CN113106807A - 一种复合材料彩色路缘石及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料彩色路缘石及制备方法，包括坯体、粘结层和表面层，坯体、粘结层和表面层由内到外依次设置，本发明涉及道路工程材料技术领域。该复合材料彩色路缘石及制备方法，通过混凝土坯体只起到骨架作用，对原材料和加工工艺要求低，可最大比例使用废弃回收材料制作，也可利用废旧路缘石代替，在废旧利用、环境保护方面能贡献很大价值，表面层为功能层，材料性质主要体现路缘石的使用性能，选用颜色鲜艳多样，抗老化、抗侵蚀能力强的材料敷设在坯体上制成彩色路缘石，表面层厚度根据材料特性和路缘石要求可调控，实现经济节约的效果，不仅具备使用功能，而且可以大幅改善路缘石的耐久性、经济性和美观度。

Description

一种复合材料彩色路缘石及制备方法

技术领域

本发明涉及道路工程材料技术领域，具体为一种复合材料彩色路缘石及制备方法。

背景技术

路缘石是安装在道路和场地边缘的构件，具备拦水、防啃边、分界、示宽、警示等功能，现有的路缘石不具备视觉和美化功能。随着人们对生活质量的日益提高，简单的使用功能和低劣品质已经无法满足人们的需求，整洁、美观、亮丽、经济、环保、耐久更符合人们的审美和价值观。

随着社会、经济发展，基础设施的刚性需求增加和功能不断完善，对工程材料的需求数量和质量日益增加和提高。大规模的改扩建和材料换代更替导致大量建筑垃圾产生和大规模的新材料开采，对环境造成了严重污染和不可逆的破坏。

目前路缘石的产品主要有水泥混凝土路缘石、石材路缘石、沥青混凝土拦水带，其制备方法和特点是：水泥混凝土路缘石是将水泥混凝土入模预制或滑模摊铺，产品呈灰褐色、强度高、不易着色，难以获得鲜艳、亮丽效果，实际使用中刷涂油漆和涂料以获得美感，而且侵蚀和老化引起的剥皮和褪色使得寿命很短，水泥混凝土类路缘石造价低、强度高但表面易风蚀剥皮、易冻融损坏、易水侵、易盐侵，外表不美观，一次寿命周期，不可重复利用且原材料、制作工艺要求较高，此种路缘石随着社会发展需求逐步降低；石材路缘石大部分是花岗岩和大理石材质，由原石切割磨光制成，具有外表整洁致密、强度高、颜色花纹自然、耐久等优点，目前在城市道路和景观道路上得到了广泛应用，在一些高等级公路上为利用美观、整齐、耐久的特性逐步扩大了应用。石材路缘石具有造价高、破坏环境、资源有限、不可再生、颜色单一、异地采购、制作困难等缺点。人工仿制大理石路缘石的加工工艺复杂、技术不成熟、合格率低、造价高、耗能大也不易推广使用；沥青混凝土材料制作的路缘石基本上采用现场滑模摊铺工艺，耐久性、防侵蚀能力较高但刚度低、容易损坏，使用场合受限，其造价较高、不易施工、不能二次使用、颜色单一的特点不适宜大范围推广应用。

基于对上述资料的检索，特提供一种复合材料彩色路缘石及制备方法，结合了水泥混凝土材料的刚性特点和有机混合类材料的疏水性、耐久性、柔性、可塑性等特点，充分发挥利用两种材料的优点，合理规避了两种材料的缺点，不仅具备使用功能而且大幅改善路缘石的耐久性、经济性、美观度。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合材料彩色路缘石及制备方法，解决了常规的路缘石耐久性、美观性和经济性较差，且使用寿命短的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种复合材料彩色路缘石，即有优异的使用功能又附加美化亮化和观赏功能，一种复合材料彩色路缘石，包括坯体、粘结层和表面层，且坯体、粘结层和表面层由内到外依次设置，其特征在于：所述坯体由30％新制水泥混凝土预制块、30％废旧混凝土预制块和40％石材型块混合制成，所述表面层包括依次设置的彩色有机混合料表面层和彩色集料表面层，所述彩色有机混合料表面层的厚度为3-20㎜，彩色集料表面层的厚度为3-7mm，所述粘结层厚度为1-5mm，所述坯体(1)和表面层之间通过粘结层粘结固定；进一步说明，通过混凝土坯体1只起到骨架作用，对原材料和加工工艺要求低，可最大比例使用废弃回收材料制作，也可利用废旧路缘石代替，在废旧利用、环境保护方面能贡献很大价值，表面层为功能层，材料性质主要体现路缘石的使用性能，选用颜色鲜艳多样，抗老化、抗侵蚀能力强的材料敷设在坯体上制成彩色路缘石，表面层厚度根据材料特性和路缘石要求可调控，实现经济节约的效果，这样不仅具备使用功能，而且可以大幅改善路缘石的耐久性、经济性和美观度。

优选的，所述彩色有机混合料表面层由有机胶结料和级配碎石混合制作而成，所述有机胶结料组分按重量份数包括沥青及沥青乳液10-20份、聚合物及聚合物乳液20-30份、环氧树脂改性乳化沥青8-12份，所述彩色集料表面层由粘结天然彩色碎石和人工彩色料粒混合制成；进一步说明，级配碎石中彩色碎石、彩色料粒的规格为3-5mm，粘层为SBR改性乳化沥青和环氧双组份粘结剂，粘层厚度为1-8mm，选用所述SBR改性乳化沥青时粘层材料渗透到坯子表面厚度为3-5mm，选用双组份粘结剂时，每平米用量为1-3Kg。

优选的，所述沥青采用沥青、改性沥青或橡胶沥青中的一种或多种混合物，所述沥青乳液采用乳化沥青、SBR改性乳化沥青或乳化SBS改性沥青中的一种或多种混合物，所述聚合物采用SBS/SBR/PE、树脂、高苯乙烯、芳烃油、橡胶抽出油、环氧大豆油和氨类化合物中的一种或多种制作而成，所述聚合物乳液由聚合物、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺和乳化剂混合制造而成，所述环氧树脂改性乳化沥青有沥青、SBR、环氧树脂、固化剂和乳化剂混合制作而成。

优选的，所述粘结层包括沥青、改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、聚合物、乳化聚合物、高渗透乳液和粘结剂中的一种或多种制作而成。

优选的，所述级配碎石包括机轧碎石、破碎砾石、机制砂、中粗砂、RAP回收料、矿粉、水泥、纤维、岩沥青和颜料中的一种或多种制作而成。

优选的，所述新制水泥混凝土坯体由40％胶凝材料和60％骨料组成，胶凝材料由水泥、粉煤灰、石灰、聚合物和黏土中的一种或多种制作而成，骨料由破碎石、破碎砾石、砾石、天然砂砾、水洗砂、机制砂、建筑垃圾回收料、尾矿料、钢渣和煤矸石中的一种或多种制作而成，优选粉煤灰、水泥为粘结剂，优选砾石、建筑垃圾回收料、矿渣、钢渣、尾矿料为集料。

优选的，所述废旧混凝土预制块包括使用过的废旧路缘石、新制不合格的路缘石和符合形状和强度要求的预制块中的任意一种，石材型块包括废旧石材路缘石和新制石材型块中的任意一种。

本发明还公开了一种复合材料彩色路缘石的制备方法，包括先坯法和后坯法，所述先坯法包括以下步骤：

步骤一、提供坯体，在所述坯体上设置粘结层材料；

步骤二、在所述粘结层上设置一层彩色表面层材料，得到复合材料彩色路缘石。

所述后坯法包括以下步骤：

步骤一、内外模中浇筑彩色有机混合料表面层材料，除内模，先制得彩色路缘石表面层体；

步骤二、在表面层体内侧表面设置一层粘结层材料；

步骤三、向表面层内部填充坯体材料，进行密实工序后，完成出模，并对出模后的产品进行养护，即可得到复合材料彩色路缘石。

所述坯体根据功能、用途、材料用量、施工难易度要求包括实心和空心体，且形状、线条、尺寸任意选择。

所述坯体表面和粘结层结合处干净且毛糙。

(三)有益效果

本发明提供了一种复合材料彩色路缘石及制备方法。具备以下有益效果：

该复合材料彩色路缘石及制备方法，通过混凝土坯体只起到骨架作用，对原材料和加工工艺要求低，可最大比例使用废弃回收材料制作，也可利用废旧路缘石代替，在废旧利用、环境保护方面能贡献很大价值，表面层为功能层，材料性质主要体现路缘石的使用性能，选用颜色鲜艳多样，抗老化、抗侵蚀能力强的材料敷设在坯体上制成彩色路缘石，表面层厚度根据材料特性和路缘石要求可调控，实现经济节约的效果，这样不仅具备使用功能，而且可以大幅改善路缘石的耐久性、经济性和美观度。

附图说明

图1为本发明实心胚体的截面图；

图2为本发明空心胚体的截面图。

图中，1、坯体；2、粘结层；3、表面层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例提供三种技术方案：一种复合材料彩色路缘石一的制备方法，具体包括以下实施例：

实施例一：

步骤一、提供坯体1，对使用过的废旧路缘石、新制不合格的路缘石和符合形状和强度要求的预制块中的一种或者多种材料进行压制，构成废旧混凝土预制块，利用破碎石、破碎砾石、砾石、天然砂砾、水洗砂、机制砂、建筑垃圾回收料、尾矿料、钢渣和煤矸石中的一种或多种制作成骨架，然后在制成的骨架上填充由水泥、粉煤灰、石灰、聚合物和黏土中的一种或多种制作而成的胶凝材料，构成新制水泥混凝土坯体，配合石材形块，制作成标准体积后，直接在上述的废旧混凝土预制块、新制水泥混凝土坯体和石材形块构成的胚体表面涂抹由沥青、改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、聚合物、乳化聚合物、高渗透乳液和粘结剂中的一种或多种制作而成的粘结材料，构成粘结层2，涂抹1mm厚，制得预制胚体；

步骤二、直接由沥青及沥青乳液10份、聚合物及聚合物乳液20份、环氧树脂改性乳化沥青8份混合制得有机胶结料中投入由机轧碎石、破碎砾石、机制砂、中粗砂、RAP回收料、矿粉、水泥、纤维、岩沥青和颜料中的一种或多种制作而成的级配碎石，混合均匀并涂抹在步骤一中制得的预制胚体上，涂抹3㎜后，压制后即可得到复合材料彩色路缘石，或者直接涂抹由粘结天然彩色碎石和人工彩色料粒制得的彩色集料3mm，压制后即可得到复合材料彩色路缘石。

实施例二：

步骤一、提供坯体1，对使用过的废旧路缘石、新制不合格的路缘石和符合形状和强度要求的预制块中的一种或者多种材料进行压制，构成废旧混凝土预制块，利用破碎石、破碎砾石、砾石、天然砂砾、水洗砂、机制砂、建筑垃圾回收料、尾矿料、钢渣和煤矸石中的一种或多种制作成骨架，然后在制成的骨架上填充由水泥、粉煤灰、石灰、聚合物和黏土中的一种或多种制作而成的胶凝材料，构成新制水泥混凝土坯体，配合石材形块，制作成标准体积后，直接在上述的废旧混凝土预制块、新制水泥混凝土坯体和石材形块构成的胚体表面涂抹由沥青、改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、聚合物、乳化聚合物、高渗透乳液和粘结剂中的一种或多种制作而成的粘结材料，构成粘结层2，涂抹3mm厚，制得预制胚体；

步骤二、直接向沥青及沥青乳液20份、聚合物及聚合物乳液30份、环氧树脂改性乳化沥青12份混合制得有机胶结料中投入由机轧碎石、破碎砾石、机制砂、中粗砂、RAP回收料、矿粉、水泥、纤维、岩沥青和颜料中的一种或多种制作而成的级配碎石，混合均匀并涂抹在步骤一中制得的预制胚体上，涂抹10㎜后，压制后即可得到复合材料彩色路缘石，或者直接涂抹由粘结天然彩色碎石和人工彩色料粒制得的彩色集料5mm，压制后即可得到复合材料彩色路缘石。

实施例三：

步骤一、提供坯体1，对使用过的废旧路缘石、新制不合格的路缘石和符合形状和强度要求的预制块中的一种或者多种材料进行压制，构成废旧混凝土预制块，利用破碎石、破碎砾石、砾石、天然砂砾、水洗砂、机制砂、建筑垃圾回收料、尾矿料、钢渣和煤矸石中的一种或多种制作成骨架，然后在制成的骨架上填充由水泥、粉煤灰、石灰、聚合物和黏土中的一种或多种制作而成的胶凝材料，构成新制水泥混凝土坯体，配合石材形块，制作成标准体积后，直接在上述的废旧混凝土预制块、新制水泥混凝土坯体和石材形块构成的胚体表面涂抹由沥青、改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、聚合物、乳化聚合物、高渗透乳液和粘结剂中的一种或多种制作而成的粘结材料，构成粘结层2，涂抹5mm厚，制得预制胚体；

步骤二、直接向沥青及沥青乳液15份、聚合物及聚合物乳液25份、环氧树脂改性乳化沥青10份混合制得有机胶结料中投入由机轧碎石、破碎砾石、机制砂、中粗砂、RAP回收料、矿粉、水泥、纤维、岩沥青和颜料中的一种或多种制作而成的级配碎石，混合均匀并涂抹在步骤一中制得的预制胚体上，涂抹20㎜后，压制后即可得到复合材料彩色路缘石，或者直接涂抹由粘结天然彩色碎石和人工彩色料粒制得的彩色集料7mm，压制后即可得到复合材料彩色路缘石。

实施例四、

步骤一、选取适配尺寸的内外模具，然后向其中浇筑由沥青及沥青乳液、聚合物及聚合物乳液、环氧树脂改性乳化中的一种或者多种制得有机胶结料与由机轧碎石、破碎砾石、机制砂、中粗砂、RAP回收料、矿粉、水泥、纤维、岩沥青和颜料中的一种或多种制作而成的级配碎石混合后的材料，去除内模后，先制得表面层体；

步骤二、直接向步骤一种制得的表面层体内侧涂覆沥青、改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、聚合物、乳化聚合物、高渗透乳液和粘结剂中的一种或多种制作而成的粘结材料，涂至3mm厚，制得表层框架；

步骤三、向步骤二中制得的表层框架内部填充由废旧混凝土预制块、新制水泥混凝土坯体和配合石材形块中的一种或者多种构成的坯体材料，进行密实工序后，完成出模，并对出模后的产品进行养护，即可得到复合材料彩色路缘石。

综上所述，实施例一、实施例二和实施例三均采用先坯法制作而成，工序简单，加工较慢，需要一层一层进行加工，实施例四采用后坯法，工序复杂，但是可以通过预制件的方式进行加工，加工效率高。

本发明实施例一中所述的方案制得的复合材料彩色路缘石，适用于体型较小的制件，粘结层厚度一般，表面层厚度一般，耐久性一般，适用于处于环境优质的路段。

本发明实施例二中所述的方案制得的复合材料彩色路缘石，适用于中等体型的制件，粘结层厚度较好，表面层厚度较好，适用于常规路段。

本发明实施例三中所述的方案制得的复合材料彩色路缘石，适用于较大体型的制件，粘结层厚实，表面层厚实，耐久性强，适用于恶劣环境中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种复合材料彩色路缘石，包括坯体(1)、粘结层(2)和表面层(3)，且坯体(1)、粘结层(2)和表面层(3)由内到外依次设置，其特征在于：所述坯体(1)由30％新制水泥混凝土预制块、30％废旧混凝土预制块和40％石材型块混合制成，所述表面层(3)包括依次设置的彩色有机混合料表面层和彩色集料表面层，所述彩色有机混合料表面层的厚度为3-20㎜，彩色集料表面层的厚度为3-7mm，所述粘结层(2)厚度为1-5mm，所述坯体(1)和表面层(3)之间通过粘结层(2)粘结固定。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料彩色路缘石，其特征在于：所述彩色有机混合料表面层由有机胶结料和级配碎石混合制作而成，所述有机胶结料组分按重量份数包括沥青及沥青乳液10-20份、聚合物及聚合物乳液20-30份、环氧树脂改性乳化沥青8-12份，所述彩色集料表面层由粘结天然彩色碎石和人工彩色料粒混合制成。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料彩色路缘石，其特征在于：所述沥青采用沥青、改性沥青或橡胶沥青中的一种或多种混合物，所述沥青乳液采用乳化沥青、SBR改性乳化沥青或乳化SBS改性沥青中的一种或多种混合物，所述聚合物采用SBS/SBR/PE、树脂、高苯乙烯、芳烃油、橡胶抽出油、环氧大豆油和氨类化合物中的一种或多种制作而成，所述聚合物乳液由聚合物、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺和乳化剂混合制造而成，所述环氧树脂改性乳化沥青有沥青、SBR、环氧树脂、固化剂和乳化剂混合制作而成。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料彩色路缘石及制备方法，其特征在于：所述粘结层包括沥青、改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、聚合物、乳化聚合物、高渗透乳液和粘结剂中的一种或多种制作而成。

5.根据权利要求2所述的一种复合材料彩色路缘石及制备方法，其特征在于：所述级配碎石包括机轧碎石、破碎砾石、机制砂、中粗砂、RAP回收料、矿粉、水泥、纤维、岩沥青和颜料中的一种或多种制作而成。

6.根据权利要求1所述的一种复合材料彩色路缘石及制备方法，其特征在于：所述新制水泥混凝土坯体由40％胶凝材料和60％骨料组成，所述胶凝材料由水泥、粉煤灰、石灰、聚合物和黏土中的一种或多种制作而成，所述骨料由破碎石、破碎砾石、砾石、天然砂砾、水洗砂、机制砂、建筑垃圾回收料、尾矿料、钢渣和煤矸石中的一种或多种制作而成。

7.根据权利要求1所述的一种复合材料彩色路缘石及制备方法，其特征在于：所述废旧混凝土预制块包括使用过的废旧路缘石、新制不合格的路缘石和符合形状和强度要求的预制块中的任意一种，所述石材型块包括废旧石材路缘石和新制石材型块中的任意一种。

8.一种复合材料彩色路缘石的制备方法，包括先坯法和后坯法，其特征在于：所述先坯法包括以下步骤：

步骤一、提供坯体(1)，在所述坯体上设置粘结层(2)材料；

步骤二、在所述粘结层(2)上设置一层彩色表面层材料，得到复合材料彩色路缘石。

所述后坯法包括以下步骤：

步骤一、内外模中浇筑彩色有机混合料表面层(3)材料，除内模，先制得彩色路缘石表面层体；

步骤二、在表面层体内侧表面设置一层粘结层(2)材料；

步骤三、向表面层(3)内部填充坯体(1)材料，进行密实工序后，完成出模，并对出模后的产品进行养护，即可得到复合材料彩色路缘石。

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