CN109704713A - 一种再生混凝土路面砖的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种再生混凝土路面砖的制备工艺，包括底料和面料，其特征是：所述底料包括以下重量份数的原料：建筑垃圾再生骨料：42‑55份；碎石0‑5mm：10‑15份；混合水渣：14‑20份；水泥P.C32.5:10‑15份；粉煤灰：5‑8份；胶凝剂：3‑5份；吸水膨胀无机：1.5‑4.5份；聚羧酸减水剂粉剂0.6‑1.5%；氨基磺酸盐减水剂粉剂0.3‑0.6%；分散剂0.2‑0.4份；通过材料的协同作用和生产工艺中的湿度、振动、压力等的控制，有效的消除再生骨料本身的性能缺陷；重塑晶体结构，提高强度；以此有效了再生利用了建筑垃圾，节约成本，并在通过工艺和材料间的相互作用克服再生材料缺陷，制成强度高各向性能优良的路面砖。

Description

一种再生混凝土路面砖的制备工艺

技术领域

本发明涉及建筑材料制备领域，尤其涉及一种再生混凝土路面砖的制备工艺。

背景技术

现有技术中的混凝土路面砖是以水泥和石子为主要原材料，经加工、加压或其他成型工艺制成各种形状的混凝土路面砖，混凝土路面砖主要用于铺设城市道路、人行道、城市广场等混凝土路面及地面工程的块、板等。

另一方面，随着我国国民经济稳步发展以及城镇化步伐的推进，建筑业高速发展，随之带来的是建筑垃圾数量持续增长。但利用建筑垃圾的资源化属性，采用合理工艺制备再生建筑材料仍然是一大难点。

目前，公开的建筑垃圾处理工艺和技术主要有三类。一是建筑垃圾简单破碎后作为回填材料，二是建筑垃圾破碎筛分后，制备混凝土骨料、免烧砖或墙体材料，三是提取建筑垃圾中某一种或两种组分制备机制砂、废弃混凝土胶凝材料、混合材等建筑材料。

这些处理工艺和技术存在几个方面的不足。一是将建筑垃圾简单破碎后作为回填材料，附加值极低，且超过一定运输距离后因运输成本过高而无利用价值。二是将建筑垃圾整体破碎筛分后，制备骨料、免烧砖或墙体材料，由于无法实现建筑垃圾中砂、粘土砖和混凝土的分离，而这些组分本身性质差异大，导致骨料吸水率大、强度低而难以使用，免烧砖吸水率大、耐久性差，墙体材料强度低、耐久性差。三是利用建筑垃圾中某一种或两种组分制备建筑材料，不能实现建筑垃圾全组分资源化利用，此外，对于利用组分从建筑垃圾中的分离未提出明确的工业技术方案。四是处理工艺不完整且较为复杂，难于工业应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其解决了建筑垃圾的无法有效利用或再生后的建筑材料无法满足使用性能要求的问题，具有建筑垃圾利用率高，制备的建筑材料使用性能好的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种再生混凝土路面砖的制备工艺，包括底料和面料，所述底料包括以下重量份数的原料：

建筑垃圾再生骨料：42-55份；

碎石0-5mm：10-15份；

混合水渣：14-20份；

水泥P.C32.5:10-15份；

粉煤灰：5-8份；

胶凝剂：3-5份；

吸水膨胀无机：1.5-4.5份；

聚羧酸减水剂粉剂0.6-1.5%；

氨基磺酸盐减水剂粉剂0.3-0.6%；

分散剂0.2-0.4份；

制备方法包括如下步骤：

步骤S1 材料准备，准备底料和面料的原料并分别对其进行筛选，其中的对进场的再生骨料和碎石分别进行筛选，剔除10mm以上的碎石和再生骨料；其含泥量<0.1%，泥块含量<0.5%，含粉量﹤0.5%，针片状含量<15%，将碎石分成5—10mm、0—5mm两种规格,其中5—10mm的碎石混入再生骨料中，分场存放备用；

步骤S2 对面料和底料分别进行混合搅拌，其中底料的搅拌，混合料经配料进入搅拌机后先搅拌1 min后，再配水泥搅拌1min，然后加水总量30％搅拌1.5min后加水70％搅拌2min；最终湿度保持在45-46％；

步骤S3 加底料振动，将混凝土路面砖的模具放置在振动台上，分多次将混合后的底料填入模具内，每层填装完毕后喷洒水雾，使得振实后湿度保持在47-48％；每层振动3-4秒，总时间小于20秒；

步骤S4 加面料振动，将混合好的面料层混合料填入模具内，保持振动8-9秒，面料层的厚度为3-4mm；

步骤S5 加压振动，对面料层表面进行加压，压力控制在4-4.5MPa;振动5-6秒；

步骤S6 养护，将模具连通成型的胚体一同放入养护箱或无对流风的窑中养护3天，然后脱模并，重新码坯，码垛过程中检查砖体外观，剔除有粘摸、缺棱、掉角、泡松、裂纹、分层、颜色、麻面的胚体；之后送入温度为160℃-180℃的饱和蒸汽养护窑中继续养护24小时；

步骤S7 检测，随机抽取成型的砖块，进行吸水率、抗冻性、抗压强度、抗折强度检测；将不合格的堆垛或批次的砖块归入再生骨料；

储藏，将合格的路面砖进行仓储。

通过采用上述技术方案，以再生骨料作为基础材料，碎石填补再生骨料的强度性能，并且将骨料限制在10mm以内的时候，可以在混合搅拌的过程中较容易的被打散，再辅以分散剂以及在搅拌过程中的多次加水和湿度控制，使得再生骨料可以分解的较为彻底，避免内部松散颗粒的出现；再通过吸水膨胀性无机材料改善混凝土包裹性和保水性，聚羧酸减水剂粉剂、氨基磺酸盐减水剂粉剂和金属皂类防水剂确保混凝土低坍落度流动性；有效的消除再生骨料本身的性能缺陷；在制砖的过程中，通过振动填料和加压振动，并在调料过程中控制湿度提升，以将分散剂流失，提高凝结效果，最后通过控温养护，消除再生骨料的混合材料的复杂性所带来的晶粒混乱，重塑晶体结构，提高强度；以此有效了再生利用了建筑垃圾，节约成本，并在通过工艺和材料间的相互作用克服再生材料缺陷，制成强度高各向性能优良的路面砖。

本发明进一步设置为：胶凝剂的材料包括以下重量配比：轻质氧化镁30-40％，硫酸亚铁9-12％，硫酸镁8-12％，氯化镁3-9％，硫酸铵2-4％，分散剂0.05-0.15％，葡萄糖酸钠0.05-0.15％，水24-55％。

通过采用上述技术方案，在保持所述各项物理指标不变的前提下具有良好的保水透水性和通透性，可使雨水迅速渗入透水保水混凝土内部，可以保护土壤湿度，还可以增加土壤的湿度，改善地面植物及微生物生存条件。

本发明进一步设置为：面料包括以下重量份数的原料：细沙60-68％；白水泥20-30％；；石英砂5-10％；颜料2-3％；减水保色剂2-2.5％。

通过采用上述技术方案，细沙作为面料层的基础骨料，石英砂辅助提高表面效果，白水泥与颜料的亲和度较强，可以作为优良的载体提高染色效果，而减水保色剂则在加水混合的过程中可以起到良好的保色作用。

本发明进一步设置为：步骤S1中的进行面料准备，将细沙在经过沥水干晒以后,用5mm的网筛进行筛分,剔除杂质,保持干燥。

通过采用上述技术方案，剔除大粒径细沙，以保证良好的混合度和后期的表面效果。

本发明进一步设置为：步骤S2中的面料搅拌的工序为，将上述白水泥、减水保色剂、石英砂和颜料按比例一同置入球磨机粉磨15～20分钟，形成彩色面料；面料沙200kg进入搅拌机内加水50%搅拌20—30s后,按比例投入彩色面料搅拌。

通过采用上述技术方案，可以减少混合后的彩色面料的粒径，在进过15-20分钟的研磨，粒径基本可以减少至2mm左右，可以有效的提高混合效果，提高成型后的面层的表面效果和结构强度。

本发明进一步设置为：步骤S4中，在振动过程中进行排气模穿插排气，所述排气模包括基板和多根固定于基板的刚性针，之后将发光玻璃颗粒均匀铺洒在面料层上，发光玻璃颗粒的粒径为1.5～2.5mm。

通过采用上述技术方案，将材料混合过程、搅拌反应过程以及水中所带的空气排出，并且由于这个过程始终存在振动，被刚性针戳出的空气很快会被再次填充，而表面的空隙也便于部分的发光玻璃颗粒嵌接，增加表面嵌接效果，提高颗粒的耐磨稳定性；而发光玻璃可以吸收一定的光能并延时释放或在夜晚起到一定的反光效果，提高路面量度。

本发明进一步设置为：步骤S6养护出窑后，对胚体表面进行冲洗，然后对胚体嵌有发光玻璃颗粒的一侧表面进行砂光。

通过采用上述技术方案，经过前一步骤加压后，玻璃颗粒相对具备一定流动性的混凝土，具备相对较强的刚性，在S5加压的过程中将较为深入的嵌于混凝土中，通过砂光可以使得玻璃颗粒的一部分裸露出来。

本发明进一步设置为：砂光后进行二次养护，将砂光后的，胚体进行堆垛，每排前后留有12-16cm的通风道；对每一垛产品进行浇水养护，每天一次，连续三天；每垛不超过18层。

通过采用上述技术方案，二次养护消除砂光后砖体内产生的应力变化，提高砖体的耐压、抗冲击能力。

本发明进一步设置为：步骤S7的检测的方法为，以10000-20000块为一批，每批包含多个堆垛，按堆垛的上部、中部、下部以2:1:2的比例随机抽取50块进行检测，并标记抽取的堆垛位置；对于不合格的路面砖，再次抽检其所在的堆垛和先后相邻的堆垛，若超过不合格率超过1％，则将其所在堆垛以及先后相邻的堆垛的所有砖归入再生骨料。

通过采用上述技术方案，以砖体养护过程中自然形成的堆垛结构为基础，形成特有抽检机制，可以有效的提高质量监控，并降低检测成本。

本发明进一步设置为：步骤S1还包括对混合水渣进行筛分，将凝结成团的水渣辗压取开,并集中进行碾碎，而后再次形式筛分。

通过采用上述技术方案，避免成团水渣进入配料斗,卡住斗口,影响配料。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、 通过材料的协同作用和生产工艺中的湿度、振动、压力等的控制，有效的消除再生骨料本身的性能缺陷；重塑晶体结构，提高强度；以此有效了再生利用了建筑垃圾，节约成本，并在通过工艺和材料间的相互作用克服再生材料缺陷，制成强度高各向性能优良的路面砖；

2、 在保持所述各项物理指标不变的前提下具有良好的保水透水性和通透性；

3、提高表面层的表面效果，并以一定的程度的反光效果提高由砖体铺设路面的亮度。

附图说明

图1是实施例1的再生混凝土路面砖的制备工艺的流程图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种再生混凝土路面砖的制备工艺，包括底料和面料，底料包括以下重量份数的原料：

建筑垃圾再生骨料：42份；

碎石0-5mm：10份；

混合水渣：20份；

水泥P.C32.5:10份；

粉煤灰：8份；

胶凝剂：3份；

吸水膨胀无机：4.5份；

聚羧酸减水剂粉剂1.5%；

氨基磺酸盐减水剂粉剂0.6%；

分散剂0.4份；

其中胶凝剂的材料包括以下重量配比：轻质氧化镁30％，硫酸亚铁9％，硫酸镁12％，氯化镁9％，硫酸4％，分散剂0.15％，葡萄糖酸钠0.15％，水35.7％。在保持各项物理指标不变的前提下具有良好的保水透水性和通透性，可使雨水迅速渗入透水保水混凝土内部，可以保护土壤湿度，还可以增加土壤的湿度，改善地面植物及微生物生存条件。

面料包括以下重量份数的原料：

细沙：60％；

白水泥：25％；

石英砂：10％；

颜料: 3％；

减水保色剂：2％；

包括如下步骤：

步骤S1 材料准备，底料准备，对进场的再生骨料和碎石分别进行筛选，剔除10mm以上的碎石和再生骨料。其含泥量<0.1%，泥块含量<0.5%，含粉量﹤0.5%，针片状含量<15%，将碎石分成5—10mm、0—5mm两种规格,其中5—10mm的碎石混入再生骨料中，分场存放备用；对混合水渣进行筛分，将凝结成团的水渣辗压取开,尽量避免成团水渣进入配料斗,卡住斗口,影响配料；面料准备，将细沙在经过沥水干晒以后,用5mm的网筛进行筛分,剔除杂质,保持干燥

步骤S2 材料处理，面料搅拌，将上述白水泥、减水保色剂、石英砂和颜料按比例一同置入球磨机粉磨15～20分钟，形成彩色面料；面料沙200kg进入搅拌机内加水50%搅拌20—30s后,按比例投入彩色面料搅拌；底料搅拌，混合料经配料进入搅拌机后先搅拌1 min后，再配水泥搅拌1min，然后加水总量30％搅拌1.5min后加水70％搅拌2min；最终湿度保持在45-46％；

步骤S3 加底料振动，将混凝土路面砖的模具放置在振动台上，分多次将混合后的底料填入模具内，每层填装完毕后喷洒水雾，使得振实后湿度保持在47-48％；每层振动3-4秒，总时间小于20秒；

步骤S4 加面料振动，将混合好的面料层混合料填入模具内，保持振动8-9秒，并在振动过程中进行排气模穿插排气，排气模包括基板和多根固定于基板的刚性针，面料层的厚度为3-4mm；之后将发光玻璃颗粒均匀铺洒在面料层上，发光玻璃颗粒的粒径为1.5～2.5mm.

步骤S5 加压振动，对面料层表面进行加压，压力控制在4-4.5MPa;振动5-6秒；

步骤S6 养护，将模具连通成型的胚体一同放入养护箱或无对流风的窑中养护3天，然后脱模并，重新码坯，码垛过程中检查砖体外观，剔除有粘摸、缺棱、掉角、泡松、裂纹、分层、颜色、麻面的胚体；之后送入温度为180℃的饱和蒸汽养护窑中继续养护24小时；

步骤S7 砂光，出窑后，对胚体表面进行冲洗，然后对胚体嵌有发光玻璃颗粒的一侧表面进行砂光；

步骤S8 二次养护，将砂光后的，胚体进行堆垛，每排前后留有12-16cm的通风道；对每一垛产品进行浇水养护，每天一次，连续三天；每垛不超过18层；

步骤S9 检测，以10000-20000块为一批，每批包含多个堆垛，按堆垛的上部、中部、下部以2:1:2的比例随机抽取50块进行检测，并标记抽取的堆垛位置；检测包括：吸水率、抗冻性、抗压强度、抗折强度；对于不合格的路面砖，再次抽检其所在的堆垛和先后相邻的堆垛，若超过不合格率超过1％，则将其所在堆垛以及先后相邻的堆垛的所有砖归入再生骨料。

步骤S10 储藏，将合格的路面砖进行仓储。

实施例2：与实施例1的不同之处在于，底料包括以下重量份数的原料：建筑垃圾再生骨料47.4份，碎石0-5mm12份，混合水渣18份，水泥P.C32.5 10份，粉煤灰5份，胶凝剂5份，吸水膨胀无机1.5份，聚羧酸减水剂粉剂0.6%，氨基磺酸盐减水剂粉剂0.3%，分散剂0.2份。

胶凝剂包括以下重量份数的原料：轻质氧化镁35％，硫酸亚铁9％，硫酸镁8％，氯化镁3％，硫酸铵2％，分散剂0.05％，葡萄糖酸钠0.05％，水39.9％。

面料包括以下重量份数的原料：细沙68％，白水泥22.5％，石英砂5％，颜料2％，减水保色剂2.5％。

实施例3：与实施例1的不同之处在于，底料包括以下重量份数的原料：建筑垃圾再生骨料55份，碎石0-5mm 10.4份，混合水渣14份，水泥P.C32.5 10份，粉煤灰5份，胶凝剂3份，吸水膨胀无机1.5份，聚羧酸减水剂粉剂0.6%，氨基磺酸盐减水剂粉剂0.3%，分散剂0.2份。

胶凝剂包括以下重量份数的原料：轻质氧化镁40％，硫酸亚铁9％，硫酸镁8％，氯化镁3％，硫酸铵2％，分散剂0.05％，葡萄糖酸钠0.05％，水37.9％。

面料包括以下重量份数的原料：细沙60％，白水泥30％，石英砂5％，颜料2.5％，减水保色剂2.5％。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种再生混凝土路面砖的制备工艺，包括底料和面料，其特征是：所述底料包括以下重量份数的原料：

建筑垃圾再生骨料：42-55份；

碎石0-5mm：10-15份；

混合水渣：14-20份；

水泥P.C32.5:10-15份；

粉煤灰：5-8份；

胶凝剂：3-5份；

吸水膨胀无机：1.5-4.5份；

聚羧酸减水剂粉剂0.6-1.5%；

氨基磺酸盐减水剂粉剂0.3-0.6%；

分散剂0.2-0.4份；

制备方法包括如下步骤：

步骤S1 材料准备，准备底料和面料的原料并分别对其进行筛选，其中的对进场的再生骨料和碎石分别进行筛选，剔除10mm以上的碎石和再生骨料；其含泥量<0.1%，泥块含量<0.5%，含粉量﹤0.5%，针片状含量<15%，将碎石分成5—10mm、0—5mm两种规格,其中5—10mm的碎石混入再生骨料中，分场存放备用；

步骤S2 对面料和底料分别进行混合搅拌，其中底料的搅拌，混合料经配料进入搅拌机后先搅拌1 min后，再配水泥搅拌1min，然后加水总量30％搅拌1.5min后加水70％搅拌2min；最终湿度保持在45-46％；

步骤S3 加底料振动，将混凝土路面砖的模具放置在振动台上，分多次将混合后的底料填入模具内，每层填装完毕后喷洒水雾，使得振实后湿度保持在47-48％；每层振动3-4秒，总时间小于20秒；

步骤S4 加面料振动，将混合好的面料层混合料填入模具内，保持振动8-9秒，面料层的厚度为3-4mm；

步骤S5 加压振动，对面料层表面进行加压，压力控制在4-4.5MPa;振动5-6秒；

步骤S6 养护，将模具连通成型的胚体一同放入养护箱或无对流风的窑中养护3天，然后脱模并，重新码坯，码垛过程中检查砖体外观，剔除有粘摸、缺棱、掉角、泡松、裂纹、分层、颜色、麻面的胚体；之后送入温度为180℃的饱和蒸汽养护窑中继续养护24小时；

步骤S7 检测，随机抽取成型的砖块，进行吸水率、抗冻性、抗压强度、抗折强度检测；将不合格的堆垛或批次的砖块归入再生骨料；

步骤S8 储藏，将合格的路面砖进行仓储。

2.根据权利要求1所述的一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其特征是：胶凝剂的材料包括以下重量配比：轻质氧化镁30-40％，硫酸亚铁9-12％，硫酸镁8-12％，氯化镁3-9％，硫酸铵2-4％，分散剂0.05-0.15％，葡萄糖酸钠0.05-0.15％，水24-55％。

3.根据权利要求1所述的一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其特征是：面料包括以下重量份数的原料：细沙60-68％；白水泥20-30％；石英砂5-10％；颜料2-3％；减水保色剂2-2.5％。

4.根据权利要求3所述的一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其特征是：步骤S1中的进行面料准备，将细沙在经过沥水干晒以后,用5mm的网筛进行筛分,剔除杂质,保持干燥。

5.根据权利要求3所述的一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其特征是：步骤S2中的面料搅拌的工序为，将上述白水泥、减水保色剂、石英砂和颜料按比例一同置入球磨机粉磨15～20分钟，形成彩色面料；面料沙200kg进入搅拌机内加水50%搅拌20—30s后,按比例投入彩色面料搅拌。

6.根据权利要求1所述的一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其特征是：步骤S4中，在振动过程中进行排气模穿插排气，所述排气模包括基板和多根固定于基板的刚性针，之后将发光玻璃颗粒均匀铺洒在面料层上，发光玻璃颗粒的粒径为1.5～2.5mm。

7.根据权利要求6所述的一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其特征是：步骤S6养护出窑后，对胚体表面进行冲洗，然后对胚体嵌有发光玻璃颗粒的一侧表面进行砂光。

8.根据权利要求7所述的一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其特征是：砂光后进行二次养护，将砂光后的，胚体进行堆垛，每排前后留有12-16cm的通风道；对每一垛产品进行浇水养护，每天一次，连续三天；每垛不超过18层。

9.根据权利要求1所述的一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其特征是：步骤S7的检测的方法为，以10000-20000块为一批，每批包含多个堆垛，按堆垛的上部、中部、下部以2:1:2的比例随机抽取50块进行检测，并标记抽取的堆垛位置；对于不合格的路面砖，再次抽检其所在的堆垛和先后相邻的堆垛，若超过不合格率超过1％，则将其所在堆垛以及先后相邻的堆垛的所有砖归入再生骨料。

10.根据权利要求1所述的一种再生混凝土路面砖的制备工艺，其特征是：步骤S1还包括对混合水渣进行筛分，将凝结成团的水渣辗压取开,并集中进行碾碎，而后再次形式筛分。