本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地说，涉及一种动态透水混凝土砖的制备方法。
背景技术：
在城市化建设中，现代化城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆盖，形成了生态学上的“人造沙漠”，便捷的交通设施，铺设平整的道路在给人们的出行带来极大方便的同时，这些不透水的路面也给城市的生态环境带来极大的负面影响。首先，传统的地面铺装强调的是地面的坚固耐用及使用性，但此种路面铺装的不透水性却将宝贵的自然降水完全与下层土壤及地下水阻断，降水大部分通过城市排水系统管网排入江河湖海等地表水源中，加之城市地下水的过量抽取，导致城市地下水位越来越低，形成了地质学上的“漏斗型”地下水位，引发地面下降，沿海地区还会导致海水倒灌，这就严重影响了雨水的有效利用，同时不透水地面铺装降雨时雨水是先通过地面的排水坡度或地表明沟排入下水道，雨水在进入下水道前要经过较长距离的地表径流才能进入城市地下排水系统。该过程使最初相对清洁的雨水溶入大量的城市地表污染物，这种径流过程中产生的二次污染，通过城市排水系统进入周围地表自然水体，加重了自然水体的污染程度，影响了城市地表植物的生长，破坏了城市地表生态平衡；其次这种表面致密的地面铺装不利于缓解城市的噪音污染，主要是来自路面交通产生的噪音；在雨天由于不能及时排水，造成路面积水，使雨天行车产生“漂滑”、“飞溅”、“夜间眩光”等现象，给行人出行和车辆行驶带来不便；另外这种不透水的铺装与周围城市建筑共同作用，会增加城市的“热岛效应”；还有由于它的色彩灰暗，缺乏生气，现代的城市也被称为“灰色的热岛”。
现在需要一种能满足路用性能，同时又能与自然环境协调共生，为人类构造舒适生活环境的路面铺装材料。透水性混凝土是一种生态型环保混凝土。它是一种经过特殊工艺制成的具有连续空隙的混凝土。它既有一定的强度，又具有一定的透气透水性，可以很好的缓解不透水铺装对环境造成的影响。
透水混凝土又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点，但是现有的透水混凝土砖都是静态排水作用，即仅能依靠自身的透水性来进行，在遇到排水量较大的情况时透水混凝土砖发挥的作用有限。
技术实现要素：
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种动态透水混凝土砖的制备方法，可以通过对透水混凝土砖的原料进行改进，引入河沙、卵石、多孔细骨料来显著提高透水混凝土砖自身的透水性能，然后通过在成型前预埋大量的动态排水棒在其中，且延伸至透水混凝土砖的表面，在输送水分的过程中，利用水滴的表面张力作用，在输送尾端上的导水纤维分丝上先形成重力压落作用，在滴落后利用磁吸作用促使动态滴水球带动导水纤维分丝复位，同时触发撞击动作，通过振动作用加速水分的渗透，并且动态滴水球由于其高震动性的特点，同步触发其表面的轻微膨胀作用，加速水的滴落频率，从而实现水分的动态输送，显著提高排水效率，同时对透水混凝土砖本身具有一定的加强作用。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种动态透水混凝土砖的制备方法，包括以下步骤：
s1、准备原材料：按照重量份数计包括水泥15-20份、石英砂10-15份、河沙5-8份、卵石4-8份、多孔细骨料60-70份、硅灰1-3份、水3-6份、减水剂0.5-2份和聚丙烯纤维0.2-0.4份；
s2、原料混合：按配方称取上述原料进行混合，并搅拌均匀，出料前检测坍落度满足180±20mm，合格后备用；
s3、模具预准备：预先在模具的上下两侧施加磁场，然后通过磁吸作用在模具型腔的上下表面吸附有多个均匀分布的动态排水棒；
s4、原料浇筑：将备用的混合料浇筑至模具内，采用激振振动的方式成型，激振力为60-240kn，振动频率为8-55hz，振动时间为3-5s；
s5、产品成型：成型达到指定强度后，拆模取出制品，经过表面处理后得到成品。
进一步的，所述水泥为p.o42.5级水泥或者p.o32.5级水泥。
进一步的，所述多孔细骨料为工业废渣高温冶炼煅烧后，经过筛分获得的40-80目的细骨料，高温煅烧的煅烧温度为1250-1350℃，煅烧时间为25-35min。
进一步的，所述减水剂为萘系减水剂、脂肪族减水剂和聚羧酸减水剂中的任意一种。
进一步的，所述动态排水棒包括上吸水球、保护中管、下排水球和导水纤维杆，所述上吸水球和下排水球对称连接于保护中管两端，所述导水纤维杆插设于保护中管中并与上吸水球连接，所述下排水球靠近保护中管一端开设有连通孔，且导水纤维杆延伸至连通孔内，上吸水球可以主动吸收透水混凝土砖上方的水分，然后通过导水纤维杆进行快速输送至下排水球内，通过水滴落时对下排水球的冲击作用，引起轻微振动来提高排水效果。
进一步的，所述上吸水球采用吸水材料制成，所述保护中管采用隔水材料制成，所述下排水球采用多孔透水材料制成。
进一步的，所述上吸水球内中心处镶嵌连接有固定磁球，所述固定磁球外端连接有多根均匀分布的支撑柱，且支撑柱延伸至上吸水球外表面，固定磁球可以赋予上吸水球磁性，既方便与模具施加的磁场配合实现预埋，同时可以与之后的动态滴水球进行配合，支撑柱起到对上吸水球的支撑作用，避免其在成型过程中出现严重变形而影响吸水性。
进一步的，所述导水纤维杆下端连接有多根斜向分散分布的导水纤维分丝，所述导水纤维分丝远离导水纤维杆一端连接有动态滴水球，导水纤维分丝的斜向分布特点，在输送水分时，由于重力作用会辅助导水纤维分丝抵抗动态滴水球与固定磁球之间的磁吸作用实现弯折，并在动态滴水球上的水滴落时恢复重量，然后在磁吸作用下复位并与下排水球之间形成撞击作用，从而引起下排水球的共振加速排水。
进一步的，所述动态滴水球包括亲水空心球和振动磁球，且振动磁球填充于亲水空心球内，所述亲水空心球外端开设有多个均匀分布的动态槽，所述动态槽内连接有鼓包膜，所述鼓包膜内侧填充有自摩擦颗粒，所述鼓包膜外表面上连接有多根均匀分布的滞留丝，且滞留丝延伸至动态槽外侧，利用亲水空心球较大的表面积和亲水性可以吸附较重的水，促使导水纤维分丝可以在足够的重量下压落较大的幅度，一方面水滴落时的冲击作用变大，另一方面导水纤维分丝复位时动态滴水球与下排水球之间的撞击作用也会加强，从而综合提高排水效率，而振动磁球在亲水空心球内部振动时，会将震动传递至自摩擦颗粒，然后产生部分热量对空气加热膨胀，对鼓包膜形成挤压鼓包破坏水膜的平衡，加速水从动态滴水球上的脱落。
进一步的，所述亲水空心球采用亲水材料制成，所述振动磁球采用磁性材料制成，所述自摩擦颗粒采用高摩擦系数材料制成颗粒状。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以通过对透水混凝土砖的原料进行改进，引入河沙、卵石、多孔细骨料来显著提高透水混凝土砖自身的透水性能，然后通过在成型前预埋大量的动态排水棒在其中，且延伸至透水混凝土砖的表面，在输送水分的过程中，利用水滴的表面张力作用，在输送尾端上的导水纤维分丝上先形成重力压落作用，在滴落后利用磁吸作用促使动态滴水球带动导水纤维分丝复位，同时触发撞击动作，通过振动作用加速水分的渗透，并且动态滴水球由于其高震动性的特点，同步触发其表面的轻微膨胀作用，加速水的滴落频率，从而实现水分的动态输送，显著提高排水效率，同时对透水混凝土砖本身具有一定的加强作用。
(2)动态排水棒包括上吸水球、保护中管、下排水球和导水纤维杆，上吸水球和下排水球对称连接于保护中管两端，导水纤维杆插设于保护中管中并与上吸水球连接，下排水球靠近保护中管一端开设有连通孔，且导水纤维杆延伸至连通孔内，上吸水球可以主动吸收透水混凝土砖上方的水分，然后通过导水纤维杆进行快速输送至下排水球内，通过水滴落时对下排水球的冲击作用，引起轻微振动来提高排水效果。
(3)上吸水球内中心处镶嵌连接有固定磁球，固定磁球外端连接有多根均匀分布的支撑柱，且支撑柱延伸至上吸水球外表面，固定磁球可以赋予上吸水球磁性，既方便与模具施加的磁场配合实现预埋，同时可以与之后的动态滴水球进行配合，支撑柱起到对上吸水球的支撑作用，避免其在成型过程中出现严重变形而影响吸水性。
(4)导水纤维杆下端连接有多根斜向分散分布的导水纤维分丝，导水纤维分丝远离导水纤维杆一端连接有动态滴水球，导水纤维分丝的斜向分布特点，在输送水分时，由于重力作用会辅助导水纤维分丝抵抗动态滴水球与固定磁球之间的磁吸作用实现弯折，并在动态滴水球上的水滴落时恢复重量，然后在磁吸作用下复位并与下排水球之间形成撞击作用，从而引起下排水球的共振加速排水。
(5)动态滴水球包括亲水空心球和振动磁球，且振动磁球填充于亲水空心球内，亲水空心球外端开设有多个均匀分布的动态槽，动态槽内连接有鼓包膜，鼓包膜内侧填充有自摩擦颗粒，鼓包膜外表面上连接有多根均匀分布的滞留丝，且滞留丝延伸至动态槽外侧，利用亲水空心球较大的表面积和亲水性可以吸附较重的水，促使导水纤维分丝可以在足够的重量下压落较大的幅度，一方面水滴落时的冲击作用变大，另一方面导水纤维分丝复位时动态滴水球与下排水球之间的撞击作用也会加强，从而综合提高排水效率，而振动磁球在亲水空心球内部振动时，会将震动传递至自摩擦颗粒，然后产生部分热量对空气加热膨胀，对鼓包膜形成挤压鼓包破坏水膜的平衡，加速水从动态滴水球上的脱落。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明模具部分的结构示意图；
图3为本发明动态排水棒的结构示意图；
图4为本发明动态滴水球的结构示意图；
图5为图4中a处的结构示意图。
图中标号说明：
1动态排水棒、11上吸水球、12保护中管、13下排水球、14导水纤维杆、2固定磁球、3支撑柱、4导水纤维分丝、5动态滴水球、51亲水空心球、52振动磁球、6自摩擦颗粒、7鼓包膜、8滞留丝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，一种动态透水混凝土砖的制备方法，包括以下步骤：
s1、准备原材料：按照重量份数计包括水泥15份、石英砂10份、河沙5份、卵石4份、多孔细骨料60份、硅灰1份、水3份、减水剂0.5份和聚丙烯纤维0.2份；
s2、原料混合：按配方称取上述原料进行混合，并搅拌均匀，出料前检测坍落度满足180±20mm，合格后备用；
s3、模具预准备：预先在模具的上下两侧施加磁场，然后通过磁吸作用在模具型腔的上下表面吸附有多个均匀分布的动态排水棒1；
s4、原料浇筑：将备用的混合料浇筑至模具内，采用激振振动的方式成型，激振力为60kn，振动频率为8hz，振动时间为3s；
s5、产品成型：成型达到指定强度后，拆模取出制品，经过表面处理后得到成品。
水泥为p.o42.5级水泥或者p.o32.5级水泥。
多孔细骨料为工业废渣高温冶炼煅烧后，经过筛分获得的40-80目的细骨料，高温煅烧的煅烧温度为1250-1350℃，煅烧时间为25-35min。
减水剂为萘系减水剂、脂肪族减水剂和聚羧酸减水剂中的任意一种。
请参阅图3，动态排水棒1包括上吸水球11、保护中管12、下排水球13和导水纤维杆14，上吸水球11和下排水球13对称连接于保护中管12两端，导水纤维杆14插设于保护中管12中并与上吸水球11连接，下排水球13靠近保护中管12一端开设有连通孔，且导水纤维杆14延伸至连通孔内，上吸水球11可以主动吸收透水混凝土砖上方的水分，然后通过导水纤维杆14进行快速输送至下排水球13内，通过水滴落时对下排水球13的冲击作用，引起轻微振动来提高排水效果。
上吸水球11采用吸水材料制成，保护中管12采用隔水材料制成，下排水球13采用多孔透水材料制成，例如陶瓷多孔材料。
上吸水球11内中心处镶嵌连接有固定磁球2，固定磁球2外端连接有多根均匀分布的支撑柱3，且支撑柱3延伸至上吸水球11外表面，固定磁球2可以赋予上吸水球11磁性，既方便与模具施加的磁场配合实现预埋，同时可以与之后的动态滴水球5进行配合，支撑柱3起到对上吸水球11的支撑作用，避免其在成型过程中出现严重变形而影响吸水性。
导水纤维杆14下端连接有多根斜向分散分布的导水纤维分丝4，导水纤维分丝4远离导水纤维杆14一端连接有动态滴水球5，导水纤维分丝4的斜向分布特点，在输送水分时，由于重力作用会辅助导水纤维分丝4抵抗动态滴水球5与固定磁球2之间的磁吸作用实现弯折，并在动态滴水球5上的水滴落时恢复重量，然后在磁吸作用下复位并与下排水球13之间形成撞击作用，从而引起下排水球13的共振加速排水。
请参阅图4-5，动态滴水球5包括亲水空心球51和振动磁球52，且振动磁球52填充于亲水空心球51内，亲水空心球51外端开设有多个均匀分布的动态槽，动态槽内连接有鼓包膜7，鼓包膜7内侧填充有自摩擦颗粒6，鼓包膜7外表面上连接有多根均匀分布的滞留丝8，辅助亲水空心球51临时吸附更多的水，且滞留丝8延伸至动态槽外侧，利用亲水空心球51较大的表面积和亲水性可以吸附较重的水，促使导水纤维分丝4可以在足够的重量下压落较大的幅度，一方面水滴落时的冲击作用变大，另一方面导水纤维分丝4复位时动态滴水球5与下排水球13之间的撞击作用也会加强，从而综合提高排水效率，而振动磁球52在亲水空心球51内部振动时，会将震动传递至自摩擦颗粒6，然后产生部分热量对空气加热膨胀，对鼓包膜7形成挤压鼓包破坏水膜的平衡，加速水从动态滴水球5上的脱落。
亲水空心球51采用亲水材料制成，振动磁球52采用磁性材料制成，自摩擦颗粒6采用高摩擦系数材料制成颗粒状。
实施例2：
一种动态透水混凝土砖的制备方法，包括以下步骤：
s1、准备原材料：按照重量份数计包括水泥18份、石英砂12份、河沙6份、卵石6份、多孔细骨料65份、硅灰2份、水5份、减水剂1.2份和聚丙烯纤维0.3份；
s2、原料混合：按配方称取上述原料进行混合，并搅拌均匀，出料前检测坍落度满足180±20mm，合格后备用；
s3、模具预准备：预先在模具的上下两侧施加磁场，然后通过磁吸作用在模具型腔的上下表面吸附有多个均匀分布的动态排水棒1；
s4、原料浇筑：将备用的混合料浇筑至模具内，采用激振振动的方式成型，激振力为150kn，振动频率为30hz，振动时间为4s；
s5、产品成型：成型达到指定强度后，拆模取出制品，经过表面处理后得到成品。
其余部分与实施例1保持一致。
实施例3：
一种动态透水混凝土砖的制备方法，包括以下步骤：
s1、准备原材料：按照重量份数计包括水泥20份、石英砂15份、河沙8份、卵石8份、多孔细骨料70份、硅灰3份、水6份、减水剂2份和聚丙烯纤维0.4份；
s2、原料混合：按配方称取上述原料进行混合，并搅拌均匀，出料前检测坍落度满足180±20mm，合格后备用；
s3、模具预准备：预先在模具的上下两侧施加磁场，然后通过磁吸作用在模具型腔的上下表面吸附有多个均匀分布的动态排水棒1；
s4、原料浇筑：将备用的混合料浇筑至模具内，采用激振振动的方式成型，激振力为240kn，振动频率为55hz，振动时间为5s；
s5、产品成型：成型达到指定强度后，拆模取出制品，经过表面处理后得到成品。
其余部分与实施例1保持一致。
本发明可以通过对透水混凝土砖的原料进行改进，引入河沙、卵石、多孔细骨料来显著提高透水混凝土砖自身的透水性能，然后通过在成型前预埋大量的动态排水棒1在其中，且延伸至透水混凝土砖的表面，在输送水分的过程中，利用水滴的表面张力作用，在输送尾端上的导水纤维分丝4上先形成重力压落作用，在滴落后利用磁吸作用促使动态滴水球5带动导水纤维分丝4复位，同时触发撞击动作，通过振动作用加速水分的渗透，并且动态滴水球5由于其高震动性的特点，同步触发其表面的轻微膨胀作用，加速水的滴落频率，从而实现水分的动态输送，显著提高排水效率，同时对透水混凝土砖本身具有一定的加强作用。
值得注意的是，可以将动态排水棒1设置为通长型的，即进行加长贯穿整块透水混凝土砖，相比之下将排水作用集中至动态排水棒1，上述实施例中在动态排水棒1输送水分的基础上，利用多点共振的作用可以同步提高透水混凝土砖自身的透水性，具体技术人员自行选择。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
1.一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
s1、准备原材料：按照重量份数计包括水泥15-20份、石英砂10-15份、河沙5-8份、卵石4-8份、多孔细骨料60-70份、硅灰1-3份、水3-6份、减水剂0.5-2份和聚丙烯纤维0.2-0.4份；
s2、原料混合：按配方称取上述原料进行混合，并搅拌均匀，出料前检测坍落度满足180±20mm，合格后备用；
s3、模具预准备：预先在模具的上下两侧施加磁场，然后通过磁吸作用在模具型腔的上下表面吸附有多个均匀分布的动态排水棒(1)；
s4、原料浇筑：将备用的混合料浇筑至模具内，采用激振振动的方式成型，激振力为60-240kn，振动频率为8-55hz，振动时间为3-5s；
s5、产品成型：成型达到指定强度后，拆模取出制品，经过表面处理后得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：所述水泥为p.o42.5级水泥或者p.o32.5级水泥。
3.根据权利要求1所述的一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：所述多孔细骨料为工业废渣高温冶炼煅烧后，经过筛分获得的40-80目的细骨料，高温煅烧的煅烧温度为1250-1350℃，煅烧时间为25-35min。
4.根据权利要求1所述的一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：所述减水剂为萘系减水剂、脂肪族减水剂和聚羧酸减水剂中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：所述动态排水棒(1)包括上吸水球(11)、保护中管(12)、下排水球(13)和导水纤维杆(14)，所述上吸水球(11)和下排水球(13)对称连接于保护中管(12)两端，所述导水纤维杆(14)插设于保护中管(12)中并与上吸水球(11)连接，所述下排水球(13)靠近保护中管(12)一端开设有连通孔，且导水纤维杆(14)延伸至连通孔内。
6.根据权利要求5所述的一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：所述上吸水球(11)采用吸水材料制成，所述保护中管(12)采用隔水材料制成，所述下排水球(13)采用多孔透水材料制成。
7.根据权利要求5所述的一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：所述上吸水球(11)内中心处镶嵌连接有固定磁球(2)，所述固定磁球(2)外端连接有多根均匀分布的支撑柱(3)，且支撑柱(3)延伸至上吸水球(11)外表面。
8.根据权利要求5所述的一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：所述导水纤维杆(14)下端连接有多根斜向分散分布的导水纤维分丝(4)，所述导水纤维分丝(4)远离导水纤维杆(14)一端连接有动态滴水球(5)。
9.根据权利要求8所述的一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：所述动态滴水球(5)包括亲水空心球(51)和振动磁球(52)，且振动磁球(52)填充于亲水空心球(51)内，所述亲水空心球(51)外端开设有多个均匀分布的动态槽，所述动态槽内连接有鼓包膜(7)，所述鼓包膜(7)内侧填充有自摩擦颗粒(6)，所述鼓包膜(7)外表面上连接有多根均匀分布的滞留丝(8)，且滞留丝(8)延伸至动态槽外侧。
10.根据权利要求1所述的一种动态透水混凝土砖的制备方法，其特征在于：所述亲水空心球(51)采用亲水材料制成，所述振动磁球(52)采用磁性材料制成，所述自摩擦颗粒(6)采用高摩擦系数材料制成颗粒状。
技术总结