CN112047678B - 一种彩色人造石透水砂基路面材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色人造石透水砂基路面材料及其制备方法，该路面材料包括以下重量份的组分：100~200份的水泥，100~600份的特殊骨料，150~650份的石英砂，50~140份的骨料粘结剂，0~10份的颜料。本发明采用合理用量的水泥胶凝材料与特殊骨料搭配，特殊骨料不会与浆体颜色混淆，可凸显特殊骨料自身颜色，从而在透水砂基路面的表面呈现多彩效果；同时，在实现多彩颜色的前提下，透水砂基路面还具有优异的透水系数、强度及耐磨性能。

Description

一种彩色人造石透水砂基路面材料及其制备方法

技术领域

本发明属于建材技术领域，具体涉及一种彩色人造石透水砂基路面材料及其制备方法。

背景技术

透水砂基路面作为海绵城市重要的功能性环节，在海绵系统中起到了关键性作用，其园林配套设计美观性也越来越被重视。

彩色透水砂基路面一般分为水泥透水砂基路面、高分子透水砂基路面、烧结透水制品。一般，采用有机胶凝材料可以制备仿石类的透水砂基路面，并且操作简单，色彩多样，可在其表面呈现人造石类的色彩，但是有机胶凝材料成本高昂、耐候性较差，在日光大气因素作用下容易老化、黄变，其性能受温度影响较大，这导致很多市政道路的使用年限短，更换快，维护成本高。彩色水泥透水砂基路面耐久性好，成本低，但目前大多为单一色的彩色透水砂基路面，由于其胶凝材料的遮盖力等因素的限制，比较难同时在透水砂基路面表面出现两种或两种以上的颜色，无法做到仿石类的表面色彩。

在公开号为CN 102249627 A的中国专利《一种现浇彩色透水生态混凝土及其路面施工工艺》中，选取不同种类、粒径为2.5mm～31.5mm的粗特殊骨料进行现浇透水混凝土，由于特殊骨料较粗，单位体积浆体较多，特殊骨料的颜色会被浆体包裹，因此所制备透水混凝土的表观颜色仍然是颜料的颜色，为单一色的彩色透水混凝土。

发明内容

本发明的目的是提供一种彩色人造石透水砂基路面材料及其制备方法。

本发明采用合理用量的水泥胶凝材料与特殊骨料搭配，特殊骨料不会与浆体颜色混淆，可凸显出特殊骨料自身颜色，从而在透水砂基路面的表面呈现多彩效果；同时采用骨料粘结剂对水泥胶凝材料进行改性增强，提高透水砂基路面的综合性能，在实现多彩颜色的同时，还具有优异的透水系数、抗压强度及耐磨性能。

本发明提供的一种彩色人造石透水砂基路面材料，包括以下重量份的组分：

100～200份的水泥，100～600份的特殊骨料，150～650份的石英砂，50～140份的骨料粘接剂，0～10份的颜料；

所述特殊骨料为吸水率＜0.5％，且具有颜色的骨料颗粒物质。

作为优选，水泥采用硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥，且强度等级不小于42.5。

进一步的，特殊骨料采用有色玻璃颗粒、有色砂颗粒中的一种或多种

作为优选，特殊骨料粒径为0.3mm～2.5mm。

作为优选，石英砂粒径为0.1mm～2.5mm。

作为优选，石英砂吸水率不小于5％。

作为优选，骨料粘接剂由高二氧化硅含量的超细微硅粉、超细矿粉、黏度改性剂和塑化剂复合而成，例如匹石牌FP510型高性能骨料粘接剂。

作为优选，颜料采用无机颜料。

本发明提供的上述彩色人造石透水砂基路面材料的制备方法，包括：

(1)按比例取各原材料混合；

(2)加入混合物总重量4％～6％的水，机械搅拌得透水砂基路面材料拌合物；

(3)当所采用特殊骨料粒径为0.1mm～0.8mm时，将拌合物填充于模具中，采用液压机压制法预制成透水砖，经养护，运输到现场铺设；

当所采用特殊骨料粒径大于0.8mm时，将拌合物填充于模具中，采用液压机压制法预制成透水砖，经养护，运输到现场铺设；或者，将拌合物直接在现场浇筑，经收平养护。

和现有技术相比，本发明具有如下特点和有益效果：

(1)利用特殊骨料表面光滑、吸水率低等特性，通过控制水泥用量，使特殊骨料表面不粘结水泥浆体，从而可以呈现出特殊骨料自身的色彩；同时采用石英砂以及颜料进行搭配，变化出多种表面效果，可呈现仿石材的表面色彩。

(2)本发明通过添加骨料粘接剂，来增加特殊骨料间的粘聚力，使特殊骨料紧密镶嵌于材料体系中，在保证表面效果和抗压强度的前提下，本发明路面材料还具有优异的透水系数和耐磨性能。经检测，本发明路面材料抗压强度大于25MPa，透水系数大于0.3mm/s，耐磨性小于30mm，能满足实际使用要求。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将进一步提供本发明的具体实施方式及实施例。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将对本发明具体实施方式及相关原理进行详细描述。

本发明彩色人造石透水砂基路面材料，包括100～200份的水泥，100～600份的特殊骨料，150～650份的石英砂，50～140份的骨料粘接剂，0～10份的颜料。

所述水泥选择强度等级不小于42.5的水泥，可选择普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥等。

所述特殊骨料为吸水率＜0.5％，且具有颜色的骨料颗粒物质。特殊骨料表面致密光滑，具有一定光泽的颗粒物质，不易被水泥浆覆盖，能够呈现出自身颜色。特殊骨料可选择有色玻璃颗粒、有色砂颗粒中的一种或多种，例如彩色玻璃颗粒、黑铜矿砂颗粒、天然彩色河砂颗粒等，粒径为0.3mm～2.5mm，特殊骨料颜色可为市场有的任何一种或多种颜色搭配。

所述石英砂采用粒径0.1mm～2.5mm的白色机制石英砂，石英砂主要起到吸附水泥浆体，提供骨架支撑和强度的作用。

所述骨料粘接剂主要用来增加特殊骨料间的粘结性能以及透水砂基路面的整体强度，就算是使用较细的特殊骨料，同样能制备高性能的彩色人造石透水砂基路面。骨料粘结剂可采用市面上常用的矿物增强型、聚合物改性型、复合型等粘接剂。本具体实施方式优选采用二氧化硅含量不小于85％的超细微硅粉、S95等级及以上超细矿粉、黏度改性剂和塑化剂等复合而成的骨料粘结剂，例如市面上的匹石牌FP510型高性能骨料粘接剂，该骨料粘结剂在不同水泥体系中均都具有较好增强改性效果。

所述颜料采用氧化铁类无机颜料，如氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁蓝等。

下面将继续提供本发明的实施例和对比例。

实施例1

本实施例彩色人造石透水砂基路面材料，由200份水泥、100份特殊骨料、650份石英砂、50份骨料粘结剂组成。水泥采用强度等级42.5的白色硅酸盐水泥；特殊骨料采用粒径0.3mm～0.8mm的红色玻璃骨料；石英砂采用粒径0.1mm～0.3mm的白色机制石英砂；骨料粘接剂采用匹石牌FP510型高性能骨料粘接剂。

本实施例彩色人造石透水砂基路面材料的制备方法为：

(1)按比例称取各种原材料，混合均匀；

(2)加入所有原材料材料重量6％的水，机械搅拌均匀得拌合物；

(3)采用液压机压制法将拌合物预制成透水砖，经养护，运输到现场进行铺设。

待路面材料完全硬化后，表面呈现以白色为主，红色玻璃骨料点缀的仿石类图案造型，且色彩鲜艳。

实施例2

本实施例彩色人造石透水砂基路面材料，由150份水泥、350份特殊骨料、400份石英砂、92份骨料粘结剂、8份颜料组成。水泥采用强度等级42.5的硫铝酸盐水泥；特殊骨料采用粒径0.8mm～1.2mm的黑曜岩骨料和粒径0.8mm～1.2mm的黄色天然河砂按1：2重量比混合而成；石英砂采用粒径0.8mm～1.2mm的白色机制石英砂；骨料粘接剂采用匹石牌FP510型高性能骨料粘接剂；颜料为氧化铁红。

本实施例彩色人造石透水砂基路面材料的制备方法为：

(1)按比例称取各原材料，混合均匀；

(2)加入所有原材料材料重量5％的水，机械搅拌均匀得拌合物；

(3)采用液压机压制法将拌合物预制成透水砖，经养护，运输到现场进行铺设。

待路面材料完全硬化后，表面呈现以红色与黑、黄色相间的仿石类图案效果。

实施例3

本实施例彩色人造石透水砂基路面材料，由100份水泥、600份特殊骨料、150份石英砂、140份骨料粘结剂、10份颜料。水泥采用强度等级42.5的普通硅酸盐水泥；特殊骨料采用粒径1.2mm～2.5mm的瓷白玻璃骨料；石英砂采用粒径1.2mm～2.5mm白色机制石英砂；骨料粘结剂采用匹石牌FP510型高性能骨料粘结剂；颜料为氧化铁黑。

本实施例彩色人造石透水砂基路面材料的制备方法为：

(1)按比例称取各种原材料，混合均匀；

(2)加入所有原材料材料重量4％的水，机械搅拌均匀得拌合物；

(3)将拌合物直接在现场浇筑成型，经抹光机收平、养护，即可投入使用。

待路面材料完全硬化后，呈现瓷白色玻璃中点缀黑色的仿石类图案效果。

以下采取三组对比例，来进一步阐述本发明的优点和有益效果。

对比例1

本对比例彩色人造石透水砂基路面材料，由250份水泥、100份特殊骨料、600份石英砂、50份骨料粘结剂组成。水泥采用强度等级42.5的白色硅酸盐水泥；特殊骨料采用粒径0.3mm～0.8mm的红色玻璃特殊骨料；石英砂采用粒径0.1mm～0.3mm的白色机制石英砂；骨料粘结剂采用匹石牌FP510型高性能骨料粘结剂。

本对比例彩色人造石透水砂基路面材料的制备方法为：

(1)按比例称取各原材料，混合均匀；

(2)加入所有原材料材料重量6％的水，机械搅拌均匀得拌合物；

(3)采用液压机压制法将拌合物预制成透水砖，经养护，运输到现场进行铺设。

待路面材料完全硬化后，表面呈现以白色为主，红色玻璃骨料点缀的仿石类图案造型，但红色玻璃骨料颜色模糊，不够鲜明。

对比例2

本对比例彩色人造石透水砂基路面材料，由80份水泥、600份特殊骨料、170份石英砂、140份骨料粘结剂、10份颜料。水泥采用强度等级42.5的普通硅酸盐水泥；特殊骨料采用粒径1.2mm～2.5mm的瓷白玻璃骨料；石英砂采用粒径1.2mm～2.5mm的白色机制石英砂；骨料粘结剂采用匹石FP510型高性能骨料粘结剂；颜料为氧化铁黑。

本对比例彩色人造石透水砂基路面材料的制备方法为：

(1)按比例称取各种原材料，混合均匀；

(2)加入所有原材料材料重量4％的水，机械搅拌均匀得拌合物；

(3)将拌合物直接在现场浇筑成型，经抹光机收平、养护，即可投入使用。

待路面材料完全硬化后，呈现瓷白色玻璃中点缀黑色的仿石类图案效果，但特殊骨料易脱落。

对比例3

本对比例彩色人造石透水砂基路面材料，由250份水泥、100份特殊骨料、600份石英砂、50份骨料粘结剂。水泥采用强度等级42.5的白色硅酸盐水泥；特殊骨料采用粒径0.3mm～0.8mm的红色玻璃特殊骨料；石英砂采用0.1mm～0.3mm的白色机制石英砂；骨料粘结剂采用山东JD牌透水混凝土增强剂。

本对比例彩色人造石透水砂基路面材料的制备方法为：

(1)按比例称取各原材料，混合均匀；

(2)加入所有原材料材料重量6％的水，机械搅拌均匀得拌合物；

(3)采用液压机压制法将拌合物预制成透水砖，经养护，运输到现场进行铺设。

待路面材料完全硬化后，表面呈现以白色为主，红色玻璃骨料点缀的仿石类图案造型，但特殊骨料易脱落。

测试实施例1～3以及对比例1～3路面材料的28d抗压强度、透水系数及磨坑长度，采用磨坑长度表征耐磨性，性能测试数据见下表1。从表1可以看出，实施例1～3路面材料的28d抗压强度大于25MPa，透水系数大于0.3mm/s，耐磨性小于30mm，能满足实际使用要求。且也只有实施例1～3所得路面材料能清晰呈现特殊骨料的色彩，且特殊骨料还不易脱落。

表1实施例和对比例路面材料的性能

本发明所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围，对于本领域内的技术人员，在上述说明基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明实质精神而衍生出的其他变化或变动仍属于本发明保护范围。

Claims (6)

1.一种彩色人造石透水砂基路面材料，其特征是，包括以下重量份的组分：

100～200份的水泥，100～600份的特殊骨料，150～650份的石英砂，50～140份的骨料粘接剂，0～10份的颜料；

所述特殊骨料为吸水率＜0.5％，且具有颜色的骨料颗粒物质；

所述特殊骨料采用有色玻璃颗粒、有色砂颗粒中的一种或多种；

所述特殊骨料粒径为0.3mm～2.5mm；

所述骨料粘接剂由二氧化硅含量不小于85％的超细微硅粉、S95等级及以上超细矿粉、黏度改性剂和塑化剂复合而成。

2.如权利要求1所述的彩色人造石透水砂基路面材料，其特征是：

所述水泥采用硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥，且强度等级不小于42.5。

3.如权利要求1所述的彩色人造石透水砂基路面材料，其特征是：

所述石英砂粒径为0.1mm～2.5mm。

4.如权利要求1所述的彩色人造石透水砂基路面材料，其特征是：

所述石英砂吸水率不小于5％。

5.权利要求1所述彩色人造石透水砂基路面材料的制备方法，其特征是，包括：

(1)按比例取各原材料混合；

(2)加入混合物总重量4％～6％的水，机械搅拌得透水砂基路面材料拌合物；

(3)当所采用特殊骨料粒径为0.1mm～0.8mm时，将拌合物填充于模具中，采用液压机压制法预制成透水砖，经养护，运输到现场铺设。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征是：

当所采用特殊骨料粒径大于0.8mm时，将拌合物填充于模具中，采用液压机压制法预制成透水砖，经养护，运输到现场铺设；或者，将拌合物直接在现场浇筑，经收平养护。