CN107056199A - 一种环保路面砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保路面砖及其制备方法，涉及路面砖生产技术领域，环保路面砖包括面层和基层，面层包括以下重量份的原料：水泥15‑27份、砂15‑30份、碎石5‑7份、工业废炉渣颗粒30‑40份、废弃陶瓷颗粒12‑16份、硅灰3‑6份、粉煤灰5‑10份、石灰3‑10份、加气剂2‑4份、防水剂1.5‑2.5份、防冻剂0.3‑0.5份、减水剂0.4‑0.6份、颜料粉0.3‑0.5份和水1‑3份；基层包括以下重量份的原料：水泥16‑18份、砂18‑22份、碎石17‑25份和水2‑3份；制备方法包括以下步骤：(1)面层配料的制备；(2)基层配料的制备；(3)成型、脱模、堆码和养护；本发明解决了现有路面砖存在着不能废物再利用、隔热性差、透水性差、防冻性差、减水效果差和抗压强度低的问题。

Description

一种环保路面砖及其制备方法
技术领域
本发明属于路面砖生产技术领域，具体涉及一种环保路面砖及其制备方法。
背景技术
路面砖是一种铺地材料，由主要由水泥、石子和沙子为原料，经加工、振动加压或其他成型工艺制成，用于铺设城市道路人行道、城市广场等的混凝土路面及地面工程的块、板等，其应用范围非常广，日常材料的消耗量非常大，迫切需要开源节流。
建筑废渣和工业废渣有很大一部分作为城市垃圾堆放在城市的某个角落，不仅不能实现回收再利用的价值，还会出现占用城市用地、污染环境，严重制约城市的发展。
路面砖除了材料需求大，其自身也存在着隔热性差、透水性差、防冻性差、减水效果差和抗压强度低的问题。
发明内容
为了解决现有路面砖存在着不能废物再利用、隔热性差、透水性差、防冻性差、减水效果差和抗压强度低的问题，本发明的目的是提供一种环保路面砖及其制备方法，制备的环保路面砖具有抗水性好、抗压强度高、耐磨性好和节能环保的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种环保路面砖，包括面层和基层：
所述面层包括以下重量份的原料：水泥15-27份、砂15-30份、碎石5-7份、工业废炉渣颗粒30-40份、废弃陶瓷颗粒12-16份、硅灰3-6份、粉煤灰5-10份、石灰3-10份、加气剂2-4份、防水剂1.5-2.5份、防冻剂0.3-0.5份、减水剂0.4-0.6份、颜料粉0.3-0.5份和水1-3份；
所述基层包括以下重量份的原料：水泥16-18份、砂18-22份、碎石17-25份和水2-3份。
原料中添加了工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒和粉煤灰，作为建筑废料和工业废料，每年的年产量巨大，长期弃置不同，不但影响有限的城市用地，还会对附近的居民生活城市空气造成污染，现在将这些进行废物再利用，解决了路面砖原材不能废物再利用的问题，再者这些原料由于存在状态是呈颗粒状和粉状，与其他路面砖原料进行混合搅拌时会更加均匀。还有这些建筑废料和工业废料自身的硬度大，使得制造的路面砖抗压强度大。
原料中添加了石灰，石灰作为一种胶凝材料，在与水混合后具有很强的粘性，能够促使路面砖的原料之间的粘合更加牢固，而且石灰成本低。
优选地，
所述面层包括以下重量份的原料：水泥21份、砂22.5份、碎石6份、工业废炉渣颗粒35份、废弃陶瓷颗粒14份、硅灰4.5份、粉煤灰7.5份、石灰6.5份、加气剂3份、防水剂2份、防冻剂0.4份、减水剂0.5份、颜料粉0.4份和水2份；
所述基层包括以下重量份的原料：水泥17份、砂20份、碎石21份和水2.5份。
在该原料配方下制得的路面砖的节能环保、透水性、防冻性、减水效果和抗压强度的性能均达到了最优。
优选地，所述面层和基层原料中的水泥均为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥凝结硬化速度快，符合路面砖大批量快速生产的特点，还具有较高的耐热性和抗压强度。
优选地，所述面层原料中的工业废炉渣颗粒粒径为5-7mm，能够支撑路面砖的结构，路面砖的结构更加稳定性。
优选地，所述面层原料中的防水剂为氯化铁，加入水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和填充水泥间隙的作用。
优选地，所述加气剂为环烷酸皂，提高路面砖混合料搅拌时流动性，以及硬化后的抗水性、抗冻性和耐久性。
优选地，所述防冻剂为乙二醇，大大提高路面砖在负温下的抗冻性能，制得的路面砖的早期抗压强度提高80％以上。
一种环保路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、砂、碎石、工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒、硅灰、粉煤灰、石灰、加气剂、防水剂、防冻剂、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨20-24min；
(2)按照基层原料的重量份数称取原料，将基层原料水泥、砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌25-30min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的基层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对路面砖原料配方和制备方法的研制，解决了现有路面砖存在着不能废物再利用、隔热性差、透水性差、防冻性差、减水效果差和抗压强度低的问题；
2、本发明中原料中添加了工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒和粉煤灰，作为建筑废料和工业废料，每年的年产量巨大，长期弃置不同，不但影响有限的城市用地，还会对附近的居民生活城市空气造成污染，现在将这些进行废物再利用，解决了路面砖原材不能废物再利用的问题，再者这些原料由于存在状态是呈颗粒状和粉状，与其他路面砖原料进行混合搅拌时会更加均匀。还有这些建筑废料和工业废料自身的硬度大，使得制造的路面砖抗压强度大；
3、本发明中原料中添加了石灰，石灰作为一种胶凝材料，在与水混合后具有很强的粘性，能够促使路面砖的原料之间的粘合更加牢固，而且石灰成本低；
4、本发明中所述面层和基层原料中的水泥均为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥凝结硬化速度快，符合路面砖大批量快速生产的特点，还具有较高的耐热性和抗压强度；
5、本发明中所述面层原料中的工业废炉渣颗粒粒径为5-7mm，能够支撑路面砖的结构，路面砖的结构更加稳定性；
6、本发明中所述面层原料中的防水剂为氯化铁，加入水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和填充水泥间隙的作用；
7、本发明中所述面层原料中的防水剂为氯化铁，加入水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和填充水泥间隙的作用；
8、本发明中所述加气剂为环烷酸皂，提高路面砖混合料搅拌时流动性，以及硬化后的抗水性、抗冻性和耐久性；
9、本发明中所述防冻剂为乙二醇，大大提高路面砖在负温下的抗冻性能，制得的路面砖的早期抗压强度提高80％以上。
具体实施方式
实施例1
一种环保路面砖，包括面层和基层：
面层包括以下重量份的原料：水泥21份、砂22.5份、碎石6份、工业废炉渣颗粒35份、废弃陶瓷颗粒14份、硅灰4.5份、粉煤灰7.5份、石灰6.5份、加气剂3份、防水剂2份、防冻剂0.4份、减水剂0.5份、颜料粉0.4份和水2份；
基层包括以下重量份的原料：水泥17份、砂20份、碎石21份和水2.5份。
在该原料配方下制得的路面砖的节能环保、透水性、防冻性、减水效果和抗压强度的性能均达到了最优。
原料中添加了工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒和粉煤灰，作为建筑废料和工业废料，每年的年产量巨大，长期弃置不同，不但影响有限的城市用地，还会对附近的居民生活城市空气造成污染，现在将这些进行废物再利用，解决了路面砖原材不能废物再利用的问题，再者这些原料由于存在状态是呈颗粒状和粉状，与其他路面砖原料进行混合搅拌时会更加均匀。还有这些建筑废料和工业废料自身的硬度大，使得制造的路面砖抗压强度大。
原料中添加了石灰，石灰作为一种胶凝材料，在与水混合后具有很强的粘性，能够促使路面砖的原料之间的粘合更加牢固，而且石灰成本低。
面层和基层原料中的水泥均为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥凝结硬化速度快，符合路面砖大批量快速生产的特点，还具有较高的耐热性和抗压强度。
面层原料中的工业废炉渣颗粒粒径为5-7mm，能够支撑路面砖的结构，路面砖的结构更加稳定性。
面层原料中的防水剂为氯化铁，加入水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和填充水泥间隙的作用。
加气剂为环烷酸皂，提高路面砖混合料搅拌时流动性，以及硬化后的抗水性、抗冻性和耐久性。
防冻剂为乙二醇，大大提高路面砖在负温下的抗冻性能，制得的路面砖的早期抗压强度提高80％以上。
一种环保路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、砂、碎石、工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒、硅灰、粉煤灰、石灰、加气剂、防水剂、防冻剂、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨24min；
(2)按照基层原料的重量份数称取原料，将基层原料水泥、砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌30min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的基层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
实施例2
一种环保路面砖，包括面层和基层：
面层包括以下重量份的原料：水泥15份、砂15份、碎石5份、工业废炉渣颗粒30份、废弃陶瓷颗粒12-份、硅灰3份、粉煤灰5份、石灰3份、加气剂2份、防水剂1.5份、防冻剂0.3份、减水剂0.4份、颜料粉0.3份和水1份；
基层包括以下重量份的原料：水泥16份、砂18份、碎石17份和水2份。
原料中添加了工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒和粉煤灰，作为建筑废料和工业废料，每年的年产量巨大，长期弃置不同，不但影响有限的城市用地，还会对附近的居民生活城市空气造成污染，现在将这些进行废物再利用，解决了路面砖原材不能废物再利用的问题，再者这些原料由于存在状态是呈颗粒状和粉状，与其他路面砖原料进行混合搅拌时会更加均匀。还有这些建筑废料和工业废料自身的硬度大，使得制造的路面砖抗压强度大。
原料中添加了石灰，石灰作为一种胶凝材料，在与水混合后具有很强的粘性，能够促使路面砖的原料之间的粘合更加牢固，而且石灰成本低。
面层和基层原料中的水泥均为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥凝结硬化速度快，符合路面砖大批量快速生产的特点，还具有较高的耐热性和抗压强度。
面层原料中的工业废炉渣颗粒粒径为5-7mm，能够支撑路面砖的结构，路面砖的结构更加稳定性。
面层原料中的防水剂为氯化铁，加入水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和填充水泥间隙的作用。
加气剂为环烷酸皂，提高路面砖混合料搅拌时流动性，以及硬化后的抗水性、抗冻性和耐久性。
防冻剂为乙二醇，大大提高路面砖在负温下的抗冻性能，制得的路面砖的早期抗压强度提高80％以上。
一种环保路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、砂、碎石、工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒、硅灰、粉煤灰、石灰、加气剂、防水剂、防冻剂、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨20min；
(2)按照基层原料的重量份数称取原料，将基层原料水泥、砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌25min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的基层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
实施例3
一种环保路面砖，包括面层和基层：
面层包括以下重量份的原料：水泥27份、砂30份、碎石7份、工业废炉渣颗粒40份、废弃陶瓷颗粒16份、硅灰6份、粉煤灰10份、石灰10份、加气剂4份、防水剂2.5份、防冻剂0.5份、减水剂0.6份、颜料粉0.5份和水3份；
基层包括以下重量份的原料：水泥18份、砂22份、碎石25份和水3份。
原料中添加了工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒和粉煤灰，作为建筑废料和工业废料，每年的年产量巨大，长期弃置不同，不但影响有限的城市用地，还会对附近的居民生活城市空气造成污染，现在将这些进行废物再利用，解决了路面砖原材不能废物再利用的问题，再者这些原料由于存在状态是呈颗粒状和粉状，与其他路面砖原料进行混合搅拌时会更加均匀。还有这些建筑废料和工业废料自身的硬度大，使得制造的路面砖抗压强度大。
原料中添加了石灰，石灰作为一种胶凝材料，在与水混合后具有很强的粘性，能够促使路面砖的原料之间的粘合更加牢固，而且石灰成本低。
面层和基层原料中的水泥均为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥凝结硬化速度快，符合路面砖大批量快速生产的特点，还具有较高的耐热性和抗压强度。
面层原料中的工业废炉渣颗粒粒径为5-7mm，能够支撑路面砖的结构，路面砖的结构更加稳定性。
面层原料中的防水剂为氯化铁，加入水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和填充水泥间隙的作用。
加气剂为环烷酸皂，提高路面砖混合料搅拌时流动性，以及硬化后的抗水性、抗冻性和耐久性。
防冻剂为乙二醇，大大提高路面砖在负温下的抗冻性能，制得的路面砖的早期抗压强度提高80％以上。
一种环保路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、砂、碎石、工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒、硅灰、粉煤灰、石灰、加气剂、防水剂、防冻剂、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨24min；
(2)按照基层原料的重量份数称取原料，将基层原料水泥、砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌30min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的基层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
对比例
一种路面砖，包括面层和基层：
面层包括以下重量份的原料：水泥15份、砂15份、碎石5份、减水剂0.4份、颜料粉0.3份和水1份；
基层包括以下重量份的原料：水泥16份、砂18份、碎石17份和水2份。
一种路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、砂、碎石、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨20min；
(2)按照基层原料的重量份数称取原料，将基层原料水泥、砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌25min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的基层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
实施例4
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例进行关于隔热性、透水性、防冻性、减水效果和抗压强度的性能测试，测试结果如表1所示。
表1为实施例1、实施例2、实施例3和对比例性能测试数据。
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种环保路面砖及其制备方法，从测得的路面砖导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数值均低于对比例，说明该路面砖具有良好的隔热性能。
2、一种环保路面砖及其制备方法，从测得的路面砖透水系数可以看出，实施例1-3的透水系数均高于对比例，说明该路面砖透水性好。
3、一种环保路面砖及其制备方法，从测得的路面砖最大冻融循环次数可以看出，实施例1-3的最大冻融循环次数均高于对比例，说明该路面砖的抗冻性好。
4、一种环保路面砖及其制备方法，从测得的路面砖减水率可以看出，实施例1-3的减水率均高于对比例，说明该路面砖的减水效果好。
5、一种环保路面砖及其制备方法，从测得的路面砖抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例，说明该路面砖的抗压强度高。
6、一种环保路面砖及其制备方法，从测得的路面砖在各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例，而实施例2和实施例3均优于对比例，说明该路面砖的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环保路面砖，包括面层和基层，其特征在于：
所述面层包括以下重量份的原料：水泥15-27份、砂15-30份、碎石5-7份、工业废炉渣颗粒30-40份、废弃陶瓷颗粒12-16份、硅灰3-6份、粉煤灰5-10份、石灰3-10份、加气剂2-4份、防水剂1.5-2.5份、防冻剂0.3-0.5份、减水剂0.4-0.6份、颜料粉0.3-0.5份和水1-3份；
所述基层包括以下重量份的原料：水泥16-18份、砂18-22份、碎石17-25份和水2-3份。
2.根据权利要求1所述的环保路面砖，其特征在于：
所述面层包括以下重量份的原料：水泥21份、砂22.5份、碎石6份、工业废炉渣颗粒35份、废弃陶瓷颗粒14份、硅灰4.5份、粉煤灰7.5份、石灰6.5份、加气剂3份、防水剂2份、防冻剂0.4份、减水剂0.5份、颜料粉0.4份和水2份；
所述基层包括以下重量份的原料：水泥17份、砂20份、碎石21份和水2.5份。
3.根据权利要求1所述的环保路面砖，其特征在于：所述面层和基层原料中的水泥均为铝酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的环保路面砖，其特征在于：所述面层原料中的工业废炉渣颗粒粒径为5-7mm。
5.根据权利要求1所述的环保路面砖，其特征在于：所述面层原料中的防水剂为氯化铁。
6.根据权利要求1所述的环保路面砖，其特征在于：所述加气剂为环烷酸皂。
7.根据权利要求1所述的环保路面砖，其特征在于：所述防冻剂为乙二醇。
8.一种如权利要求1至7之一所述的环保路面砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、砂、碎石、工业废炉渣颗粒、废弃陶瓷颗粒、硅灰、粉煤灰、石灰、加气剂、防水剂、防冻剂、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨20-24min；
(2)按照基层原料的重量份数称取原料，将基层原料水泥、砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌25-30min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的基层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
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