混凝土广场砖及其制作方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,尤其涉及混凝土广场砖及其制作方法。
背景技术
广场砖是一种广泛应用于休闲广场、市政工程、超市卖场、园林绿化、屋顶美观、花园阳台以及人流量众多的公共室外场合。
现有的广场砖主要有水泥广场砖、瓷砖饰面广场砖以及石材饰面广场砖。其中,水泥广场砖:直接用普通混凝土材料及模具制作水泥广场砖,水泥表面的装饰效果较差,在雨水侵蚀下易粉化、泛霜,耐久性差;瓷砖饰面广场砖:选用瓷砖作为广场砖的装饰面,底部采用普通混凝土做支撑结构,瓷砖的装饰效果取决于瓷砖表面的薄层釉面,釉面虽然美观但却不耐磨。瓷砖饰面广场砖在雨水条件下防滑效果差,极易造成公共安全事故,且不耐脏污;石材饰面广场砖:与瓷砖饰面广场砖结构类似,使用石材进行表面装饰。若使用天然石材做广场砖面层,则资源稀缺成本高昂;若使用人造石材则其耐候性将难以适应室外复杂多变的环境。
综上,现有的广场砖并不能同时具有耐磨、承载力强、耐候性佳等功能特点,使用价值低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种混凝土广场砖及其制作方法,旨在解决现有的广场砖并不能同时具有耐磨、承载力强、耐候性佳等功能特点,使用价值低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种混凝土广场砖,所述混凝土广场砖包括装饰层和结构层,所述结构层为凝固的细石混凝土,所述装饰层的材料包括下述重量份组成:
白水泥30-45份,白硅灰10-15份,石英砂20-55份,水5-10份,混凝土外加剂0.1-1份。
可选地,所述装饰层的材料包括下述重量份组成:
白水泥35-40份,白硅灰11-14份,石英砂28-43份,水6-8份,混凝土外加剂0.3-0.7份。
可选地,所述装饰层的材料包括下述重量份组成:
白水泥38份,白硅灰13份,石英砂40份,水8份,混凝土外加剂0.5份。
可选地,所述装饰层的材料的重量份组成还包括:
彩砂1-40份,超细粉1-5份,无机颜料0.1-1份。
可选地,所述装饰层的材料的重量份组成还包括:
彩砂20份,超细粉3份,无机颜料0.5份。
可选地,所述结构层的细石混凝土中间具有钢筋网片。
可选地,所述装饰层的材料的重量份组成中,所述石英砂为粒径20-200目的石英砂非连续级配形成。
可选地,所述混凝土广场砖的制作方法用于制作上述权利要求1-8任一所述的混凝土广场砖,所述混凝土广场砖的制作方法包括:
将装饰层的材料混合均匀后倒入模具中,其中,所述装饰层的材料包括白水泥30-45份,白硅灰10-15份,石英砂20-55份,水5-10份以及混凝土外加剂0.1-1份;
所述装饰层的材料凝固后,将混合均匀的细石混凝土倒入所述模具;
所述细石混凝土硬化后,将所述混凝土广场砖脱模养护。
可选地,在倒入所述细石混凝土的过程中,在所述细石混凝土的施工面上至少平铺一片钢筋网片,以使所述钢筋网片埋在所述混凝土广场砖的结构层中间。
可选地,所述将混合均匀的所述细石混凝土倒入所述模具的步骤之前,还包括
所述装饰层的材料凝固后,在所述装饰层的材料表面平铺网格布。
可选地,所述将所述混凝土广场砖脱模养护的步骤之后,还包括:
将所述混凝土广场砖的装饰层表面做抛丸处理。
本发明实施例提出的一种混凝土广场砖及其制作方法,所述混凝土广场砖包括装饰层和结构层,所述结构层为凝固的细石混凝土,所述装饰层的材料包括下述重量份组成:白水泥30-45份,白硅灰10-15份,石英砂20-55份,水5-10份,混凝土外加剂0.1-1份。结构层将采用自密实细石混凝土进行制作,具有较高的承压及抗弯折能力,极佳地支撑装饰层,为装饰层提供一个稳定坚实的底座。装饰层采用上述材料混合组成,上述混合材料属于一种装饰性的活性粉末混凝土材料,这种装饰层的材料是一种无纤维的超高性能混凝土材料,其结构致密,耐候性极强,力学性能极高,抗压强度可达120MPa以上。综上,本发明的材料组分制作出来的混凝土广场砖,同时具有耐磨、耐候性佳、承载力强等功能特点,使用价值高。
附图说明
图1是本发明混凝土广场砖的结构示意图;
图2是本发明混凝土广场砖的局部剖结构示意图;
图3是本发明混凝土广场砖的断面结构示意图;
图4为本发明混凝土广场砖的制作方法第一实施例中的流程示意图;
图5为本发明混凝土广场砖的制作方法第三实施例中的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是:
所述混凝土广场砖包括装饰层和结构层,所述结构层为凝固的细石混凝土,所述装饰层的材料包括下述重量份组成:
白水泥30-45份,白硅灰10-15份,石英砂20-55份,水5-10份,混凝土外加剂0.1-1份。
由于现有技术中的广场砖并不能同时具有耐磨、承载力强、耐候性佳等功能特点,使用价值低。
本发明提供一种解决方案,混凝土广场砖包括装饰层和结构层,所述结构层为凝固的细石混凝土,所述装饰层的材料包括下述重量份组成:白水泥30-45份,白硅灰10-15份,石英砂20-55份,水5-10份,混凝土外加剂0.1-1份。结构层将采用自密实细石混凝土进行制作,具有较高的承压及抗弯折能力,极佳地支撑装饰层,为装饰层提供一个稳定坚实的底座。装饰层采用上述材料混合组成,上述混合材料属于一种装饰性的活性粉末混凝土材料,这种装饰层的材料是一种无纤维的超高性能混凝土材料,其结构致密,耐候性极强,力学性能极高,抗压强度可达120MPa以上。综上,本发明的材料组分制作出来的混凝土广场砖,同时具有耐磨、耐候性佳、承载力强等功能特点,使用价值高。
如图1、图2和图3所示,本发明涉及的混凝土广场砖的结构示意图。所示混凝土广场砖包括装饰层10和结构层20。其中,结构层20是细石混凝土凝固而成,装饰层10由混合材料组合而成。装饰层10的材料包括:白水泥、白硅灰、石英、砂水以及混凝土外加剂等。
本发明混凝土广场砖的装饰层的材料可为:白水泥30份,白硅灰10份,石英砂20份,水5份,混凝土外加剂0.1份。
还可以是,白水泥35份,白硅灰11份,石英砂28份,水6份,混凝土外加剂0.3份。
还可以是,白水泥38份,白硅灰13份,石英砂40份,水8份,混凝土外加剂0.5份。
还可以是,白水泥40份,白硅灰14份,石英砂43份,水8份,混凝土外加剂0.7份。
还可以是,白水泥45份,白硅灰15份,石英砂55份,水10份,混凝土外加剂1份。
白水泥是主要的胶凝材料,水泥强度等级标号不低于52.5,白水泥白度要求不低于85度,容易对混合材料进行调色,保证混凝土广场砖成品的良好的装饰效果。
白硅灰为含锆微硅粉,白硅灰是最主要的活性粉末掺合料,对材料力学性能的发展起着至关重要的作用。白度要求85以上,硅含量90%以上,火山灰活性指数大于105%。
石英砂是材料的骨架,由20-120目非连续级配的石英砂通过紧密堆积理论配合而成,通过优化的石英砂堆积密度可达到1900kg/m3,远大于单一粒级的堆积密度(通常为1200~1400kg/m3)。原理就是利用更小的颗粒填充大颗粒堆积所留下的空隙,最后用水泥浆填充石英砂的堆积空隙,以达到致密的效果,使得此种装饰层混合材料拥有超高力学性能。粒级是指砂石的粒径规格,如20-40目为一个粒级。
混凝土外加剂是一类化学添加剂的总称,以减水剂为主,包含有消泡剂、增稠剂、触变剂等,可以以粉末或母液的形式添加,增加装饰层各材料的混合均匀,粘结性良好,易于凝固。
水为通常使用的符合标准的混凝土用水即可。
进一步的,为提高混凝土广场砖的美观性和承载能力,装饰层的材料还可以包括彩砂、超细粉以及无机颜料。其中,彩砂以及无机颜料的添加量与用户需要得到的色彩有关。
其中,上述混凝土广场砖的装饰层的材料还包括:彩砂1份,超细粉1份,无机颜料0.1份。
此外,上述混凝土广场砖的装饰层的材料还包括:彩砂10份,超细粉2份,无机颜料0.3份。
此外,上述混凝土广场砖的装饰层的材料还可包括:彩砂20份,超细粉3份,无机颜料0.5份。
此外,上述混凝土广场砖的装饰层的材料还可包括:彩砂30份,超细粉4份,无机颜料0.5份。
此外,上述混凝土广场砖的装饰层的材料还可包括:彩砂40份,超细粉5份,无机颜料1份。
彩砂是由自带色彩的天然岩石制造而成的装饰性颗粒,粒级分布范围应与石英砂保持一致,以便于混合均匀。彩砂将根据装饰效果的不同按不同比例替换相同粒级的石英砂,替换的比率通常不超过75%,保证装饰层的结实度。使用彩砂而不使用玻璃砂或陶瓷颗粒等装饰性材料,主要原因是彩砂与石英砂性能最相似且与水泥浆体粘结效果最佳。
超细粉是一种惰性粉末状填料,其粒径一般为微米级别,常见的填料为3000目的碳酸钙粉末。超细粉的作用主要有填充微细孔增加密实度,改善材料的成型状态便于施工,同时减少水泥水化收缩效应。
无机颜料可采用由化学性能稳定的无机材料制成的陶瓷颜料,常使用氧化铁类无机颜料。
装饰层的厚度通常为6-10毫米,太厚则浪费材料,太薄由不利于广场砖的表面处理。结构层作为装饰层的下部结构,主要起支撑装饰层的作用,为装饰层提供一个稳定坚实的底座,因此,结构层应当具有较高的承压及抗弯折能力。结构层将采用自密实细石混凝土进行制作,结构层的厚度为30-50毫米。装饰层采用上述材料混合组成,混合材料属于一种装饰性的活性粉末混凝土材料,这种装饰层的材料是一种无纤维的超高性能混凝土材料,其结构致密,耐候性极强,力学性能极高,抗压强度可达120MPa以上,装饰层的材料可通过浇筑方式成型,简单方便且与水泥混凝土材料属于同一类材料,因此装饰层和结构层两者结合紧密不会因为物理环境变化而出现分离。因此,本发明的材料组分制作出来的混凝土广场砖,同时具有耐磨、耐候性佳、承载力强等功能特点,使用价值高。
进一步的,如图1-3所示的混凝土广场砖,在结构层20中间平铺有钢筋网片30。所示钢筋网片30为双向交叉的密肋钢丝网片,肋条的钢丝直径为3-6毫米,肋条间距微40-60毫米。其中,钢筋网片30可以为一层,也可以为多层。钢筋网片30等距离分布在结构层20中间。例如,当结构层20中间平铺有一层钢筋网片30时,钢筋网片30在结构层20中间;当结构层20中间平铺有两层钢筋网片30时,在结构层20分别间隔结构层20厚度的三分之一处平铺所述钢筋网片30。通过钢筋网片30的设置,增强混凝土广场砖的抗弯折性能。
本发明提供的一种混凝土广场砖,所述混凝土广场砖包括装饰层和结构层,所述结构层为凝固的细石混凝土,所述装饰层的材料包括下述重量份组成:白水泥30-45份,白硅灰10-15份,石英砂20-55份,水5-10份,混凝土外加剂0.1-1份。结构层将采用自密实细石混凝土进行制作,具有较高的承压及抗弯折能力,极佳地支撑装饰层,为装饰层提供一个稳定坚实的底座。装饰层采用上述材料混合组成,上述混合材料属于一种装饰性的活性粉末混凝土材料,这种装饰层的材料是一种无纤维的超高性能混凝土材料,其结构致密,耐候性极强,力学性能极高,抗压强度可达120MPa以上。综上,本发明的材料组分制作出来的混凝土广场砖,同时具有耐磨、耐候性佳、承载力强等功能特点,使用价值高。
此外,本发明还提供一种混凝土广场砖的制作方法。
参照图4,本发明混凝土广场砖的制作方法第一实施例,所述混凝土广场砖的制作方法包括:
步骤S10,将装饰层的材料混合均匀后倒入模具中,其中,所述装饰层的材料包括白水泥30-45份,白硅灰10-15份,石英砂20-55份,水5-10份以及混凝土外加剂0.1-1份。
步骤S20,所述装饰层的材料凝固后,将混合均匀的细石混凝土倒入所述模具。
在制混凝土广场砖之前,根据用户需求,制作与混凝土广场砖的成品规格相匹配的广场砖模具。由于混凝土广场砖的装饰层和结构层由混凝土广场砖的特性决定,所以,装饰层的厚度通常为6-10毫米,结构层的厚度通常为30-50毫米。混凝土广场砖的长和宽可根据用户需求自由设定。对于长宽一定的模具,可以通过倒入模具中混合材料的质量来确定混凝土广场砖的厚度。
混凝土广场砖的装饰层的材料包括白水泥30-45份,白硅灰10-15份,石英砂20-55份,水5-10份以及混凝土外加剂0.1-1份。为增加装饰层的美观性和承载能力,装饰层的材料还可以包括彩砂、超细粉以及无机颜料。其中,彩砂以及无机颜料的添加量与用户需要得到的色彩有关。例如,在装饰层的材料中添加彩砂20份,超细粉3份,无机颜料0.5份。结构层作为装饰层的下部结构,主要起支撑装饰层的作用,为装饰层提供一个稳定坚实的底座,因此,结构层应当具有较高的承压及抗弯折能力。结构层将采用自密实细石混凝土进行制作。
将制作好的模具组装,并密封模具边缘,避免倒入模具中的流动性材料漏出。将装饰层的材料混合均匀后,倒入组装并密封好边缘的模具中,并将模具内的材料轻微振动成型,避免凝固后的装饰层内部含有空洞。等待装饰层的材料彻底凝固之后,将混合均匀的细石混凝土倒入模具中。依次在模具中倒入混凝土广场砖的装饰层材料和结构层材料,且在装饰层材料凝固后倒入结构层材料(混合均匀的细石混凝土),避免装饰层和结构层之间的材料相互渗透,结构层中的细石混凝土影响装饰层的色彩,导致混凝土广场砖的美观效果差。
此外,在装饰层的材料凝固后,在装饰层的材料表面平铺一层网格布,致密的网格布阻止细石混凝土中小颗粒物质向装饰层扩散。在装饰层的材料平铺一层网格布之后,再倒入流动性的细石混凝土,能够有效地将装饰层和结构层的材料隔离。
步骤S30,所述细石混凝土硬化后,将所述混凝土广场砖脱模养护。
在细石混凝土硬化完成后,将成型的混凝土广场砖脱模,并对脱模后的混凝土广场砖进行养护。具体的,混凝土广场砖的养护方法有,采用60℃蒸汽养护,连续蒸养48小时后再降至常温静置24小时。还可以采用其他养护方式对脱模后的混凝土广场砖进行养护,在此不一一赘述。
进一步的,为便于凝固成型后的混凝土广场砖脱模完整,在模具组装并密封模具边缘完成之后,在磨具内部涂刷脱模剂。
在本实施例中,将装饰层的材料混合均匀后,倒入模具中。等待装饰层的材料彻底凝固之后,将混合均匀的细石混凝土倒入模具中。在细石混凝土硬化完成后,将成型的混凝土广场砖脱模,并对脱模后的混凝土广场砖进行养护。其中,所述装饰层的材料包括白水泥30-45份,白硅灰10-15份,石英砂20-55份,水5-10份以及混凝土外加剂0.1-1份。依次在模具中倒入混凝土广场砖的装饰层材料和结构层材料,且在装饰层材料凝固后倒入结构层材料(混合均匀的细石混凝土),避免装饰层和结构层之间的材料相互渗透,结构层中的细石混凝土影响装饰层的色彩,导致混凝土广场砖的美观效果差。此外,结构层将采用自密实细石混凝土进行制作,具有较高的承压及抗弯折能力,在混凝土广场砖中主要起支撑装饰层的作用,为装饰层提供一个稳定坚实的底座。装饰层采用的上述材料混合组成,上述混合材料属于一种装饰性的活性粉末混凝土材料,这种装饰层的材料是一种无纤维的超高性能混凝土材料,其结构致密,耐候性极强,力学性能极高,抗压强度可达120MPa以上。因此,本发明的材料组分制作出来的混凝土广场砖,同时具有耐磨、耐候性佳、承载力强等功能特点,使用价值高。
进一步的,本发明一种混凝土广场砖的制作方法第二实施例中,在所述细石混凝土的施工面上至少平铺一片钢筋网片,以使所述钢筋网片埋在所述混凝土广场砖的结构层中间。所述钢筋网片为双向交叉的密肋钢丝网片,肋条的钢丝直径为3-6毫米,肋条间距微40-60毫米。其中,钢筋网片可以为一层,也可以为多层。钢筋网片等距离分布在结构层中间。例如,当结构层中间平铺有一层钢筋网片时,钢筋网片在结构层中间,具体地,在模具中倒入一半质量的细石混凝土后,将细石混凝土表面整平,再平铺一层钢筋网片,再将剩余的一半细石混凝土倒入模具;当结构层中间平铺有两层钢筋网片时,在结构层分别间隔结构层厚度的三分之一处平铺所述钢筋网片,即在模具中倒入三分之一质量的细石混凝土后,将细石混凝土表面整平,再平铺一层钢筋网片,倒入三分之一质量的细石混凝土后,将细石混凝土表面整平,再平铺一层钢筋网片,再将剩余三分之一细石混凝土倒入模具中。通过钢筋网片的设置,增强混凝土广场砖的抗弯折性能。
在本实施例中,在细石混凝土的施工面上至少平铺一片钢筋网片,以使所述钢筋网片埋在所述混凝土广场砖的结构层中间。通过钢筋网片的设置,增强混凝土广场砖的抗弯折性能。
进一步的,参照图5,本发明混凝土广场砖的制作方法第三实施例,基于上述第一实施例,所述步骤S30之后,还包括:
步骤S40,将所述混凝土广场砖的装饰层表面做抛丸处理。
抛丸处理是一种机械方面的表面处理工艺的名称,抛丸处理是一个冷处理过程,包括抛丸清理和抛丸强化,抛丸清理顾名思义是为了去除表面氧化皮等杂质提高外观质量,抛丸强化就是利用高速运动的弹丸(60-110m/s)流连续冲击被强化工件表面,迫使靶材表面和表层(0.10-0.85mm)在循环性变形过程中发生以下变化:1.显微组织结构发生改性;2.非均匀的塑变外表层引入残余压应力,内表层产生残余拉应力;3.外表面粗糙度发生变化(Ra Rz)。影响:可提高材料/零件疲劳断裂抗力,防止疲劳失效,塑性变形与脆断,提高疲劳寿命。
此处的人造石材抛丸借鉴了金属加工中抛丸的技术与工艺,旨在通过抛丸制造人造石材表面的粗糙质感,在提升板材美观度的同时提高抗滑性能。
在脱模养护完成的混凝土广场砖静置完成后,对混凝土广场砖的装饰层表面进行抛丸处理,抛丸处理后的装饰表面即具备了石材的纹理与质感,增强混凝土广场的防滑性能,提高强混凝土广场的美观效果。
在本实施例中,在脱模养护完成的混凝土广场砖静置完成后,对混凝土广场砖的装饰层表面进行抛丸处理,抛丸处理后的装饰表面即具备了石材的纹理与质感,增强混凝土广场的防滑性能,提高强混凝土广场的美观效果。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。