CN109503069A

CN109503069A - 一种基于uhpc水泥基彩色透水砖的制备方法

Info

Publication number: CN109503069A
Application number: CN201811401008.3A
Authority: CN
Inventors: 兰普添; 徐智勇; 潘佩
Original assignee: Wuhan Laidao Building Materials Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan Laidao Building Materials Technology Co Ltd
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2019-03-22

Abstract

本发明属于透水砖建筑材料技术领域，具体公开了一种基于UHPC的水泥基的彩色透水砖的制备方法。这种基于UHPC的水泥基彩色透水砖是由透水基层和透水面层两部分组成，其中透水基层中由水泥15‑25％，粗骨料75‑85％组成，透水面层中由UHPC10‑20％，细骨料80‑90％组成；本发明还提供了水泥基彩色透水砖的制备方法，具体包括以下步骤：1)、分别称取透水基层和透水面层的原料，搅拌成浆料备用；2)、将搅拌好的浆料分别放到成砖机的底层布料箱和面层布料箱中；3)、成砖；4)、养护。本发明所述方法制备的基于UHPC的水泥基彩色透水砖，耐磨性好，透水性好，孔隙率高且透水基层和透水面层不易分离，寿命长。

Description

一种基于UHPC水泥基彩色透水砖的制备方法

技术领域

本发明属于透水砖建筑材料技术领域，具体是一种基于UHPC的水泥基的彩色透水砖的制备方法。

背景技术

下雨天，城市道路严重积水，甚至经常被淹，这些都是由于道路上铺装的是透水性差或不透水材料造成滴，所以，根据国务院指示，现在必须亟待解决这些问题，建设新型海绵城市。于是，各种透水砖应运而生。然而，大多数的透水砖都是用有机胶粘，不仅成本高，抗折抗压性能差，经常没过两年，很多地方铺装的透水砖就已经破损了。

专利CN105386379A公开了一种防堵塞耐冻透水混凝土面砖，主要包括防堵塞面层和基层，防堵赛面层位于基层上方，所述防堵塞面层的物质组分及配比如下，均为重量份：水泥80-100份，粗砂310-360份，硅灰7-11份，VAE乳液6-10份，水25-35份，减水剂0.8-1.2份；所述基层的物质组分及配比如下，均为重量份：水泥90-110份，石子220-260份，粗砂70-110份，硅灰8-12份，VAE乳液8-12份，聚乙烯纤维0.1-0.4 份，水25-35份和减水剂0.8-1.2份，制备的混凝土砖具有较好的透水抗冻融效果。

专利CN106630825A公开了一种复合透水砖及其制备方法，包括面层和底层，面层的原料包括骨料、面层粘结剂、水性环氧树脂、水性环氧固化剂、水泥抑碱剂、减水剂和水，底层的原料包括骨料、啥子、水泥、可再分散乳胶粉、水泥抑碱剂、减水剂和水，制备的透水砖具备一定的透水性和抗压强度。

专利CN107574733A公开了一种仿石材透水砖及其制作方法，仿石材透水砖由混凝土基层和设置在混凝土基层上的仿石材面层组成，仿石材面层由高分子胶凝材料和面层骨料支撑，具有良好的滤水性能，其中高分子胶凝材料由丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、有机交联剂按照一定质量百分比组成。

以上制备的专利均需要用到有机胶粘剂，制备的透水砖虽能提供一定的透水性和抗压性能，但是仍然存在成本较高、耐磨、孔隙率低、使用寿命短等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于基于UHPC水泥基彩色透水砖及其制备方法。本发明提供的透水砖利用无机材料粘结，不仅孔隙率高，透水性能良好，能解决道路积水等问题；而且其耐磨性好，抗压强度高，寿命长，符合节能环保绿色建材的标准。

具体的，在本发明的一个技术方案中，提供了一种基于UHPC水泥基彩色透水砖，是由透水基层和透水面层组成。其特征在于，透水基层和面层由以下重量百分数的原料组成：

透水基层的原料：水泥15-25％，粗骨料75-85％；

其中，透水基层中还加入减水剂和水，其中减水剂为凝胶材料的0.2-2％，水灰比为 0.2-0.3，凝胶材料为水泥；

透水面层的原料：UHPC 10-20％，细骨料80-90％；

其中，UHPC为水泥、掺和料、聚羧酸减水剂、保水剂、增稠剂的混合料。

其中，透水面层中还加入颜料和水，其中颜料为总胶材重量的0-10％，水灰比为0.1-0.2，总胶材为水泥和掺和料的混合料；

其中，水泥为硅酸盐水泥、磷酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或多种组合。

其中，透水基层用的是粗骨料为花岗岩、大理石、石英岩中的一种或多种组合，粒径为5-12mm。

其中，透水基层的所用的减水剂为聚羧酸高效减水剂。

在UHPC中，水泥、掺和料的比例为(25-45)：(5-45)，水泥和掺和料称为总胶材，聚羧酸减水剂的质量为总胶材质量的0.3-1.2％，保水剂为总胶材的0.1-1.0％，增稠剂为总胶材质量的0.3-1.5％；

其中，UHPC中掺和料为粉煤灰、矿粉、高岭土、硅灰、石粉中的一种或多种组合。

其中，UHPC中保水剂为SPA吸水树脂、膨润土中的一种或组合。

其中，UHPC中增稠剂为纤维素醚及其衍生物、淀粉、胶粉、聚氧化乙烯、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蜡中的一种或多种组合。

其中，透水面层所用的颜料是钛白粉、蓝颜料、黑颜料、红颜料等中的一种或多种的组合。

其中，透水面层所用的细骨料为陶瓷砂、金刚砂、石英砂中的一种或多种的组合，其粒径为0.6-2mm。

在本发明的另一个技术方案中，本发明还提供了一种基于UHPC水泥基彩色透水砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)制备透水基层材料，将配方量的水泥，粗骨料及减水剂加水搅拌均匀后，输送到成砖机的底料布料箱中；

(2)制备透水面层材料，将UHPC、颜料倒入搅拌机内慢速干搅拌，再将适量水缓慢加入持续搅拌的搅拌锅内，持续搅拌，得到较稀的浆料。然后将细骨料加入搅拌锅中，持续搅拌，搅拌完成得到浆料，输送到成砖机的面层布料箱中；

(3)设置程序，正常启动成砖机，基层混合料通过布料箱首先填入到模具型腔内，经过第一次压制，基层料就被压制成型，接着面层混合料经过布料箱，均匀的摊铺在刚压制好的基层上，然后两层一起经过振动和液压，形成一个整体，从而完成透水砖的生产；

(4)养护1d，常温保湿养护或蒸汽养护。

其中，按上述步骤所述的透水砖厚度为50-120mm，其中透水基层的厚度为45-100mm，透水面层厚度为5-20mm。

有益效果：

本发明提供的透水砖利用无机材料粘结，孔隙率高，透水性能好，能解决道路积水等问题；而且其耐磨性好，抗压强度高，寿命长，符合节能环保绿色建材的标准。

具体实施方式

以下具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定发明的范围。

聚羧酸高效减水剂：西卡(江苏)建筑材料有限公司，型号Sika Viscocrete33301C

保水剂吸水树脂SPA:广州市乐信化工有限公司，牌号：凯迪

纤维素醚：羟乙基纤维素醚，陶氏，QP4400H

胶粉：华硕科技股份有限公司，货号为HSTS-JF；

实施例1

一种基于UHPC水泥基白色透水砖的制备方法

制备透水基层材料，按重量比称取硅酸盐水泥15份，碎石85份；聚羧酸高效减水剂为凝胶材料2％，水灰比为0.2，搅拌均匀后，输送到成砖机的底料布料箱中；

制备透水面层材料，按重量比称取硅酸盐水泥10份、矿粉3份、一级粉煤灰2份、偏高岭土3份；聚羧酸减水剂占总胶材总质量的1.2％、保水剂吸水树脂SPA占总胶材总质量的0.3％、羟乙基纤维素醚占总胶材总质量的0.5％、胶粉占总胶材总质量的0.5％，钛白粉0.5份，均倒入搅拌机内慢速干搅拌2min，再将2.5份水缓慢加入持续搅拌的搅拌锅内，持续搅拌3min，得到较稀的浆料；

然后将陶瓷砂54份，金刚砂27份，加入搅拌锅中，持续搅拌5min，搅拌完成得到面浆，输送到成砖机的面层布料箱中；

设置程序，正常启动成砖机，基层混合料通过布料箱首先填入到模具型腔内，经过第一次压制，基层料就被压制成型。接着面层混合料经过布料箱，均匀的摊铺在刚压制好的基层上，然后两层一起经过振动和液压，形成一个整体，从而完成透水砖的生产；

养护1d，常温保湿养护。

实施例2

一种基于UHPC水泥基蓝色透水砖的制备方法

制备透水基层材料，按重量比称取硅酸盐水泥18份，碎石82份；聚羧酸高效减水剂为凝胶材料1.5％，水灰比为0.25，搅拌均匀后，输送到成砖机的底料布料箱中；

制备透水面层材料，按重量比称取硅酸盐水泥10份、矿粉2份、一级粉煤灰3份、偏高岭土3份；聚羧酸减水剂占总胶材总质量的1％、保水剂吸水树脂SPA占总胶材总质量的0.6％、羟乙基纤维素醚占总胶材总质量的0.05％、胶粉占总胶材总质量的1.0％，钛白粉0.6份，蓝色颜料0.2份，黑色颜料0.2份，均倒入搅拌机内慢速干搅拌2min，再将3份水缓慢加入持续搅拌的搅拌锅内，持续搅拌3min，得到较稀的浆料；然后将陶瓷砂54份，金刚砂27份，加入搅拌锅中，持续搅拌5min，搅拌完成得到面浆，输送到成砖机的面层布料箱中；

养护1d，常温保湿养护。

实施例3

一种基于UHPC水泥基芝麻黑透水砖的制备方法

制备透水基层材料，按重量比称取硅酸盐水泥20份，碎石80份；聚羧酸高效减水剂为凝胶材料1％，水灰比为0.28，搅拌均匀后，输送到成砖机的底料布料箱中；

制备透水面层材料，按重量比称取硅酸盐水泥10份、矿粉3份、一级粉煤灰2份、偏高岭土3份；聚羧酸减水剂占总胶材总质量的0.8％、保水剂吸水树脂SPA占总胶材总质量的0.9％、羟乙基纤维素醚占总胶材总质量的0.05％、胶粉占总胶材总质量的1.0％，黑色颜料0.5份，均倒入搅拌机内慢速干搅拌2min，再将3份水缓慢加入持续搅拌的搅拌锅内，持续搅拌3min，得到较稀的浆料；然后将陶瓷砂38份，金刚砂30份，石英砂 15份，加入搅拌锅中，持续搅拌5min，搅拌完成得到面浆，输送到成砖机的面层布料箱中；

养护1d，蒸汽养护。

实施例4

一种基于UHPC水泥基红色透水砖的制备方法

制备透水基层材料，按重量比称取硅酸盐水泥25份，碎石75份；聚羧酸高效减水剂为凝胶材料0.5％，水灰比为0.3，搅拌均匀后，输送到成砖机的底料布料箱中；

制备透水面层材料，按重量比称取硅酸盐水泥10份、矿粉3份、一级粉煤灰2份、偏高岭土3份；聚羧酸减水剂占总胶材总质量的0.5％、保水剂吸水树脂SPA占总胶材总质量的0.6％、羟乙基纤维素醚占总胶材总质量的1％、胶粉占总胶材总质量的0.05％，红色颜料0.2份，均倒入搅拌机内慢速干搅拌2min，再将4份水缓慢加入持续搅拌的搅拌锅内，持续搅拌3min，得到较稀的浆料；然后将陶瓷砂32份，金刚砂27份，石英砂 23份，加入搅拌锅中，持续搅拌5min，搅拌完成得到面浆，输送到成砖机的面层布料箱中；

养护1d，蒸汽养护。

将实施例1-4所得的基于UHPC的水泥基彩色透水砖，参照标准JC/T945-2005《透水砖》对其综合性能进行测试，包括抗压强度测试，抗折强度测试，透水性能测试，耐磨性能测试。而面层孔隙率测试是将面层浆料单独做试块进行测试，参照 ASTMC1688-2014《新拌透水混凝土密度和孔隙量的标准试验方法》，测试结果列于下表 1中。

表1实施例1-4制备透水砖的性能测试

以上所述只为本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并不用以限制本发明，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

1.一种基于UHPC水泥基彩色透水砖，是由透水基层和透水面层组成，其特征在于，透水基层和面层由以下重量百分数的原料组成：

(1)透水基层组分：水泥15-25％，粗骨料75-85％；

透水基层中还加入减水剂和水，其中减水剂为凝胶材料的0.2-2％，水灰比为0.2-0.3；凝胶材料为水泥；

(2)透水面层组分：UHPC 10-20％，细骨料80-90％；

其中，UHPC为水泥、掺和料、聚羧酸减水剂、保水剂、增稠剂的混合料；

透水面层中还加入颜料和水，其中颜料为总胶材的0-10％，水灰比为0.1-0.2，总胶材是水泥和掺合料的混合料。

2.根据权利要求书1所述的透水砖，其特征在于：所述的水泥为硅酸盐水泥、磷酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或多种。

3.根据权利要求1-2任一项所述的透水砖，其特征在于：所述的粗骨料为花岗岩、大理石、石英岩中的一种或多种组合，其粒径为5-12mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的透水砖，其特征在于：所述用的减水剂为聚羧酸高效减水剂。

5.根据权利要求1-4任一项所述的透水砖，其特征在于，UHPC中，水泥、掺和料的重量比为(25-45)：(5-45)，聚羧酸减水剂为总胶材质量的0.3-1.2％，保水剂为总胶材质量的0.1-1.0％，增稠剂为总胶材质量的0.3-1.5％。

6.根据权利要求5所述的透水砖，其特征在于，所述掺和料为粉煤灰、矿粉、高岭土、硅灰、石粉中的一种或多种。

7.根据权利要求5-6任一项所述的透水砖，其特征在于，所述保水剂为SPA吸水树脂、膨润土中的一种或组合；所述增稠剂为纤维素醚及其衍生物、淀粉、胶粉、聚氧化乙烯、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蜡中的一种或多种组合，所述颜料是钛白粉、蓝颜料、黑颜料、红颜料中的一种或多种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的透水砖，其特征在于，所述的细骨料为陶瓷砂、金刚砂、石英砂中的一种或多种合，其粒径为0.6-2mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的透水砖，其特征在于，所述的透水砖厚度为50-120mm，其中，透水基层的厚度为45-100mm，透水面层厚度为5-20mm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种基于UHPC水泥基彩色透水砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)透水基层材料的制备：将配方量的水泥，粗骨料及减水剂加水搅拌均匀后，输送到成砖机的底料布料箱中；

(2)透水面层材料的制备，将UHPC、颜料倒入搅拌机内慢速干搅拌，再将水缓慢加入持续搅拌的搅拌锅内，持续搅拌，得到较稀的浆料；然后将细骨料加入搅拌锅中，持续搅拌，搅拌完成得到混合料，输送到成砖机的面层布料箱中；

(3)设置程序，正常启动成砖机，基层混合料通过布料箱首先填入到模具型腔内，经过第一次压制，基层料被压制成型，接着面层混合料经过布料箱，均匀的摊铺在刚压制好的基层上，然后两层一起经过振动和液压，形成一个整体，从而完成透水砖的生产；

(4)养护1d，常温保湿养护或蒸汽养护。