速度的H2O2/Ti依存性請(qǐng)參閱圖8所示，在使用氯化鈦?zhàn)鳛榭扇苄遭侞}的情況下，NO光氧化速度與H2O2/Ti的值無(wú)關(guān)，大致保持一定。另一方面，在使用硫酸鈦?zhàn)鳛榭扇苄遭侞}的情況下，伴隨H2O2的增加(即H2O2/Ti的增大)，NO光氧化速度增加，而在H2O2/Ti＝2左右時(shí)，該變化變得微小，形成大致一定的NO光氧化速度。而且，可知雖然在脫離子水中被浸漬一天且干燥的試件3、7，在H2O2/Ti的值相同(H2O2/Ti＝1)的情況下，較不在脫離子水中進(jìn)行浸漬的試件1、6，NO吸附速度變低，但仍然殘留有NO分解能。
由這種圖8的結(jié)果可認(rèn)為，氧化鈦膜的成膜時(shí)的H2O2/Ti為0.1 H2O2/Ti較佳，且為了利用更少量的鈦有效地吸附NO，為1.0H2O2/Ti 2.0較佳。
而且，如表2所示，可知試件16、17也呈現(xiàn)高NO光氧化速度(4.02μmol/h)。即，可知利用對(duì)保持作為含堿材料的水泥的透水平板噴霧硫酸鈦水溶液后，再?lài)婌F過(guò)氧化氫水的成膜方法，也可形成呈現(xiàn)高NO光氧化速度的氧化鈦膜。而且，在脫離子水1.41中浸漬1天后進(jìn)行干燥的試件17，也呈現(xiàn)相同的高NO光氧化速度(4.02μmol/h)，所以可認(rèn)為如利用該成膜方法，可形成難以從透水平板脫離，即被粘著的氧化鈦膜。
(C-6)NO吸附速度及NO光氧化速度與堿/Ti(摩爾比，以下相同)的關(guān)系請(qǐng)參閱圖11所示，NO吸附速度并不較多地依存于Ba(OH)2/Ti的值，而為大致一定的值。
而且，NO光氧化速度在Ba(OH)2/Ti處于0.25Ba(OH)2/Ti＜1的范圍內(nèi)時(shí)，呈一種隨著B(niǎo)a(OH)2/Ti的增加，NO光氧化速度增加的傾向，而在Ba(OH)2/Ti＝1附近時(shí)，大致保持一定。
由這些結(jié)果可知，至少在使用Ba(OH)2作為堿的情況下，可以摩爾比將Ba(OH)2/Ti的值設(shè)定為0.25Ba(OH)2/Ti 1，較佳為Ba(OH)2/Ti 1。
(C-7)光催化劑活性成分的結(jié)晶構(gòu)造請(qǐng)參閱圖13所示，在Ti(SO4)2-H2O2-NaOH系統(tǒng)中，只呈現(xiàn)大幅的峰值(broad peak，寬峰值)，所以可認(rèn)為生成了非結(jié)晶質(zhì)成分。
而且，在TiCl4-H2O2-Ca(OH)2系統(tǒng)、TiCl4-H2O2-Sr(OH)2系統(tǒng)及TiCl4-H2O2-Ba(OH)2系統(tǒng)中，檢測(cè)到來(lái)自碳酸鹽(CaCO3、SrCO3、BaCO3)的衍射峰值。另外，也檢測(cè)到來(lái)自非結(jié)晶質(zhì)的寬峰值?？赏贫ㄋ鶛z測(cè)到的這些碳酸鹽，是在試件的制造過(guò)程中，因空氣中存在的CO2被吸收到堿溶液中而生成的?？烧J(rèn)為這些碳酸鹽是因?yàn)殡y溶性，所以殘留于沉淀物中的。因?yàn)樵撎妓猁}為難溶性，所以即使與水接觸也不會(huì)輕松地溶出，被認(rèn)為可作為保持非結(jié)晶質(zhì)二氧化鈦并防止溶出的粘合劑發(fā)揮作用。因此，可認(rèn)為在形成氧化鈦膜的情況下，如利用Ca(OH)2、Sr(OH)2或Ba(OH)2作為堿，并附著使該堿殘留的程度的過(guò)氧鈦酸離子水溶液，則可因與空氣的接觸而經(jīng)時(shí)性地生成碳酸鹽，并防止非結(jié)晶質(zhì)二氧化鈦的溶出而提高氧化鈦膜的耐久性。
而且，雖然認(rèn)為在使用氯化鈦?zhàn)鳛殁侞}的TiCl4-H2O2-Ca(OH)2系統(tǒng)、TiCl4-H2O2-Sr(OH)2系統(tǒng)及TiCl4-H2O2-Ba(OH)2系統(tǒng)中，會(huì)生成氯化鈉、氯化鈣或氯化鋇，但并未從沉淀物中檢測(cè)到它們。這是因?yàn)?，氯化鈉、氯化鈣或氯化鋇為水溶性。因此，如使用氯化鈦?zhàn)鳛殁侞}，使用氫氧化鈉、氫氧化鍶、氫氧化鋇的任一種作為堿土類(lèi)金屬氫氧化物，則只進(jìn)行水洗即可輕松地除去氯成分(氯化合物)。
另一方面，如利用鈦鹽為硫酸鈦，堿土類(lèi)金屬氫氧化物為氫氧化鈣、氫氧化鍶、氫氧化鋇的任一種的本發(fā)明的氧化鈦膜的成膜方法，則在生成氧化鈦時(shí)，可生成硫酸鈣、硫酸鍶或硫酸鋇。而且，因?yàn)樵摿蛩徕}、硫酸鍶或硫酸鋇幾乎不使氧化鈦膜的光催化能力降低地，作為氧化鈦(二氧化鈦)的粘合劑發(fā)揮作用，所以使氧化鈦等難以因雨等而溶出，可形成耐久性更高的氧化鈦膜。
而且，在Ti(SO4)2-H2O2-Ba(OH)2系統(tǒng)中，除了來(lái)自難溶性的硫酸鋇(Ba(SO4)2)的明確的衍射峰值以外，還檢測(cè)出寬峰值。在這些沉淀物的X射線(xiàn)衍射圖案中，共同地呈現(xiàn)寬峰值。藉此，可推定利用本發(fā)明成膜的氧化鈦膜為非結(jié)晶質(zhì)成分在NO光氧化中呈現(xiàn)活性的光催化劑成分。
(C-8)光催化劑活性成分的鑒定參照表5可知，在Ti(SO4)2-H2O2-NaOH系統(tǒng)、TiCl4-H2O2-Ca(OH)2系統(tǒng)、TiCl4-H2O2-Sr(OH)2系統(tǒng)及TiCl4-H2O2-Ba(OH)2系統(tǒng)中，在各沉淀物中含有鈦、氧、堿或堿土類(lèi)金屬，另外還含有碳。這里，這些各沉淀物的堿都作為碳酸鹽(MCO3)存在，當(dāng)求剩下的氧和鈦的原子比時(shí)，該比大致為2(Ti∶O_1∶2)。藉此，可推定鈦是作為二氧化鈦(TiO2)存在的。
另一方面，可知在Ti(SO4)2-H2O2-Ba(OH)2系統(tǒng)中，在其沉淀物中含有鈦、氧、鋇、硫黃。該沉淀物中的鋇都作為硫酸鋇(BaSO4)存在，當(dāng)求剩下的氧和鈦的原子比時(shí)，該比大致為2.5(Ti∶O_2∶5)。藉此，可推定鈦是作為二氧化鈦(TiO2)存在的。
當(dāng)將該組成分析的結(jié)果及前述X線(xiàn)衍射分析的結(jié)果進(jìn)行組合考察時(shí)，可推認(rèn)生成了非結(jié)晶質(zhì)的二氧化鈦(非結(jié)晶質(zhì)二氧化鈦)，且其為在NO光氧化中呈現(xiàn)活性的光催化劑成分，也可形成含有作為光催化劑成分的非結(jié)晶質(zhì)二氧化鈦的氧化鈦膜。而且，雖然在這些沉淀物中共同存在有碳酸鹽和硫酸鋇，但由NO的光氧化速度的測(cè)定結(jié)果可知，并不會(huì)因這些共存物質(zhì)而顯著阻礙非結(jié)晶質(zhì)二氧化鈦的光催化劑活性。因?yàn)檫@些結(jié)晶性的共存物質(zhì)都為難溶性，所以即使接觸水也不會(huì)輕松地溶出，被認(rèn)為可作為保持非結(jié)晶質(zhì)二氧化鈦并防止溶出的粘合劑而發(fā)揮作用。因此，如利用鈦鹽為硫酸鈦，堿土類(lèi)金屬氫氧化物為氫氧化鈣、氫氧化鍶、氫氧化鋇的任一種的氧化鈦膜的成膜方法，則在生成氧化鈦時(shí)，可生成硫酸鈣、硫酸鍶或硫酸鋇。而且，因?yàn)樵摿蛩徕}、硫酸鍶或硫酸鋇幾乎不使氧化鈦膜的光催化能力降低，作為氧化鈦(二氧化鈦)的粘合劑發(fā)揮作用，所以使氧化鈦等難以因雨等而溶出，可形成耐久性更高的氧化鈦膜。
如以上所述，依據(jù)本發(fā)明，可廉價(jià)地制造一種透水性能優(yōu)良且彎曲強(qiáng)度高的透水平板。而且，即使在向該透水平板施以NOx除去用催化劑的情況下，也可抑制制造成本。
藉此，這種透水平板除了可作為人行道、停車(chē)場(chǎng)、建筑物周邊、車(chē)庫(kù)、公園、游泳池畔、親水設(shè)施等透水性的表層材料加以利用以外，還被期待用于車(chē)行道和交通公路等的擴(kuò)展應(yīng)用。
被施加以光催化劑的透水平板，除了透水性以外，作為帶有光催化機(jī)能的環(huán)境改善型的鋪裝材料，可更加適當(dāng)?shù)氐靡詰?yīng)用。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種透水平板，包括作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的透水性的表層、作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的基層；其特征在于前述的表層和前述基層作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑被接合，透水率在0.1cm/秒以上，且彎曲強(qiáng)度在4MPa以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透水平板，其特征在于其中所述的粘合劑含有防粉化劑，前述聚合物增粘劑為丙烯酸系樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透水平板，其特征在于在構(gòu)成前述表層的表層用粘合劑的表面?zhèn)?，粘著有作為NOx除去用催化劑的氧化鈦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透水平板，其特征在于在前述表層中，在其表面上具有以作為NOx除去用催化劑的氧化鈦為主要成分的薄層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的透水平板，其特征在于其中所述的氧化鈦來(lái)自過(guò)氧鈦酸離子水溶液或鈦鹽水溶液和過(guò)氧化氫的反應(yīng)物。
6.一種透水平板的制造方法，其特征在于其采用包括混合有聚合物增粘劑的水泥C、對(duì)水泥C的總質(zhì)量的質(zhì)量比例(W/C)在0.20～0.35范圍內(nèi)的水(W)及粒徑在1mm～10mm范圍內(nèi)且均等系數(shù)不足4的表層用骨材的表層用砌塊材料、以及包括混合有聚合物增粘劑的水泥C、對(duì)水泥C的總質(zhì)量的質(zhì)量比例(W/C)在0.20～0.35范圍內(nèi)的水(W)及粒徑在1mm～10mm范圍內(nèi)且均等系數(shù)不足4的基層用骨材的基層用砌塊材料；并依次進(jìn)行施加振動(dòng)且在模框內(nèi)填充基層用砌塊材料的基層用砌塊材料填充工序、該填充工序后立即施加振動(dòng)且對(duì)填充物作用以壓縮力而進(jìn)行壓實(shí)的合模工序、該合模工序后立即施加振動(dòng)且在?？騼?nèi)填充表層用砌塊材料的表層用砌塊材料填充工序、填充工序后立即施加振動(dòng)且在填充物上作用以壓縮力而成形的成形工序，然后組合進(jìn)行將成形物從?？蜻M(jìn)行脫模的脫模工序、對(duì)成形物進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的粘合劑含有防粉化劑，聚合物增粘劑為丙烯酸系樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透水平板的制造方法，其特征在于在前述成形工序后且在前述養(yǎng)護(hù)工序前，進(jìn)行從表面?zhèn)仁┘幼鳛镹Ox除去用催化劑的氧化鈦的氧化鈦施加工序，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的氧化鈦施加工序?yàn)槭┘右欢康暮醒趸伒哪酀{的泥漿施加工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的氧化鈦施加工序?yàn)榻逵衫灭B(yǎng)護(hù)工序前的水泥所保有的堿性，在水泥表面上使過(guò)氧鈦酸離子水溶液進(jìn)行作用，從而形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜的成膜工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的氧化鈦施加工序?yàn)榻逵衫灭B(yǎng)護(hù)工序前的水泥所保有的堿性，在水泥表面上使鈦鹽水溶液作用，然后使過(guò)氧化氫作用，從而形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜的成膜工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透水平板的制造方法，其特征在于其包括在前述養(yǎng)護(hù)工序后的適當(dāng)階段，從表面?zhèn)仁┘幼鳛镹Ox除去用催化劑的氧化鈦的氧化鈦施加工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的氧化鈦施加工序，為施加含有氧化鈦的泥漿的泥漿施加工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的氧化鈦施加工序，為在具有堿的條件下使過(guò)氧鈦酸離子作用，并形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜的成膜工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的氧化鈦施加工序?yàn)樵诰哂袎A的條件下，(1)使過(guò)氧鈦酸離子水溶液作用，并形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜，或(2)在施加鈦鹽水溶液后，使過(guò)氧化氫水作用并形成作為NOx除去用催化劑的氧化鈦膜的成膜工序，其中NOx除去用催化劑作為光催化劑發(fā)揮作用。
16.根據(jù)權(quán)利要求10或15所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的過(guò)氧鈦酸離子水溶液為鈦鹽水溶液和過(guò)氧化氫水的混合水溶液。
17.根據(jù)權(quán)利要求11或15所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的鈦鹽為硫酸鈦或氯化鈦。
18.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的堿為堿金屬氫氧化物、堿土類(lèi)金屬氫氧化物或氨中的任一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的透水平板的制造方法，其特征在于其中所述的鈦鹽為硫酸鈦，前述堿土類(lèi)金屬氫氧化物為氫氧化鈣、氫氧化鍶、氫氧化鋇中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種透水平板及其制造方法，能夠確保彎曲強(qiáng)度和透水性上升這兩個(gè)相互排斥的性質(zhì)，且有效率地進(jìn)行制造。本發(fā)明的透水平板包括作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的透水性的表層、作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑，粒徑在1mm～10mm的范圍內(nèi)，且使均等系數(shù)不足4的骨材間彼此接合的基層；表層和基層作為以混合有聚合物增粘劑的水泥為主的粘合劑被接合，透水率在0.1cm/秒以上，且彎曲強(qiáng)度在4MPa以上?？山逵墒┘诱駝?dòng)且依次進(jìn)行基層用砌塊材料填充工序(10)、合模工序(20)、表層用砌塊材料填充工序(30)及成形工序(40)而得到。
文檔編號(hào)B28B1/08GK1769593SQ200510000530
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
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