專利名稱：高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建材領(lǐng)域，尤其是一種高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚及 其制備方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)研制的透水性混凝土路面磚的抗壓強(qiáng)度， 一般在30MPa 左右，不能達(dá)到國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《透水磚》(JC/T945-2005)中規(guī) 定的抗壓強(qiáng)度Cc50要求。原因是l.影響透水磚性能的主要因素是 骨料級(jí)配、面層透水砂漿和基層混凝土的骨灰比、水灰比、面層厚度 和最終產(chǎn)品的致密性，傳統(tǒng)的江沙、河砂級(jí)配范圍較廣，與水泥結(jié)合 后致密性較大，不能滿足透水性要求，尤其是面層透水砂漿骨料的選 擇是決定透水磚能否滿足透水性、耐磨度要求的關(guān)鍵點(diǎn)。2.水泥用量 和強(qiáng)度等級(jí)是第二個(gè)重要因素，強(qiáng)度和透水系數(shù)是一組對(duì)立的性能， 故水泥用量不宜太多，但也不宜太少。3.混凝土路面磚成型機(jī)的布料 參數(shù)和成型參數(shù)的確定成為第三個(gè)重要因素，如果增加了布料次數(shù)和 成型主震時(shí)間，則模箱內(nèi)混凝土密度就會(huì)增大，生產(chǎn)出來的透水混凝 土強(qiáng)度增加透水性下降，反之，強(qiáng)度降低透水系數(shù)增加。
因此，現(xiàn)有透水性混凝土路面磚存在著諸多難以克服的缺點(diǎn)，極 大地影響了透水性混凝土路面磚的應(yīng)用及發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有良好的耐 磨度和觀感并同時(shí)又能滿足透水路面磚透水性要求的高強(qiáng)纖維透水 混凝土路面磚及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚，由面料層與底料層并經(jīng)二者成
型構(gòu)成，其中面料層包括石英砂骨料、P.042.5水泥、改性聚丙烯纖 維與水；底料層包括碎石骨料、P. 042. 5水泥與II級(jí)粉煤灰的混合料、 引氣型早強(qiáng)劑、改性聚丙烯纖維與水。
而且，所述面料層的石英砂骨料的粒徑為0.63mm-1.25mm，所述
底料層的碎石骨料的粒徑為2. 5mra-5mm。
而且，所述構(gòu)成面料層的各材料的重量比為石英砂骨料 P.042. 5水泥:改性聚丙烯纖維水=300: 100: (0.2-0.3): (20-30);
所述構(gòu)成底料層的各材料的重量比為碎石骨料P. 042. 5水泥與II級(jí)
粉煤灰混合料引氣型早強(qiáng)劑改性聚丙烯纖維水二400: 100: (0. 7-
1): (0.2-0.4): (22-30)。
而且，所述P.042.5水泥與II級(jí)粉煤灰混合料的重量比例為(5-
6): 1。
一種高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚的制備方法，包括面料層制備、
底料層制備以及二者成型，其中 面料層制備方法的步驟是
(1) .在專用有計(jì)量容器內(nèi)先后加入改性聚丙烯纖維和為水總重量
的4-6%的水，分別按順時(shí)針和逆時(shí)針各攪拌8-12次，浸泡10-30分 鐘，形成預(yù)泡聚丙烯纖維，待用；
(2) .在面料強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)加入石英砂和為水總重量的50%水；
(3) .向石英砂內(nèi)倒入預(yù)泡聚丙烯纖維；
(4) .開動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌2-3min后關(guān)機(jī)；
(5) .然后加入P. 042. 5水泥，攪拌15-25s后邊攪拌邊加入剩余的
水；
(6) .再攪拌2-3min后打開出料閥門，通過皮帶傳送到混凝土路面 磚成型機(jī)面料倉內(nèi)；
底料層制備方法的步驟是.-
(1) .在專用有計(jì)量容器內(nèi)先后加入聚丙烯纖維和為水總重量的5-7%的水分別按順時(shí)針和逆時(shí)針各攪拌8-12次，浸泡10-30分鐘，形 成預(yù)泡聚丙烯纖維，待用；
(2) .在底料強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)按配比加入底料專用碎石骨料和為水 總重量的50%水；
(3) .向碎石骨料中倒入預(yù)泡聚丙烯纖維；
(4) .開動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌2-3min后關(guān)機(jī)；
(5) .然后加入P. 042. 5水泥，攪拌15-25s后邊攪拌邊加入剩余的
水；
(6) .再攪拌2-3min后打開出料閥門，通過皮帶傳送到混凝土路面 磚成型機(jī)底料倉內(nèi)；
成型方法的步驟是
(1) .打開底料倉向底料布料車內(nèi)卸料；
(2) .向陰模內(nèi)進(jìn)行兩次布料，同步布料車內(nèi)振動(dòng)?xùn)胚\(yùn)動(dòng)2—3次；
(3) .陽模下壓進(jìn)行中間振0. 3—0. 5s后抬起；
(4) .打開面料倉向底料布料車內(nèi)卸料；
(5) .再次向陰模內(nèi)布料兩次；
(6) .陽模下壓進(jìn)行主振動(dòng)2. 0-2. 5s后；
(7X陰模、陽模先后抬起，推板機(jī)將產(chǎn)品推出送入升板機(jī)；
(8) .子母車將升板機(jī)內(nèi)產(chǎn)品送入養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；
(9) .產(chǎn)品經(jīng)窯養(yǎng)20-36小時(shí)后由子母車取出送入降板機(jī)； 卿,碼垛機(jī)自動(dòng)碼垛；
ai).經(jīng)包裝后，用叉車送入庫區(qū)自然養(yǎng)護(hù)。
而且，所述面料層的預(yù)泡聚丙烯纖維中改性聚丙烯纖維和水的重 量比例為5: (0.8-1.5)，所述底料層的預(yù)泡聚丙烯纖維中改性聚丙 烯纖維和水的重量比例為5: (0. 9-1. 8)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為
1. 本高強(qiáng)纖維混透水凝土路面磚是通過添加纖維等增強(qiáng)材料后， 使混凝土透水磚即具有較高的抗壓強(qiáng)度，能夠承受加大的荷載，又具 有理想的連接孔隙使雨水等積聚水經(jīng)過產(chǎn)品表面能夠滲透到下面乃 至地下，同時(shí)通過有效選擇面層骨料及顆粒級(jí)配，使得該項(xiàng)目的透水 磚同樣具有普通路面磚面層的耐磨度和良好觀感，同時(shí)又能滿足透水
路面磚的透水性要求，使高強(qiáng)纖維混凝土透水磚將高強(qiáng)度和透水性達(dá) 到了統(tǒng)一。
2. 本高強(qiáng)纖維混凝土透水磚選用改性聚丙烯纖維，并將其添加到
干硬性透水混凝土中，形成微纖維水泥結(jié)晶交織結(jié)構(gòu)，有效增加骨料 間點(diǎn)與點(diǎn)之間的粘結(jié)力，使透水混凝土結(jié)構(gòu)趨于很好的整體性，降低 受力后混凝土微觀裂紋的產(chǎn)生，從而提高透水混凝土路面磚的整體強(qiáng) 度及抗反復(fù)凍融的性能，使產(chǎn)品達(dá)到國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《透水磚》
(JC/T945-2005)中規(guī)定的抗壓強(qiáng)度Cc50要求。
3. 本高強(qiáng)纖維混凝土透水磚面層骨料選擇拋棄傳統(tǒng)的江砂、河 砂、人工砂，改用強(qiáng)度高、色澤均勻、顆粒級(jí)配可控的石英砂，即保 證產(chǎn)品的透水性，又使耐磨度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，可應(yīng)用于彩石透水磚、 彩色透水磚及有透水需求的各種混凝土制品的生產(chǎn)。
4. 本高強(qiáng)纖維混凝土透水磚的制備工藝通過增加纖維預(yù)攪拌程 序，使用前將聚丙烯纖維提前置于適量骨料中進(jìn)行預(yù)泡一定時(shí)間后攪 拌，使纖維充分融合在骨料中，該程序的增加有效避免纖維結(jié)團(tuán)失效 現(xiàn)象發(fā)生，形成微纖維水泥結(jié)晶交織結(jié)構(gòu)，有效增加骨料間點(diǎn)與點(diǎn)之 間的粘結(jié)力，使透水混凝土結(jié)構(gòu)趨于很好的整體性，降低受力后混凝 土微觀裂紋的產(chǎn)生，從而提高透水混凝土路面磚的整體強(qiáng)度及抗反復(fù) 凍融的性能。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描 述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明所涉及的高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚，是指在混凝土原材 料中添加纖維而制成的具有較高抗壓強(qiáng)度承受較大的荷載，同時(shí)又能 使水經(jīng)過混凝土表面滲透到下面乃至地下的混凝土鋪地磚。
一種高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚，由面料層與底料層并經(jīng)二者成 型構(gòu)成，其中-
1. 面料層的材料構(gòu)成
骨料0. 63腿-1.25mm的石英砂，重量為150 kg;
膠凝材料P.042. 5水泥；重量為50kg; 增強(qiáng)材料改性聚丙烯纖維；重量為0.13kg; 水，重量為13kg。 其制備方法
(1) .在專用計(jì)量容器內(nèi)按比例5: (0.9-1.8)先后加入改性聚丙
烯纖維0. 13kg和水0. 65kg，分別按順時(shí)針和逆時(shí)針各攪拌10次， 浸泡20分鐘，形成預(yù)泡聚丙烯纖維，待用；
(2) .在面料強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)加入石英砂150kg和1/2水(即 6. 5kg);
(3) .向石英砂內(nèi)倒入預(yù)泡聚丙烯纖維；
(4) .開動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌2. 5min后關(guān)機(jī)；
(5) .然后加入膠凝材料——P. 042. 5水泥50kg，攪拌20s后邊攪 拌邊加入剩余的水(5.85kg);
(6) .再攪拌2. Omin后打開出料閥門，通過皮帶傳送到混凝土路面 磚成型機(jī)面料倉內(nèi)。
2. 底料層的材料構(gòu)成 骨料2. 5mm-5mm碎石800kg;
膠凝材料P. 042. 5水泥175kg與II級(jí)粉煤灰30kg混合料；
外加劑引氣型早強(qiáng)劑1.6kg;
增強(qiáng)材料改性聚丙烯纖維0. 6kg;
水52kg。
其制備方法
(1) .在專用計(jì)量容器內(nèi)按比例5: (0.8-1.5)先后加入聚丙烯纖 維(0.6kg)和水(3kg)，分別按順時(shí)針和逆時(shí)針各攪拌10次，浸泡20 分鐘待用；
(2) .在底料強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)按配比加入底料專用骨料(800kg)和 1/2水(26kg);
(3) .按比例倒入一份預(yù)泡的聚丙烯纖維(0. 6kg纖維+3kg水)；
(4) .開動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌2. Omin后關(guān)機(jī)；
(5) .按配比加入P. 042. 5水泥攪拌20s后邊攪拌邊加入剩余的水 (23kg)和外加劑(1.6kg);
(6) .攪拌1. 5min后打開出料閥門通過皮帶傳送到混凝土路面磚 成型機(jī)底料倉內(nèi)。
3、成型方法
(1) .打開底料倉向底料布料車內(nèi)卸料；
(2) .向陰模內(nèi)進(jìn)行兩次布料，同步布料車內(nèi)振動(dòng)?xùn)胚\(yùn)動(dòng)2—3次；
(3) .陽模下壓迸行中間振0. 3—0. 5s后抬起；
(4) .打開面料倉向底料布料車內(nèi)卸料；
(5) .再次向陰模內(nèi)布料兩次；
(6) .陽模下壓進(jìn)行主振動(dòng)2. 0-2. 5s后；
(7) .陰模、陽模先后抬起，推板機(jī)將產(chǎn)品推出送入升板機(jī)；
(8) .子母車將升板機(jī)內(nèi)產(chǎn)品送入養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；
(9) .產(chǎn)品經(jīng)窯養(yǎng)20-36小時(shí)后由子母車取出送入降板機(jī)；
柳.碼垛機(jī)自動(dòng)碼垛；
(ll).經(jīng)包裝后，用叉車送入庫區(qū)自然養(yǎng)護(hù)。
因骨料級(jí)配沒有連續(xù)性，結(jié)構(gòu)中含有大量的連接孔隙，故透水混 凝土路面磚是一種內(nèi)部含有大量非封閉性孔隙的多孔混凝土制品。在 下雨或路面積水時(shí)，水能沿著透水混凝土路面磚中這些貫穿的"通路" 順利地滲入地下或暫時(shí)儲(chǔ)存在透水性路基中，然后進(jìn)一步排放。
本發(fā)明的鋪裝方式-
高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚鋪裝工藝同普通路面磚不同，為了有 較好的透水效果，采用開放式路基。其鋪裝工藝如下-
1.最下層采用開放式C20透水混凝土路基，這種混凝土具有較大
的連接孔隙，能夠起到引導(dǎo)通過透水磚的滲透水快速下行的效果，減 少因長(zhǎng)時(shí)間落雨或雨量偏大時(shí)路面徑流的出現(xiàn)，同時(shí)滿足較大的蓄水 功能；
2. 中間緩沖層直接采用中砂進(jìn)行鋪裝；
3. 最上層鋪裝高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚。
4. 在鋪設(shè)了透水磚路面的四周增加收水槽和相應(yīng)的收水井，使不
能及時(shí)滲透到地下的水資源得以有效收集和利用。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚，由面料層與底料層并經(jīng)二者成型構(gòu)成，其特征在于面料層包括石英砂骨料、P.O42.5水泥、改性聚丙烯纖維與水；底料層包括碎石骨料、P.O42.5水泥與II級(jí)粉煤灰的混合料、引氣型早強(qiáng)劑、改性聚丙烯纖維與水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚，其特征在 于所述面料層的石英砂骨料的粒徑為0.63mm-1.25mm，所述底料層 的碎石骨料的粒徑為2. 5mm-5mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚，其特征在于所述構(gòu)成面料層的各材料的重量比為石英砂骨料P. 042. 5水 泥改性聚丙烯纖維水=300: 100: (0.2-0.3): (20-30);所述構(gòu)成底料層的各材料的重量比為碎石骨料P. 042. 5水泥與n級(jí)粉煤灰混合料引氣型早強(qiáng)劑改性聚丙烯纖維水:400: 100: (0.7-1.0):(0.2-0.4): (22-30)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚，其特征在 于所述P.042.5水泥與II級(jí)粉煤灰混合料的重量比例為(5-6): 1。
5. —種如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚的制備 方法，包括面料層制備、底料層制備以及二者成型，其特征在于.-面料層制備方法的步驟是(1) .在專用有計(jì)量容器內(nèi)先后加入改性聚丙烯纖維和為水總重量的4-6%的水，分別按順時(shí)針和逆時(shí)針各攪拌8-12次，浸泡10-30分鐘，形成預(yù)泡聚丙烯纖維，待用；(2) .在面料強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)加入石英砂和為水總重量的50%水；(3) .向石英砂內(nèi)倒入預(yù)泡聚丙烯纖維；(4) .開動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌2-3min后關(guān)機(jī)；(5) .然后加入P. 042. 5水泥，攪拌15-25s后邊攪拌邊加入剩余的水；(6) .再攪拌2-3min后打開出料閥門，通過皮帶傳送到混凝土路面 磚成型機(jī)面料倉內(nèi)；底料層制備方法的步驟是(1).在專用有計(jì)量容器內(nèi)先后加入聚丙烯纖維和為水總重量的5- 7%的水分別按順時(shí)針和逆時(shí)針各攪拌8-12次，浸泡10-30分鐘，形 成預(yù)泡聚丙烯纖維，待用；(2) .在底料強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)按配比加入底料專用碎石骨料和為水 總重量的5C)Q/。水；(3) .向碎石骨料中倒入預(yù)泡聚丙烯纖維；(4) .開動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌2-3min后關(guān)機(jī)；(5) .然后加入P. 042. 5水泥，攪拌15-25s后邊攪拌邊加入剩余的水；(6) .再攪拌2-3min后打開出料閥門，通過皮帶傳送到混凝土路面 磚成型機(jī)底料倉內(nèi)；成型方法的步驟是(1) .打開底料倉向底料布料車內(nèi)卸料；(2) .向陰模內(nèi)進(jìn)行兩次布料，同步布料車內(nèi)振動(dòng)?xùn)胚\(yùn)動(dòng)2—3次；(3) .陽模下壓進(jìn)行中間振0. 3—0. 5s后抬起；(4) .打開面料倉向底料布料車內(nèi)卸料；(5) .再次向陰模內(nèi)布料兩次；(6) .陽模下壓進(jìn)行主振動(dòng)2. 0-2. 5s后；(7X陰模、陽模先后抬起，推板機(jī)將產(chǎn)品推出送入升板機(jī)；(8) .子母車將升板機(jī)內(nèi)產(chǎn)品送入養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；(9) .產(chǎn)品經(jīng)窯養(yǎng)20-36小時(shí)后由子母車取出送入降板機(jī)；. 卿.碼垛機(jī)自動(dòng)碼垛；(ll).經(jīng)包裝后，用叉車送入庫區(qū)自然養(yǎng)護(hù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚的制備方 法，其特征在于所述面料層的預(yù)泡聚丙烯纖維中改性聚丙烯纖維和 水的重量比例為5: (0.8-1.5)，所述底料層的預(yù)泡聚丙烯纖維中改 性聚丙烯纖維和水的重量比例為5: (0. 9-1. 8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)纖維透水混凝土路面磚及其制備方法，采用單粒級(jí)骨料(石英砂、碎石)、P.O42.5水泥、改性聚丙烯纖維為增強(qiáng)材料、引氣型早強(qiáng)劑和水等材料經(jīng)攪拌、布料、擠壓成型而成。因骨料級(jí)配沒有連續(xù)性，結(jié)構(gòu)中含有大量的連接孔隙，故透水混凝土路面磚是一種內(nèi)部含有大量非封閉性孔隙的多孔混凝土制品。在下雨或路面積水時(shí)，水能沿著透水混凝土路面磚中這些貫穿的“通路”順利地滲入地下或暫時(shí)儲(chǔ)存在透水性路基中，然后進(jìn)一步排放。
文檔編號(hào)E01C5/04GK101349035SQ20081015126
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者周永杰, 唐海燕, 王玉穎 申請(qǐng)人:天津市歐陸建材有限公司