一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710410313.8 | 申请日 | 2017-06-03 | 公开(公告)号 | CN107162505A | 公开(公告)日 | 2017-09-15 |
| 申请人 | 合肥慧林建材有限公司; | 发明人 | 刘伍; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 建筑材料 循环再利用的路面砖及其制备方法，涉及路面砖生产技术领域，路面砖包括 水 泥20‑25份、建筑废弃细 骨料 15‑20份、建筑废弃粗骨料6‑10份、骨料改良剂0.5‑1.5份、纳米 二 氧 化 硅 3‑6份、二氧化 钛 2‑5份、 钢 渣10‑15份、聚酰胺5‑7份、 减水剂 0.2‑0.5份、防冻剂0.5‑2.5份、颜料粉0.3‑0.5份和水4‑6份；制备方法为：(1)将建筑废弃细骨料、建筑废弃粗骨料、纳米 二氧化硅 、二氧化钛和钢渣混合搅拌,再加入骨料改良剂搅拌,得混合料；(2)向混合料中加入聚酰胺、 水泥 、减水剂、防冻剂和颜料粉搅拌，再加入水搅拌，得到混合浆料，再成型处理；(3)养护。本发明具有节能环保、透水性好、抗压强度高、抗折强度高、抗冻性差、能降解 汽车 尾气和具有抗紫外线 辐射 的作用的优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种建筑材料循环再利用的路面砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥20- |
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| 说明书全文 | 一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于路面砖生产技术领域，具体涉及一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法。 背景技术[0002] 建筑废弃材料是城市垃圾的主要组成部分，约占城市垃圾总量的30％-40％。仅2004年我国就产生建筑垃圾约60亿吨，2008-2011年的数据肯定还远远大于此数。当前对待建筑垃圾以传统的露天堆放、深挖填埋为主，这种方式虽然处理量大、方便简单、处理费用低，但是实际占用了大量的土地资源，产生了无法挽回的环境污染。 [0004] 路面砖作为一种铺面材料，由于其应用范围广，日常原材的消耗量巨大，迫切需要寻找其他替代材料，来节约原材的开发利用。 [0005] 将建筑废弃材料、二氧化钛应用于路面砖，不仅解决了路面砖材料消耗过大、汽车尾气排放过多，影响人体健康的问题，也解决了建筑废弃材料一直无法回收再利用、汽车尾气没有快速有效处理方案的问题。 发明内容[0007] 为了解决现有路面砖存在着不能废物再利用、透水性差、抗压强度低、抗折强度低、抗冻性差、不能降解汽车尾气和不具有抗紫外线辐射的作用的问题，本发明的目的是提供一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法，制得的建筑材料循环再利用的路面砖具有节能环保、透水性好、抗压强度高、抗折强度高、抗冻性差、能降解汽车尾气和具有抗紫外线辐射的作用的优点。 [0008] 本发明提供了如下的技术方案： [0009] 一种建筑材料循环再利用的路面砖，包括以下重量份的原料：水泥20-25份、建筑废弃细骨料15-20份、建筑废弃粗骨料6-10份、骨料改良剂0.5-1.5份、纳米二氧化硅3-6份、二氧化钛2-5份、钢渣10-15份、聚酰胺5-7份、减水剂0.2-0.5份、防冻剂0.5-2.5份、颜料粉0.3-0.5份和水4-6份。 [0010] 建筑废弃细骨料为粒径小于4.75mm的建筑废弃材料，比如废弃的砂。 [0011] 建筑废弃粗骨料为粒径大于5mm的建筑废弃材料，比如废弃的碎石、卵石。 [0012] 路面砖原料中添加了纳米二氧化硅，由于其具有常规SiO2所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收和热辐射吸收特性，它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70％以上，因而将它添加到路面砖骨料中能达到抗紫外辐射和热老化的目的，能降低夏季城市热岛效应程度。同时，纳米二氧化硅具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，与建筑骨料混合使用时增加了产品的结构稳定性。 [0013] 路面砖原料中添加了二氧化钛，能够在光照下催化分解空气中的有机污染气体，对汽车尾气排放产生的氮氧化合物具有良好的降解能力。 [0014] 路面砖原料中添加了钢渣，钢渣作为工业废料，剩余量大，在这里作为路面砖的填料，达到不仅能够达到节能环保的目的，同时由于钢渣自身也具有的一定的强度，会使得路面砖的抗压强度得到提高。 [0015] 优选地，包括以下重量份的原料：水泥22.5份、建筑废弃细骨料17.5份、建筑废弃粗骨料8份、骨料改良剂2份、纳米二氧化硅4.5份、二氧化钛3.5份、钢渣12.5份、聚酰胺6份、减水剂0.35份、防冻剂1.5份、颜料粉0.4份和水5份； [0016] 在该原料配方下制得的路面砖的节能环保、透水性、抗压强度、抗折强度、降解汽车尾气和抗紫外线辐射的性能均达到了最优。 [0017] 优选地，所述建筑废弃细骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为1-4mm的建筑废弃材料，该粒径大小的建筑废弃细骨料可以更好地与水泥、建筑废弃粗骨料相融合。 [0018] 优选地，所述建筑废弃粗骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为5-8mm的建筑废弃材料，该粒径大小的建筑废弃粗骨料可以更好地与水泥、建筑废弃细骨料相融合，可以更好地承担起骨架的作用。 [0021] 优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-25％的水泥用量、可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-50％。 [0022] 一种建筑材料循环再利用的路面砖的制备方法，包括以下步骤： [0023] (1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将建筑废弃细骨料、建筑废弃粗骨料、纳米二氧化硅、二氧化钛和钢渣混合搅拌3-6min,再加入骨料改良剂搅拌2-3min,静置24-36h，得混合料； [0024] (2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中静置后的混合料中加入聚酰胺、水泥、减水剂、防冻剂和颜料粉搅拌5-10min，再加入水搅拌2-3min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在29-32MPa，成型时间控制在12-18s，即得成型砖块； [0026] 本发明的有益效果是： [0027] 1、本发明通过对路面砖原料配方和制备方法的调整与控制，解决了现有路面砖存在着不能废物再利用、透水性差、抗压强度低、抗折强度低、抗冻性差、不能降解汽车尾气和不具有抗紫外线辐射的作用的问题； [0028] 2、本发明的路面砖原料中添加了纳米二氧化硅，由于其具有常规SiO2所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收和热辐射吸收特性，它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70％以上，因而将它添加到路面砖骨料中能达到抗紫外辐射和热老化的目的，能降低夏季城市热岛效应程度。同时，纳米二氧化硅具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，与建筑骨料混合使用时增加了产品的结构稳定性； [0029] 3、本发明的路面砖原料中添加了二氧化钛，能够在光照下催化分解空气中的有机污染气体，对汽车尾气排放产生的氮氧化合物具有良好的降解能力； [0030] 4、本发明的路面砖原料中添加了钢渣，钢渣作为工业废料，剩余量大，在这里作为路面砖的填料，达到不仅能够达到节能环保的目的，同时由于钢渣自身也具有的一定的强度，会使得路面砖的抗压强度得到提高； [0031] 5、本发明中所述建筑废弃细骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为1-4mm的建筑废弃材料，该粒径大小的建筑废弃细骨料可以更好地与水泥、建筑废弃粗骨料相融合； [0032] 6、本发明中所述建筑废弃粗骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为5-8mm的建筑废弃材料，该粒径大小的建筑废弃粗骨料可以更好地与水泥、建筑废弃细骨料相融合，可以更好地承担起骨架的作用； [0033] 7、本发明中所述骨料改良剂为硅藻土，具有吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热、提高附着力和净化空气的优点； [0034] 8、本发明中所述防冻剂为亚硝酸钙，能够提高路面砖的抗冻性能； [0035] 9、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-25％的水泥用量、可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-50％。 具体实施方式[0036] 实施例1 [0037] 一种建筑材料循环再利用的路面砖，包括以下重量份的原料：水泥22.5份、建筑废弃细骨料17.5份、建筑废弃粗骨料8份、骨料改良剂2份、纳米二氧化硅4.5份、二氧化钛3.5份、钢渣12.5份、聚酰胺6份、减水剂0.35份、防冻剂1.5份、颜料粉0.4份和水5份。 [0038] 路面砖原料中添加了纳米二氧化硅，由于其具有常规SiO2所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收和热辐射吸收特性，它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70％以上，因而将它添加到路面砖骨料中能达到抗紫外辐射和热老化的目的，能降低夏季城市热岛效应程度。同时，纳米二氧化硅具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，与建筑骨料混合使用时增加了产品的结构稳定性。 [0039] 路面砖原料中添加了二氧化钛，能够在光照下催化分解空气中的有机污染气体，对汽车尾气排放产生的氮氧化合物具有良好的降解能力。 [0040] 路面砖原料中添加了钢渣，钢渣作为工业废料，剩余量大，在这里作为路面砖的填料，达到不仅能够达到节能环保的目的，同时由于钢渣自身也具有的一定的强度，会使得路面砖的抗压强度得到提高。 [0041] 在该原料配方下制得的路面砖的节能环保、透水性、抗压强度、抗折强度、降解汽车尾气和抗紫外线辐射的性能均达到了最优。 [0042] 建筑废弃细骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为1-4mm的建筑废弃砂，该粒径大小的建筑废弃细骨料可以更好地与水泥、建筑废弃粗骨料相融合。 [0043] 建筑废弃粗骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为5-8mm的建筑废弃卵石，该粒径大小的建筑废弃粗骨料可以更好地与水泥、建筑废弃细骨料相融合，可以更好地承担起骨架的作用。 [0044] 骨料改良剂为硅藻土，具有吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热、提高附着力和净化空气的优点。 [0045] 防冻剂为亚硝酸钙，能够提高路面砖的抗冻性能。 [0046] 减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-25％的水泥用量、可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-50％。 [0047] 一种建筑材料循环再利用的路面砖的制备方法，包括以下步骤： [0048] (1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将建筑废弃细骨料、建筑废弃粗骨料、纳米二氧化硅、二氧化钛和钢渣混合搅拌6min,再加入骨料改良剂搅拌3min,静置36h，得混合料； [0049] (2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中静置后的混合料中加入聚酰胺、水泥、减水剂、防冻剂和颜料粉搅拌10min，再加入水搅拌3min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在32MPa，成型时间控制在18s，即得成型砖块； [0050] (3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为28℃，湿度为95％的条件下，进行为期30天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得路面砖成品。 [0051] 实施例2 [0052] 一种建筑材料循环再利用的路面砖，包括以下重量份的原料：水泥20份、建筑废弃细骨料15份、建筑废弃粗骨料6份、骨料改良剂0.5份、纳米二氧化硅3份、二氧化钛2份、钢渣10份、聚酰胺5份、减水剂0.2份、防冻剂0.5份、颜料粉0.3份和水4份。 [0053] 路面砖原料中添加了纳米二氧化硅，由于其具有常规SiO2所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收和热辐射吸收特性，它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70％以上，因而将它添加到路面砖骨料中能达到抗紫外辐射和热老化的目的，能降低夏季城市热岛效应程度。同时，纳米二氧化硅具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，与建筑骨料混合使用时增加了产品的结构稳定性。 [0054] 路面砖原料中添加了二氧化钛，能够在光照下催化分解空气中的有机污染气体，对汽车尾气排放产生的氮氧化合物具有良好的降解能力。 [0055] 路面砖原料中添加了钢渣，钢渣作为工业废料，剩余量大，在这里作为路面砖的填料，达到不仅能够达到节能环保的目的，同时由于钢渣自身也具有的一定的强度，会使得路面砖的抗压强度得到提高。 [0056] 建筑废弃细骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为1-4mm的建筑废弃砂，该粒径大小的建筑废弃细骨料可以更好地与水泥、建筑废弃粗骨料相融合。 [0057] 建筑废弃粗骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为5-8mm的建筑废弃碎石，该粒径大小的建筑废弃粗骨料可以更好地与水泥、建筑废弃细骨料相融合，可以更好地承担起骨架的作用。 [0058] 骨料改良剂为硅藻土，具有吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热、提高附着力和净化空气的优点。 [0059] 防冻剂为亚硝酸钙，能够提高路面砖的抗冻性能。 [0060] 减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-25％的水泥用量、可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-50％。 [0061] 一种建筑材料循环再利用的路面砖的制备方法，包括以下步骤： [0062] (1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将建筑废弃细骨料、建筑废弃粗骨料、纳米二氧化硅、二氧化钛和钢渣混合搅拌6min,再加入骨料改良剂搅拌3min,静置36h，得混合料； [0063] (2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中静置后的混合料中加入聚酰胺、水泥、减水剂、防冻剂和颜料粉搅拌10min，再加入水搅拌3min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在32MPa，成型时间控制在18s，即得成型砖块； [0064] (3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为28℃，湿度为95％的条件下，进行为期30天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得路面砖成品。 [0065] 实施例3 [0066] 一种建筑材料循环再利用的路面砖，包括以下重量份的原料：水泥25份、建筑废弃细骨料20份、建筑废弃粗骨料10份、骨料改良剂1.5份、纳米二氧化硅6份、二氧化钛5份、钢渣15份、聚酰胺7份、减水剂0.5份、防冻剂2.5份、颜料粉0.5份和水6份。 [0067] 路面砖原料中添加了纳米二氧化硅，由于其具有常规SiO2所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收和热辐射吸收特性，它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70％以上，因而将它添加到路面砖骨料中能达到抗紫外辐射和热老化的目的，能降低夏季城市热岛效应程度。同时，纳米二氧化硅具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，与建筑骨料混合使用时增加了产品的结构稳定性。 [0068] 路面砖原料中添加了二氧化钛，能够在光照下催化分解空气中的有机污染气体，对汽车尾气排放产生的氮氧化合物具有良好的降解能力。 [0069] 路面砖原料中添加了钢渣，钢渣作为工业废料，剩余量大，在这里作为路面砖的填料，达到不仅能够达到节能环保的目的，同时由于钢渣自身也具有的一定的强度，会使得路面砖的抗压强度得到提高。 [0070] 建筑废弃细骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为1-4mm的建筑废弃砂，该粒径大小的建筑废弃细骨料可以更好地与水泥、建筑废弃粗骨料相融合。 [0071] 建筑废弃粗骨料为经过粉碎、筛分、剔除杂物后得到的粒径为5-8mm的建筑废弃碎石，该粒径大小的建筑废弃粗骨料可以更好地与水泥、建筑废弃细骨料相融合，可以更好地承担起骨架的作用。 [0072] 骨料改良剂为硅藻土，具有吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热、提高附着力和净化空气的优点。 [0073] 防冻剂为亚硝酸钙，能够提高路面砖的抗冻性能。 [0074] 减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-25％的水泥用量、可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-50％。 [0075] 一种建筑材料循环再利用的路面砖的制备方法，包括以下步骤： [0076] (1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将建筑废弃细骨料、建筑废弃粗骨料、纳米二氧化硅、二氧化钛和钢渣混合搅拌3min,再加入骨料改良剂搅拌2min,静置24h，得混合料； [0077] (2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中静置后的混合料中加入聚酰胺、水泥、减水剂、防冻剂和颜料粉搅拌5min，再加入水搅拌2min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在29MPa，成型时间控制在12s，即得成型砖块； [0078] (3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为25℃，湿度为90％的条件下，进行为期28天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得路面砖成品。 [0079] 对比例1 [0080] 一种路面砖，包括以下重量份的原料：水泥18份、黄沙25份、碎石30份、颜料粉0.3份和水4份。 [0081] 一种路面砖的制备方法，包括以下步骤： [0082] (1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将黄沙和碎石混合搅拌6min,得混合料； [0083] (2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中静置后的混合料中加入水泥和颜料粉搅拌10min，再加入水搅拌3min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在32MPa，成型时间控制在18s，即得成型砖块； [0084] (3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为28℃，湿度为95％的条件下，进行为期30天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得路面砖成品。 [0085] 将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1进行性能测试，测试结果如表1所示： [0086] [0087] 从表1数据比较可以看出，本发明的优点是： [0088] 1、一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法，从测得的路面砖28d抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该路面砖抗压强度高。 [0089] 2、一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法，从测得的路面砖28d抗折强度值可以看出，实施例1-3的抗折强度值均高于对比例1，说明该路面砖抗折强度高。 [0090] 3、一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法，从测得的路面砖透水系数可以看出，实施例1-3的透水系数均高于对比例1，说明该路面砖的透水性好。 [0091] 4、一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法，从测得的路面砖的紫外吸收率可以看出，实施例1-3的紫外吸收率均高于对比例1，说明该路面砖具有良好的抗紫外线辐射性能。 [0092] 5、一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法，从测得的路面砖的二氧化氮降解3min后的降解率可以看出，实施例1-3的二氧化氮降解率均高于对比例1，说明该路面砖降解汽车尾气的效果好。 [0093] 6、一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法，从测得的路面砖的最大冻融循环次数可以看出，实施例1-3的最大冻融循环次数均高于对比例1，说明该路面砖的抗冻性好。 [0094] 7、一种建筑材料循环再利用的路面砖及其制备方法，从测得的路面砖在各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明该路面砖的原料配方和制备方法的合理性。 [0095] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。 |
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