CN108975803A - 一种不褪色的路面铺装板及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不褪色的路面铺装板及其制备工艺，该不褪色的路面铺装板包括基层和面层，基层包括如下重量份数的组分：水8‑12份；水泥18‑25份；硅灰4‑10份；中砂19.5‑42.74份；石25‑33份；聚丙烯纤维0.04‑0.1份；外加剂0.2‑0.4份；面层包括如下重量份数的组分：水9‑13份；水泥31‑40份；硅灰4‑8份；沸石粉3‑9份；再生微粉6‑15份；再生砂18.94‑37.92份；酒石酸0.1‑0.19份；阻碱剂0.2‑0.3份；纯丙乳液1‑2份；纤维素醚0.05‑0.1份；外加剂0.2‑0.4份。本发明所制备的路面铺装板，具有不易褪色，抗冲击能力强的优点。

Description

一种不褪色的路面铺装板及其制备工艺

技术领域

本发明涉及铺装板技术领域，更具体地说，它涉及一种不褪色的路面铺装板及其制备工艺。

背景技术

彩色路面铺装板是在传统的路面铺装板的技术上添加了颜料，从而使路面赋予更多色彩。目前，城市建筑中采用的彩色路面铺装板，含车行道砖和人行步道砖，均存在着强度低，易损坏，表面粗糙等诸多问题，致使修建一新的城市路面，仅过三两年又不得不重新整修，结果耗费了大量城建费，造成了许多人力、物力的浪费。

公开号为CN1271702A、公开日为2000年11月1日的中国专利公开了一种彩色步道砖生产工艺，包括选料、配料、搅拌、注模、养护和脱模等工序，

a)配料比(按重量％计算)为高铝水泥625^#为23～30％，碎石或卵石为30～40％，河砂为30～40％，增强剂为0.1～0.2％，无机矿物颜料为0.5～0.7％，水为4.5～5.5％；

b)脱模剂由增强剂和肥皂水组成，其配方为：QP-10增强剂∶肥皂水＝(1～2)∶(5～6)；

c)模具在物料注模前，应先入脱模液槽浸蘸脱模剂，脱模剂应加热保持在50～60℃；

d)脱模时模具应加热至50～60℃；

e)养护时间为16～24小时；

f)成品的物理指标为：抗压强度平均值≥40MPa，单块最小值≥30MPa，磨坑长度≤30mm，吸水率≤7％。

现有技术中通过采用高铝水泥、增强剂提高步道砖的强度，然而，添加进入的无机颜料，在长期日晒雨淋的作用下，易造成步道砖表面部分的褪色，导致铺有步道砖的路面的颜色不够鲜艳，且抗折、抗冲击性较差。因此，一种不易褪色且抗折、抗冲击性良好的路面铺装板具有广阔的市场前景。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种不褪色的路面铺装板，具有颜色鲜艳且不易褪色，还具有抗冲击能力强的优点。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种不褪色的路面铺装板，包括基层和面层，所述基层包括如下重量份数的组分：

水8-12份；

水泥18-25份；

硅灰4-10份；

中砂19.5-42.74份；

石25-33份；

聚丙烯纤维0.04-0.1份；

外加剂0.2-0.4份；

所述面层包括如下重量份数的组分：

水9-13份；

水泥31-40份；

硅灰4-8份；

沸石粉3-9份；

再生微粉6-15份；

再生砂30-44份，

酒石酸0.1-0.19份；

阻碱剂0.2-0.3份；

纯丙乳液1-2份；

纤维素醚0.05-0.1份；

外加剂0.3-0.5份；

所述外加剂包括如下重量份数的组分：

聚羧酸减水剂200-220份；

柠檬酸5-15份；

葡萄糖酸钠20-25份；

三乙醇胺0.5-1份；

纤维素醚1-1.6份；

增稠剂5-15份；

硫酸钾2.5-5份；

水735.6-770.6份；

所述再生砂和再生微粉均包括废弃烧结红砖、废空心砖、废弃石材、废陶瓷中的一种或多种经粉磨获得。

通过上述技术方案，柠檬酸具有一定的螯合作用，且葡萄糖酸钠具有优异的缓凝作用，硫酸钾在外加剂的体系中较为稳定，跟葡萄糖酸钠相互配合，当该外加剂与面层、基层中的组分分别混合后，有助于提高面层、基层的缓凝作用，可延长其可使用的时间。纤维素醚、三乙醇胺具有较好的吸湿性能和保水效果，与面层、基层中的组分分别混合后，可延长面层、基层发生初凝所需的时间。

聚丙烯纤维具有较高的强度和韧性，且耐酸、耐碱，跟外加剂中的纤维素醚、增稠剂、三乙醇胺组分形成较好的配合，并且在水泥、硅灰、中砂、石的共同作用下形成较好的连接作用，有助于提高基层的抗冲击性和抗渗水效果。

面层中的再生微粉和再生砂均可同时采用废弃烧结红砖、废空心砖、废弃石材、废陶瓷中的一种或多种经过粉磨处理后获得，其中的废弃烧结红砖、废空心砖、废陶瓷均已经经过烧制处理，其中的颜色不易因雨水而出现褪色的可能，从而有助于使获得的面层具有稳定色彩，且可长期保持色彩不发生褪色现象，同时，不需要额外添加颜料，节约成本，经济环保。另一方面，再生微粉和再生砂的尺寸小，比表面积大，易于跟水泥、硅灰、沸石粉等面层中的组分进行充分混合并接触连接，从而达到较好的粘连效果，不易受到雨水冲刷而出现褪色的现象。且阻碱剂具有减少面层泛碱的作用，从而使面层保持长期的稳定的色彩。

纯丙乳液具有较好的渗透性、润湿性、流平性、流变性、防水性、抗污性、稳定性和抗冻融性，可包覆再生微粉、硅灰、沸石粉等组分，从而促进面层中所包括的组分之间的相互混合效果，提高均匀效果；此外，其对再生微粉以及再生砂具有较好的粘结能力，还能提高形成的面层的颜色持久性，不易发生褪色的现象。酒石酸较为稳定，且易溶于水，缓凝剂，可保证面层料和基层料的使用时间。纤维素醚有利于提高面层料和基层料的均匀性和稳定性。且基层中的硅灰作为高活性矿物外加剂，与具有增强作用的聚丙烯纤维的共同作用，可提高路面铺装板的抗冲击能力。

进一步优选为：所述再生砂的粒径为0.08-2.36mm。

通过上述技术方案，经研究(试验一、试验二)发现，在该粒径范围内的再生砂具有较好的连接效果，从而有助于提高形成的面层的细腻感和光滑程度，进而提高面层颜色的艳丽程度。

进一步优选为：所述再生微粉的粒径为0-45μm。

通过上述技术方案，与再生砂相互配合，从而增加相互之间的配合程度，减小面层中的各种组分之间的间隙。

进一步优选为：所述基层中，所述聚丙烯纤维的长度为9-15mm。

通过上述技术方案，经研究(试验二、试验三)发现，长度在上述范围内的聚丙烯纤维，不仅能够为基层提供更好的强度和韧性，并且还能进一步提高基层的抗冲击能力和抗渗水能力。

进一步优选为：所述外加剂中，所述增稠剂包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯酸钠中的至少一种。

通过上述技术方案，聚丙烯酰胺、疏水改性丙烯酸酯均可使形成的外加剂具有一定的粘稠感，使整个外加剂的液相体系保持均匀稳定的状态，提高混凝土拌合物的搅拌均匀性。

本发明的目的二在于提供一种不褪色的路面铺装板的制备工艺。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：

一种不褪色的路面铺装板的制备工艺，包括如下步骤：

S1，将相应重量份数的聚羧酸减水剂、柠檬酸、葡萄糖酸钠、三乙醇胺、纤维素醚、硫酸钾、水相互混合，获得第一混合物；

S2，将相应重量份数的增稠剂加入到步骤S1中获得的第一混合物中，充分混合，获得外加剂；

S3，将相应重量份数的水、水泥、硅灰、砂、石、聚丙烯纤维、步骤S2中获得的外加剂充分混合，获得基层混合物；将相应重量份数的水、水泥、硅灰、沸石粉、再生微粉、再生砂、酒石酸、阻碱剂、纯丙乳液、纤维素醚、步骤S2中获得的外加剂充分混合，获得面层混合物；

S4，将步骤S3中获得的面层混合物均匀平铺，再在面层混合物上均匀平铺一层基层混合物，形成面层和基层，加压并同时抽水，排出路面铺装板成型多余的水分；

S5，脱模，获得不褪色的路面铺装板。

通过上述技术方案，将外加剂配制后，再与面层中的组分混合形成面层混合物，同时与基层中的组分混合形成基层混合物，再将面层混合物和基层混合物分别装进移动储料斗中，将移动储料斗中的面层混合物和基层混合物放进成型机出料斗内，向模框布入面层混合物，采用布料器刮板将面层混合物均匀布满模框底部，再向模框中布满基层混合物，进行加压，真空抽水使面层与基层中多余的水分排出，降低路面铺装板含水率即提高面层料和基层料的水灰比，从而提高路面铺装板的强度。

进一步优选为：所述步骤S4中，所述加压过程中还加入振动操作，所述振动操作的频率为40-45Hz。

通过上述技术方案，便于将基层混合物和面层混合物中的气泡排出，从而提高基层混合物和面层混合物的密实感和连接紧密程度。

进一步优选为：所述脱模采用机械进行操作，然后采用真空吸盘码放于存放架中。

通过上述技术方案，码放过程中，带有海绵密封条的真空吸盘不易损坏成型后的不褪色的路面铺装板，并且通过吸盘将铺装板立放于存放架中，无需使用托盘，大大降低了生产线成本，且避免了托盘易变形而导致大尺寸铺装板成品率低的缺点，提高了产品的合格率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.利用再生砂、再生微粉本身的颜色制备路面铺装板，制备获得的铺装板的面层经济环保，不易褪色；

2.纯丙乳液增加了铺装板面层料中颗粒之间的粘结力，从而提高了铺装板面层的致密性和硬度，减少铺装板的泛碱；硅灰、沸石粉均为比表面积较大的高活性矿物掺和料，在提高面层强度的同时可大量消耗水泥水化产生的氢氧化钙，减少铺装板的泛碱褪色；

3.聚丙烯纤维具有较高的强度和韧性，且耐酸、耐碱，可提高铺装板的抗折和抗冲击强度，三乙醇胺作为早强剂可加快胶凝材料的水化反应，提高铺装板的早期强度，提高铺装板存放架的周转效率；

4.不需要额外添加颜料，节约成本，经济环保。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种不褪色的路面铺装板，面层和基层所包括组分及其重量份数如表1所示，面层和基层中外加剂的组分及其重量份数如表2所示，且不褪色的路面铺装板通过如下步骤制备获得：

S1，将聚羧酸减水剂、柠檬酸、葡萄糖酸钠、三乙醇胺、纤维素醚、硫酸钾、水相互混合，获得第一混合物；

S2，将增稠剂加入到步骤S1中获得的第一混合物中，充分混合，获得外加剂；

S3，将水、水泥、硅灰、中砂、石、长度为12mm的聚丙烯纤维、步骤S2中获得的外加剂充分混合，获得基层混合物；将水、水泥、硅灰、沸石粉、粒径为小于45μm的再生微粉、粒径为0.08～2.36mm的再生砂、酒石酸、阻碱剂、纯丙乳液、纤维素醚、步骤S2中获得的外加剂充分混合，获得面层混合物；

S4，将步骤S3中获得的面层混合物均匀平铺，再在面层混合物上均匀平铺一层基层混合物，形成面层和基层，加压，抽水并采用频率为45Hz的振动操作5min，使基层与面层的接触面充分接触；

S5，采用机械自动脱模，真空吸盘码放，获得不褪色的路面铺装板。

其中，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，中砂的细度模数为2.6；外加剂的增稠剂为聚丙烯酰胺；再生砂为重量份数比为1∶1的废弃石材、废陶瓷经粉磨后获得；再生微粉为重量份数比为3∶1的废弃烧结红砖、废空心砖经粉磨后获得。

实施例2-5：一种不褪色的路面铺装板，与实施例1的区别在于，面层和基层(除外加剂)所包括组分及其重量份数如表1所示，面层和基层中外加剂的组分及其重量份数如表2所示。

表1实施例1-5中面层和基层(除外加剂)所包括组分及其重量份数

表2实施例1-5中面层和基层中外加剂的组分及其重量份数

实施例6：一种不褪色的路面铺装板，与实施例1的区别在于，步骤S2中，聚丙烯纤维的长度为9mm。

实施例7：一种不褪色的路面铺装板，与实施例1的区别在于，步骤S2中，聚丙烯纤维的长度为12mm。

实施例8：一种不褪色的路面铺装板，与实施例1的区别在于，再生砂的粒径为0.08-1.18mm。

实施例9：一种不褪色的路面铺装板，与实施例1的区别在于，再生砂的粒径为0.6-2.36mm。

实施例10：一种不褪色的路面铺装板，与实施例1的区别在于，在步骤S4中不使用振动操作。

实施例11：一种不褪色的路面铺装板，与实施例1的区别在于，增稠剂为重量份数比为1∶1的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇。

实施例12：一种不褪色的路面铺装板，与实施例1的区别在于，增稠剂为重量份数比为1∶1∶1的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯酸钠。

对比例1：一种路面铺装板，与实施例1的区别在于，面层中增加铁黑颜料1.2份，再生砂替换为石英砂，再生微粉替换为石英粉。

对比例2：一种路面铺装板，与实施例1的区别在于，面层料中水调整为6份，基层中水调整为6份，面层料和基层料分别为干硬性砂浆和干硬性混凝土，将面层和基层料先后均匀铺进模框后，加压成型过程中无须抽水。

对比例3：一种路面铺装板，与实施例的区别在于，基层料中不含聚丙烯纤维。

试验一：褪色试验

试验样品：选取实施例1-12中获得的路面铺装板作为试验样1-12，选取对比例1-3中获得的路面铺装板作为对照样1-3。

试验方法：将试验样1-12、对照样1-3在温度20～25℃，湿度60％～65％条件下养护3天后，转移到露天条件下进行养护，到56天龄期时，记录各组试样表面情况。

试验结果：试验样1-12、对照样1-3的褪色情况如表3所示。

表3试验样1-12、对照样1-3的褪色情况

样品	褪色情况
		试验样1	未褪色
试验样2	未褪色
		试验样3	未褪色
试验样4	未褪色
		试验样5	未褪色
试验样6	未褪色
		试验样7	未褪色
试验样8	未褪色
		试验样9	未褪色
试验样10	未褪色
		试验样11	未褪色
试验样12	未褪色
		对照样1	褪色较严重
对照样2	未褪色
		对照样3	未褪色

对于路面铺装板而言，受到自然界日晒雨淋的考验，对其是否褪色的较大的威胁。由表3可知，试验样1-12、对照样1-3中的区别情况表明：利用再生砂、再生微粉本身的颜色制备试验样，制备获得的试验样的面层色彩稳定，不易褪色，而采用在对照样中混合无机颜料，存在一定程度的褪色现象。

试验二：力学性能及抗冲击性能试验

试验样品：选取实施例1-12中获得的路面铺装板作为试验样组1-12，选取对比例1-3中获得的路面铺装板作为对照样组1-3，每个试验样组、对照样组有3个相同且相应的试件(即试验样1-12或对照样1-3)。

试验方法：按照标准GB28635-2012《混凝土路面砖》中的方法检测路面板的抗折强度；将规格为300mm×300mm×80mm的相应组的试验样1-12、对照样1-3的表面覆盖塑料袋以防止水分挥发，24h后拆模，放入养护室按照GBJ81-85的要求养护成型。标准养护28d后采用自落式重锤(重锤质量为1kg，下落高度为938mm)进行试验。在试验过程中，将重锤中线分别与试验样1-12、对照样1-3的中心线对齐，自由落下砸在试验样1-12、对照样1-3的中心。在重锤反复冲击下，试验样1-12、对照样1-3产生裂纹，当试验样组1-12、对照样组1-3中，每组有三个样品完全裂开时，记录冲击次数的平均值，并进行分析。

试验结果：试验样1-12、对照样1-3的冲击次数如表4所示。

表4试验样1-12、对照样1-3的抗折强度和抗冲击次数

由表4可知，试验样组1-12，对照样组1中试样的抗折强度和平均冲击次数明显优于对照样组2的抗折强度和平均冲击次数，说明当面层和基层为湿料，且在压制过程中通过真空抽水排出多余水分后的路面铺装板，相对于面层基层均为干硬性料压制成型的路面铺装板的强度高；此外聚丙烯纤维具有较高的强度和韧性，有助于提高基层的抗折强度和抗冲击性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种不褪色的路面铺装板，其特征在于，包括基层和面层，所述基层包括如下重量份数的组分：

水8-12份；

水泥18-25份；

硅灰4-10份；

中砂19.5-42.74份；

石25-33份；

聚丙烯纤维0.04-0.1份；

外加剂0.2-0.4份；

所述面层包括如下重量份数的组分：

水9-13份；

水泥31-40份；

硅灰4-8份；

沸石粉3-9份；

再生微粉6-15份；

再生砂18.94-37.92份；

酒石酸0.1-0.19份；

阻碱剂0.2-0.3份；

纯丙乳液1-2份；

纤维素醚0.05-0.1份；

外加剂0.3-0.5份；

所述外加剂包括如下重量份数的组分：

聚羧酸减水剂200-220份；

柠檬酸5-15份；

葡萄糖酸钠20-25份；

三乙醇胺0.5-1份；

纤维素醚1-1.6份；

增稠剂5-15份；

硫酸钾2.5-5份；

水735.6-770.6份；

所述再生砂和再生微粉均包括废弃烧结红砖、废空心砖、废弃石材、废陶瓷中的一种或多种经粉磨获得。

2.根据权利要求1所述的一种不褪色的路面铺装板，其特征在于，所述再生砂的粒径为0.08-2.36mm。

3.根据权利要求2所述的一种不褪色的路面铺装板，其特征在于，所述再生微粉的粒径为0-45μm。

4.根据权利要求1所述的一种不褪色的路面铺装板，其特征在于，所述基层中，所述聚丙烯纤维的长度为9-15mm。

5.根据权利要求1所述的一种不褪色的路面铺装板，其特征在于，所述外加剂中，所述增稠剂包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠共聚物中的至少一种。

6.权利要求1所述的一种不褪色的路面铺装板的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将相应重量份数的聚羧酸减水剂、柠檬酸、葡萄糖酸钠、三乙醇胺、纤维素醚、硫酸钾、水相互混合，获得第一混合物；

S2，将相应重量份数的增稠剂加入到步骤S1中获得的第一混合物中，充分混合，获得外加剂；

S3，将相应重量份数的水、水泥、硅灰、砂、石、聚丙烯纤维、步骤S2中获得的外加剂充分混合，获得基层混合物；将相应重量份数的水、水泥、硅灰、沸石粉、再生微粉、再生砂、酒石酸、阻碱剂、纯丙乳液、纤维素醚、步骤S2中获得的外加剂充分混合，获得面层混合物；

S4，将步骤S3中获得的面层混合物均匀平铺，再在面层混合物上均匀平铺一层基层混合物，形成面层和基层，加压并同时抽水，排出路面铺装板成型多余的水分；

S5，脱模，获得不褪色的路面铺装板。

7.根据权利要求6所述的一种不褪色的路面铺装板的制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中，所述加压过程中还加入振动操作，所述振动操作的频率为80-100Hz。

8.根据权利要求6所述的一种不褪色的路面铺装板的制备工艺，其特征在于，所述脱模后采用吸盘对铺装板进行码放。