CN112062524A - 再生混凝土透水路面砖及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种再生混凝土透水路面砖及制备方法，包括再生混凝土预制的底座、面层砖，所述底座铺设在吸水垫层上，底座包括均匀铺设在地面上的若干底座单元，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞，所述底座单元中部设置有凸部，凸部与底座上表面之间形成搭设面层砖的台阶面，每个透水孔洞正上方铺设有一块面层砖，面层砖与凸部、相邻的面层砖之间均存在的间隙形成流水缝，面层砖上表面设置有若干导水凹槽，导水凹槽的端部连通与其临近的流水缝，本透水路面砖结构简单，设计合理，铺设方便，透水性好，结构强度高。

Description

再生混凝土透水路面砖及制备方法

技术领域

本发明涉及一种再生混凝土透水路面砖及制备方法。

背景技术

作为应用最广泛的一种建筑材料，我国每年因生产建设和拆除建（构）筑物时产生的混凝土废料数量庞大，难以处理和回收利用，主要采用掩埋的方式，容易造成环境污染。混凝土路面砖是以水泥和集料为主要原材料，经振动加压或其他成型工艺制成，可用于人行道、广场、车站以及庭院的铺设，具有美化、改善路面等功能，需求量巨大。但混凝土路面砖也存在一些不足，即需要消耗大量天然骨料，透水性差、防滑耐磨性能差。

普通混凝土路面砖的制备方法工艺简单、取材容易、成本低廉，但对不可再生自然资源（如河砂、天然石、黏土）的消耗较大，不利于环境的保护，不符合可持续发展的观念。因此近些年国内外均开展了对混凝土的再生利用研究，提出了不同的再生混凝土制备方法。然而再生骨料本身组成成分复杂，内部微裂缝在受到外力后会进一步发展，导致骨料强度比天然骨料低。因此，再生混凝土路面砖的各项力学性能指标一般均比普通混凝土路面砖低。同时，不同配合比是影响混凝土路面砖性能的关键因素。此外，采取压制成型的方法制备混凝土路面砖可以一定程度提高路面砖的强度，但制备过程也存在混凝土骨料被压碎的现象，影响了路面砖成品的抗压和抗折强度。最后，现有路面砖铺设工艺包括打方格、对齐、水泥砂浆灌缝等工序，工作量较大，不利于大面积的快速铺设。

为了顺应绿色建筑和可持续发展理念，可以考虑将废弃混凝土进行破碎再处理，加工成再生混凝土粗、细骨料，按照一定的配合比制备高性能透水混凝土路面砖，以减少对不可再生自然资源的消耗，具有重要的现实意义和经济效益。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提出一种再生混凝土透水路面砖及其制备方法。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种再生混凝土透水路面砖，包括再生混凝土预制的底座、面层砖，所述底座铺设在吸水垫层上，底座包括均匀铺设在地面上的若干底座单元，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞，所述底座单元中部设置有凸部，凸部与底座上表面之间形成搭设面层砖的台阶面，每个透水孔洞正上方铺设有一块面层砖，面层砖与凸部、相邻的面层砖之间均存在的间隙形成流水缝。

进一步的，所述面层砖上表面设置有若干导水凹槽，导水凹槽的端部连通与其临近的流水缝。

进一步的，所述凸部的高度等于面层砖的厚度。

进一步的，所述底座为一正方形底座，凸部为正方形凸部，所述面层砖呈八边形，其包含四个等长的短边和四个等长的长边，长边与短边交错设置，短边的长度不大于凸部侧边的长度。

进一步的，面层砖的短边与凸部之间存在间隙形成流水缝，相邻的面层砖相贴合的长边之间存在间隙形成流水缝。

进一步的，所述吸水垫层为铺设在地面上的再生骨料。

进一步的，底座、面层砖均由下述重量份原料组成：普通硅酸盐水泥300-310，中砂690-700份，天然碎石575-580份，再生骨料575-580份，粉煤灰30-40份，减水剂2-3份，玄武岩纤维2-3份，水220-230份。

一种再生混凝土透水路面砖的制备方法，包括以下步骤：

（1）选取单一来源废弃混凝土，利用颚式破碎机进行破碎，然后将钢筋等杂质剔除，进一步筛分、清洗出各粒径范围，得到所需粒径范围为5-20mm的优质再生骨料；

（2）再生骨料按设计配合比加入到搅拌机中，根据设计要求配合比加入所需的天然碎石、中砂，与再生骨料一起搅拌0.5-2min，然后加入玄武岩纤维，继续搅拌30s，利用骨料之间的摩擦力将纤维丝分散，直至纤维均匀分布成丝，无明显成团现象；

（3）按照设计配合比向搅拌机内加入普通硅酸盐水泥及粉煤灰，搅拌0.5-2min，直至水泥与粉煤灰均匀发散；

（4）将设计配合比所需的减水剂与部分水混合，加入搅拌机内，然后把剩余所需的水加入，继续搅拌1-2min，使得拌合物得到充分搅拌；

（5）测定新拌混凝土的和易性，不满足要求则调整配合比重复步骤2-4；

（6）搭建底座单元及面层砖的模具，用满足要求的新拌混凝土浇筑底座单元及面层砖，浇筑时采用振动台振捣密实，浇筑完成后放入温度为20

2

，湿度为95%的标准养护室养护，12h后拆卸固定螺丝，拆除模具，继续养护至28天；

（7）取制作好的底座单元及面层砖进行路面铺设，首先，将再生骨料铺设在地面上形成吸水垫层，然后用再生骨料砂浆在吸水垫层上均匀的铺设底座单元，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞， 每个透水孔洞正上方铺设有一块面层砖。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，铺设方便，透水性好，结构强度高。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为再生混凝土透水路面砖的结构示意图；

图2为再生混凝土透水路面砖的内部结构示意图；

图3为砖制备流程图；

图4为面层砖制备模具的结构示意图；

图5为底座单元制备模具的结构示意图。

图中：1-底座单元；2-凸部；3-透水孔洞；4-面层砖；5-流水缝；6-导水凹槽；7-粗骨料；8-玄武岩纤维；9-细骨料。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1-5所示，一种再生混凝土透水路面砖，包括再生混凝土预制的底座、面层砖4，所述底座铺设在吸水垫层上，底座包括均匀铺设在地面上的若干底座单元1，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞3，所述底座单元中部设置有凸部2，凸部与底座上表面之间形成搭设面层砖的台阶面，每个透水孔洞正上方铺设有一块面层砖，面层砖与凸部、相邻的面层砖之间均存在的间隙形成流水缝5，所述面层砖上表面交错设置有若干导水凹槽6，导水凹槽的端部连通与其临近的流水缝，雨水经导水凹槽流入流水缝，然后经透水孔洞流向地下。

在本实施例中，所述凸部的高度等于面层砖的厚度。

在本实施例中，所述底座为一正方形底座，凸部为正方形凸部，所述面层砖呈八边形，其包含四个等长的短边和四个等长的长边，长边与短边交错设置，短边的长度不大于凸部侧边的长度。

在本实施例中，面层砖的短边与凸部之间存在间隙形成流水缝，相邻的面层砖相贴合的长边之间存在间隙形成流水缝。

在本实施例中，所述吸水垫层为铺设在地面上的再生骨料。

在本实施例中，底座、面层砖均由下述重量份原料组成：普通硅酸盐水泥300-310，中砂690-700份，天然碎石575-580份，再生骨料575-580份，粉煤灰30-40份，减水剂2-3份，玄武岩纤维2-3份，水220-230份。

在本实施例中，减水剂为聚羧酸液态高效减水剂，有效含量为25%，减水率为25%，玄武岩纤维密度2650kg/m³，纤维长度18mm，直径15μm，拉伸强度2.63×10³ MPa，拉伸弹性模量85 GPa，粉煤灰为优质II级粉煤灰，细度17.5%，需水量99%，烧失量6.8%，含水量0.5%，中砂为普通中砂，细度模数为2.75，再生粗骨料粒径范围为5mm-20mm，级配优良，表观密度2350 kg/m³，吸水率6.75%，压碎指标11.3%，骨料取代率为50%，选用42.5R普通硅酸盐水泥，密度为3150 kg/m³，天然碎石粒径范围为5mm-20mm，级配优良，表观密度2650 kg/m³，吸水率0.55%，压碎指标4.9%。

一种再生混凝土透水路面砖的制备方法，包括以下步骤：

（1）选取单一来源废弃混凝土，利用颚式破碎机进行破碎，然后将钢筋等杂质剔除，进一步筛分、清洗出各粒径范围，得到所需粒径范围为5-20mm的优质再生骨料；

（2）再生骨料按设计配合比加入到搅拌机中，根据设计要求配合比加入所需的天然碎石、中砂，与再生骨料一起搅拌0.5-2min，然后加入玄武岩纤维，继续搅拌30s，利用骨料之间的摩擦力将纤维丝分散，直至纤维均匀分布成丝，无明显成团现象；

（3）按照设计配合比向搅拌机内加入普通硅酸盐水泥及粉煤灰，搅拌0.5-2min，直至水泥与粉煤灰均匀发散；

（4）将设计配合比所需的减水剂与部分水混合（如水总质量的0.1%-10%），加入搅拌机内，然后把剩余所需的水加入，继续搅拌1-2min，使得拌合物得到充分搅拌；

（5）测定新拌混凝土的和易性，不满足要求则调整配合比重复步骤2-4；

（6）搭建底座单元及面层砖的模具，用满足要求的新拌混凝土浇筑底座单元及面层砖，浇筑时采用振动台振捣密实，浇筑完成后放入温度为20

2

，湿度为95%的标准养护室养护，12h后拆卸固定螺丝，拆除模具，继续养护至28天；

（7）取制作好的底座单元及面层砖进行路面铺设，首先，将再生骨料铺设在地面上形成吸水垫层，然后用再生骨料砂浆在吸水垫层上均匀的铺设底座单元，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞， 每个透水孔洞正上方铺设有一块面层砖。

本设计利用废弃混凝土制备再生粗骨料混凝土，采用工厂预制化模具成型生产的方式，减少环境污染。本设计利用玄武岩纤维的阻裂、增强、增韧作用，提高再生混凝土路面砖的抗弯、抗折、冲击韧性和耐久性。本设计再生混凝土透水路面砖具有高渗透性，可以使雨水通过导水条迅速透过地面渗入地下，减轻城市排水路面的排水压力。本设计再生混凝土透水路面砖面层具有凹凸不平的导水条，在导水的同时还能增大摩擦力，确保行人雨后出行的安全。本设计再生混凝土透水路面砖制备成本较低，有利于大批量生产，便于推广使用。

本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸的固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (8)

1.一种再生混凝土透水路面砖，其特征在于：包括再生混凝土预制的底座、面层砖，所述底座铺设在吸水垫层上，底座包括均匀铺设在地面上的若干底座单元，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞，所述底座单元中部设置有凸部，凸部与底座上表面之间形成搭设面层砖的台阶面，每个透水孔洞正上方铺设有一块面层砖，面层砖与凸部、相邻的面层砖之间均存在的间隙形成流水缝。

2.根据权利要求1所述的再生混凝土透水路面砖，其特征在于：所述面层砖上表面设置有若干导水凹槽，导水凹槽的端部连通与其临近的流水缝。

3.根据权利要求1所述的再生混凝土透水路面砖，其特征在于：所述凸部的高度等于面层砖的厚度。

4.根据权利要求2所述的再生混凝土透水路面砖，其特征在于：所述底座为一正方形底座，凸部为正方形凸部，所述面层砖呈八边形，其包含四个等长的短边和四个等长的长边，长边与短边交错设置，短边的长度不大于凸部侧边的长度。

5.根据权利要求4所述的再生混凝土透水路面砖，其特征在于：面层砖的短边与凸部之间存在间隙形成流水缝，相邻的面层砖相贴合的长边之间存在间隙形成流水缝。

6.根据权利要求4所述的再生混凝土透水路面砖，其特征在于：所述吸水垫层为铺设在地面上的再生骨料垫层。

7.根据权利要求5所述的再生混凝土透水路面砖，其特征在于：底座、面层砖均由下述重量份原料组成：普通硅酸盐水泥300-310，中砂690-700份，天然碎石575-580份，再生骨料575-580份，粉煤灰30-40份，减水剂2-3份，玄武岩纤维2-3份，水220-230份。

8.一种再生混凝土透水路面砖的制备方法，采用如权利要求7所述的再生混凝土透水路面砖，其特征在于，包括以下步骤：

（1）选取单一来源废弃混凝土，利用颚式破碎机进行破碎，然后将钢筋等杂质剔除，进一步筛分、清洗出各粒径范围，得到所需粒径范围为5-20mm的优质再生骨料；

（2）再生骨料按设计配合比加入到搅拌机中，根据设计要求配合比加入所需的天然碎石、中砂，与再生骨料一起搅拌0.5-2min，然后加入玄武岩纤维，继续搅拌30s，利用骨料之间的摩擦力将纤维丝分散，直至纤维均匀分布成丝，无明显成团现象；

（3）按照设计配合比向搅拌机内加入普通硅酸盐水泥及粉煤灰，搅拌0.5-2min，直至水泥与粉煤灰均匀发散；

（4）将设计配合比所需的减水剂与部分水混合，加入搅拌机内，然后把剩余所需的水加入，继续搅拌1-2min，使得拌合物得到充分搅拌；

（5）测定新拌混凝土的和易性，不满足要求则调整配合比重复步骤2-4；

（6）搭建底座单元及面层砖的模具，用满足要求的新拌混凝土浇筑底座单元及面层砖，浇筑时采用振动台振捣密实，浇筑完成后放入温度为20

2

，湿度为95%的标准养护室养护，12h后拆卸固定螺丝，拆除模具，继续养护至28天；

（7）取制作好的底座单元及面层砖进行路面铺设，首先，将再生骨料铺设在地面上形成吸水垫层，然后用再生骨料砂浆在吸水垫层上均匀的铺设底座单元，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞， 每个透水孔洞正上方铺设有一块面层砖。

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