本發(fā)明涉及透水磚技術領域，尤其涉及一種添加鍺酸鋅碘酸鉍復合材料的水泥基透水磚。

背景技術：

近年來，每逢雨季，各大城市“看海”現(xiàn)象頻發(fā)。透水性地面由于具有緩解城市排水系統(tǒng)泄洪壓力、 補充地下水資源、 改善城市地表植物和土壤微生物生存條件、使地下水分易于蒸發(fā)而消除城市熱島效應等優(yōu)點而受到越來越 多研究人員的關注。透水性路面有助于空氣和水分流通、消除熱島效應、吸聲降噪。透水性路面磚是城市透水性路面的主要構成成分，主要有水泥基透水混凝土磚、 高分子透水混凝土磚和燒結透水磚3種。其中，水泥基透水混凝土磚制作工藝簡單，成本低廉且性能穩(wěn)定，適合于大規(guī)模推廣應用，一般具有良好的透水性、保水性，其在滿足強度要求的同時，還需要保持一定的貫通孔隙來滿足透水性要求的磚。因此在配制時除了選擇合適的原材料外，還要通過配合比設計、制備工藝、外加劑來滿足強度和孔隙率的要求。

《利用廢棄混凝土優(yōu)化制作透水磚的研究》一文中利用廢棄混凝土替代天然骨料，采用正交設計試驗方法，分析骨料粒徑、骨膠比、水灰比以及減水劑、硅粉和廢棄混凝土的不同摻量對透水磚強度和透水系數(shù)的影響，得到最優(yōu)配合比，在再生骨料的強化以及養(yǎng)護方式的改進下制成的透水磚，強度有所提高，滿足鋪設要求，實現(xiàn)了廢物利用，節(jié)能減排，但是由于強度提高有限，還由于混凝土的流動性特點，在磚體成型時容易出現(xiàn)沉漿現(xiàn)象，把滲水通道堵住影響透水性，而且水泥層因流漿，節(jié)點處的水泥層將變薄，不利于磚體強度的發(fā)展。這樣就必須對其進行改性，再滿足強度需求的同時以期達到更多的附加價值，可以對水泥透水磚進行更好的推廣應用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種添加鍺酸鋅碘酸鉍復合材料的水泥基透水磚。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種添加鍺酸鋅碘酸鉍復合材料的水泥基透水磚，由下列重量份的原料制成：花崗巖邊角廢料40-43、廢棄混凝土30-32、42.5級普通硅酸鹽水泥20-22、滌棉織物邊角料2-2.5、聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺0.1-0.12、早強型聚羧酸減水劑0.3-0.4、水適量、鍺酸鋅3-4、碘酸鉍3.5-4.5、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.3-0.4、去離子水適量、0.1mol/L的乙酸溶液12-14。

所述一種添加鍺酸鋅碘酸鉍復合材料的水泥基透水磚，由以下具體步驟制成：

（1）將花崗巖邊角廢料放入破碎機破碎成7-10mm的小顆粒，將廢棄混凝土放入破碎機中破碎成5-10mm的顆粒，然后將兩種顆粒混合，得到混合粗骨料；

（2）將滌棉織物邊角料剪切并撕松，形成3mm×3mm的織物碎片待用；將聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺溶于100倍量的水中，攪拌至完全溶解后加入上述織物碎片，以400-500轉/分的速度攪拌4-5分鐘后靜置30-40分鐘，過濾，將浸漬處理后的織物碎片放在烘箱中以100-110℃干燥100-120分鐘，冷卻后取出；

（3）將鍺酸鋅、碘酸鉍放入0.1mol/L的乙酸溶液中，超聲攪拌30-40分鐘，然后將懸浮液在60℃的水浴保溫3-4小時，然后離心、過濾，用去離子水洗滌2-3次后放入烘箱中以60-70℃干燥，待用；將上述混合物放入溶于30-40倍量去離子水的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，超聲分散30-40分鐘后，離心分離并在60-70℃下干燥，再將干燥后的固體材料研磨均勻，置于250-300℃的馬弗爐中保溫煅燒90-120分鐘，最后自然冷卻，研磨，過200目篩；

（4）將步驟（1）、步驟（2）得到的產(chǎn)物在無水狀態(tài)下攪拌均勻，加入適量的水，使得混合物表面被完全潤濕，然后加入步驟（3）得到的產(chǎn)物、42.5級普通硅酸鹽水泥以及其余剩余成分，攪拌均勻后繼續(xù)加入適量水，控制水灰比為0.3，繼續(xù)攪拌10-15分鐘使得水泥漿能充分包裹每粒骨料，最后將拌合物倒入模具中，用一端平整的木棒輕輕插搗，整平表面后在4MPa的壓力下壓制成型，靜壓90秒，在25℃下恒溫干燥48小時，脫模后將磚體放入混凝土標準養(yǎng)護箱中按要求養(yǎng)護28天即可。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明利用花崗巖邊角廢料與廢棄混凝土破碎成一定的粒徑后雜亂的分布在混凝土中，由于其隨機的取向分布構成了透水磚的骨架結構，通過合適的配比，使得制成的磚體具有良好的強度以及合理的孔隙率，而且均采用廢棄物，既降低了原料成本，還對環(huán)境友好；配合聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺改性的織物碎片的添加，親水性好，與水泥的粘合性增強，提高了磚體的抗壓強度，而且能夠均勻的填充于骨料的縫隙中，在透水磚成型過程中，改性后的織物碎片降低了混凝土的流動性，避免其向下流動阻塞骨料之間的連通孔隙，阻止骨料沉降，保證了透水磚的透水性能；同時適量的織物碎片可調節(jié)混凝土的泌水性，可減少由于混凝土泌水在骨料顆粒下方形成的微裂縫，受壓時可阻擋裂縫端前移，從而提高透水磚的強度；在透水磚受壓收縮時，其收縮能量被織物碎片所吸收，有效增加了透水磚的韌性，抑制了裂紋的產(chǎn)生及發(fā)展；織物碎片的添加，部分混凝土被織物吸附，骨料之間的水泥膠結層減薄，孔隙增大，增大了透水系數(shù)，而且由于織物碎片的親水性能，增強了磚體的保水系數(shù)。

本發(fā)明通過一系列的處理工藝將鍺酸鋅與碘酸鉍復配，能夠在混凝土中分散均勻，協(xié)同作用提高了制成磚體的光催化性能，使得磚體在陽光的照射下表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化性能，能夠將污水、有機物降解還原成二氧化碳等，能夠保持磚體的清潔，防止細菌、霉菌的滋生，保持城市路面的清潔；本發(fā)明透水磚不僅具備良好的抗壓強度、耐磨性、透水系數(shù)高，而且具備良好的光催化活性，可有效的截留雨水中的污染物，達到凈化雨水的功效，而且主要原料采用廢棄物的再生利用，節(jié)能環(huán)保，適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。

具體實施方式

一種添加鍺酸鋅碘酸鉍復合材料的水泥基透水磚，由下列重量份（公斤）的原料制成：花崗巖邊角廢料40、廢棄混凝土30、42.5級普通硅酸鹽水泥20、滌棉織物邊角料2、聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺0.1、早強型聚羧酸減水劑0.3、水適量、鍺酸鋅3、碘酸鉍3.5、3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.3、去離子水適量、0.1mol/L的乙酸溶液12。

所述一種添加鍺酸鋅碘酸鉍復合材料的水泥基透水磚，由以下具體步驟制成：

（1）將花崗巖邊角廢料放入破碎機破碎成7mm的小顆粒，將廢棄混凝土放入破碎機中破碎成5mm的顆粒，然后將兩種顆?；旌?，得到混合粗骨料；

（2）將滌棉織物邊角料剪切并撕松，形成3mm×3mm的織物碎片待用；將聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺溶于100倍量的水中，攪拌至完全溶解后加入上述織物碎片，以400轉/分的速度攪拌4分鐘后靜置30分鐘，過濾，將浸漬處理后的織物碎片放在烘箱中以100℃干燥100分鐘，冷卻后取出；

（3）將鍺酸鋅、碘酸鉍放入0.1mol/L的乙酸溶液中，超聲攪拌30分鐘，然后將懸浮液在60℃的水浴保溫3小時，然后離心、過濾，用去離子水洗滌2次后放入烘箱中以60℃干燥，待用；將上述混合物放入溶于30倍量去離子水的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，超聲分散30分鐘后，離心分離并在60℃下干燥，再將干燥后的固體材料研磨均勻，置于250℃的馬弗爐中保溫煅燒90分鐘，最后自然冷卻，研磨，過200目篩；

（4）將步驟（1）、步驟（2）得到的產(chǎn)物在無水狀態(tài)下攪拌均勻，加入適量的水，使得混合物表面被完全潤濕，然后加入步驟（3）得到的產(chǎn)物、42.5級普通硅酸鹽水泥以及其余剩余成分，攪拌均勻后繼續(xù)加入適量水，控制水灰比為0.3，繼續(xù)攪拌10分鐘使得水泥漿能充分包裹每粒骨料，最后將拌合物倒入模具中，用一端平整的木棒輕輕插搗，整平表面后在4MPa的壓力下壓制成型，靜壓90秒，在25℃下恒溫干燥48小時，脫模后將磚體放入混凝土標準養(yǎng)護箱中按要求養(yǎng)護28天即可。

對本發(fā)明實施例制成的透水地磚進行各項性能測試，透水系數(shù)為0.259mm/s，抗壓強度為34.25MPa，25 次凍融循環(huán)抗壓強度損失小于20％，符合行業(yè)標準。