[发明专利]一种具有发热功能的高强度砂基透水砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有发热功能的高强度砂基透水砖及其制备方法，包括：其原料组分包括覆膜骨料、粘结物质、固化剂、氧化锌晶须和辅助剂，其中粘结物质和固化剂占覆膜骨料重量的5%‑8%，粘结物质与固化剂质量之比为10:3，辅助剂占覆膜骨料重量的0.4%‑0.8%，氧化锌晶须占覆膜骨料重量的1%‑2%。通过上述方式，本发明在保证砂基透水砖具有良好透水性能的基础上，能够在冬季透水路面解决融雪化冰功能，以及增强砂基透水砖力学性能。

技术领域

本发明涉及一种具有发热功能的高强度砂基透水砖及其制备方法，属于市政建设的透水砖技术领域。

背景技术

近几年来，由于暴雨引发的严重城市内涝困扰着各地百姓，海绵城市已成为城市发展理念与建设方式转型的重要标志，全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。要建设海绵城市，一种有效的途径就是在城市道路、居民小区、公园广场以及停车场铺设大面积的透水砖。而其中一些城市不仅夏季多雨，而且冬季路面易覆雪结冰，影响着交通运输与过往人流畅通的同时，又会威胁到司乘人员和行人的生命安全。

现有的一些透水砖在保证透水率的同时无法兼顾透水砖的强度，或者保证强度的前提下无法提供优良的透水性能。而现有的人工法和机械法在融雪化冰方面弊端不断暴露出来，人工法花费大量的人力物力仍然效率低下，机械法能及时恢复交通但资源的利用率低。此外的一些化学融雪化冰方法除了会对环境造成污染之外，又会缩短路面的使用年限。

树脂胶粘砂基透水材料作为一种新型透水砖，有效地兼顾了力学性能与透水性能，而向透水砖中外掺氧化锌晶须可制得高强度导电透水砖，利用电热效应来达到融雪化冰的效果。氧化锌晶须，是一种与其它类型晶须形状完全不同的一种, 为特殊的立体四针状晶须，具有优良的电学性能和稳定性。由于其特殊的形状, 分散在基体材料中时, 可以形成有效的导电网络,将其作为导电相材料加入到砂基水砖中制备成氧化锌晶须导电透水砖，解决了导电相材料降低透水砖强度问题，以及导电相随着时间推移被氧化问题。将透水砖通电，由于透水砖内部的氧化锌晶须形成了有效的导电网络，基于电热原理，致使砂基透水砖向外散发热量，达到融化表面的冰雪的目的。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种具有发热功能的高强度砂基透水砖，在具有良好透水性能的基础上，能够在冬季透水路面解决融雪化冰功能，以及基于格里菲斯断裂理论晶须增强砂基透水砖力学性能。

本发明提出的一种具有发热功能的高强度砂基透水砖；原料组分包括覆膜骨料、粘结物质、固化剂、氧化锌晶须和辅助剂，其中：粘结物质和固化剂占覆膜骨料重量的5%-8%，粘结物质与固化剂质量之比为10:3，辅助剂占覆膜骨料重量的0.4%-0.8%，氧化锌晶须占覆膜骨料重量的1%-2%。

本发明中，所述覆膜骨料采用粒径大小0.180-0.425mm的天然石英砂，所述覆膜骨料采用热法进行覆膜，预热温度为130-180℃，覆膜时间为1-2min，硬化剂为乌洛托品溶液。

本发明中，所述粘接物质采用E-12F热固性环氧树脂、E-12R、E-12或E-20中的一种或多种，其中： E-12F热固性环氧树脂的环氧值为740-870， E-12R的环氧值为900-1000，E-12的环氧值为740-1100， E-20的环氧值为450-560。

本发明中，所述固化剂为脂环族固化剂或改性脂肪族固化剂，所述脂环族固化剂为多胺类593型、多胺类H-113型或多胺类T-31型，所述改性脂肪族固化剂通过向脂环族固化剂中加入一些亲水性基团来配制，所述亲水性基团为羟基、羧基或磺酸基中任一种。

本发明中，所述氧化锌晶须为氧化锌晶须外观为白色疏松状粉末，其表观比重0.01 ～ 0 .1 , 真实比重5.8, 显微结构为四针状；每根针状体纤维长30～ 100μm, 根部直径0 .5～ 3μm；氧化锌属于N-型半导体，可以通过掺杂等手段来得到优异的导电、压电、压敏等电学性能。