技术领域
[0001] 本
发明涉及建材制品领域,尤其涉及一种喷砂路面制品及其制备方法。
背景技术
[0002] 随着生活
水平的提高,室外公共路面铺装材料不仅对
质量有较高要求外,更多的还要体现一些功能性,如防滑、耐磨、透水等。此外,随着建筑业的不断发展,天然建材资源逐步萎缩、
能源消耗持续增长,
工业废弃物作为一种闲置的资源,已越来越多的被应用在
建筑材料领域,起到了节能降耗、降低成本和减轻环境负荷的作用。
发明内容
[0003] 鉴于以上所述
现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种喷砂路面制品及其制备方法,用于降低路面铺装制品制作成本,提高其防滑
耐磨性能。
[0004] 为实现上述目的及其他相关目的,本发明首先提供了一种喷砂路面制品,所述制品包括
面层和底层,所述面层的原料组分包含电炉滚筒渣集料、黄沙、
水泥以及矿粉,所述底层的原料组分包含转炉滚筒渣集料,水泥,石屑以及
硅微粉;
[0005] 在所述面层原料组分中,以所述电炉滚筒渣集料、黄沙、水泥以及矿粉的总质量为基准计,所述电炉滚筒渣集料的质量百分比为55-70wt%,所述黄砂的质量百分比为10-25wt%,所述水泥的质量百分比为10-25wt%,所述矿粉的质量百分比为5-15wt%;
[0006] 在所述底层原料组分中,以所述转炉滚筒渣集料,水泥,石屑的总质量为基准计,所述转炉滚筒渣集料的质量百分比为60-70wt%,所述水泥的质量百分比为13-18wt%,所述石屑的总质量为12-27wt%,所述硅微粉的添加量为底层原料中水泥质量的0.5-1.5wt%。
[0007] 在一
实施例中,所述喷砂路面制品包括以下特征中的任一一项或多项:
[0008] 1)所述水泥选自42.5级普通
硅酸盐水泥或42.5级白色硅酸盐水泥;
[0009] 2)所述电炉滚筒渣集料的粒径为0.5-3mm,区间筛分含量≥85%;
[0010] 3)所述转炉滚筒渣集料的粒径不大于6mm;
[0011] 4)所述石屑的粒径不大于5mm,烧失量≤8%。
[0012] 在一实施例中,所述矿粉为S95矿粉。
[0013] 在一实施例中,所述硅微粉为上海博彤化工有限公司生产,粒径:600目。
[0014] 在一实施例中,所述矿粉为南京柏阳化工有限公司生产。
[0015] 在一实施例中,所述电炉滚筒渣集料为上海中冶
环境工程科技有限公司生产,其游离
钙F.CaO含量<3%,全
铁MFe含量≤1%。
[0016] 在一实施例中,所述转炉滚筒渣集料为上海中冶环境工程科技有限公司生产,其游离钙F.CaO含量<3%,全铁MFe含量≤1%。
[0017] 在一实施例中,所述石屑为上海裕莎实业有限公司生产,粒径不大于5mm。
[0018] 在一实施例中,所述黄砂为上海裕莎实业有限公司生产的Ⅱ区中砂。
[0019] 在一实施例中,所述水泥为太仓海螺水泥有限公司生产的PO42.5水泥。
[0020] 本发明还提供了一种如上所述的喷砂路面制品的制品方法,包括以下步骤:
[0021] 混合所述面层中的原料组分加水以得到面料;混合所述底层中的原料组分加水以得到底料;将所述面料和底料经过成型、喷砂、养护得到所述喷砂路面制品。
[0022] 在一实施例中,所述面层原料组分混合包含称量电炉滚筒渣集料、黄沙、矿粉加入面料
搅拌机搅拌,在将称量好的水泥放入面料搅拌机进行均匀搅拌,最后进行匀速加水搅拌。
[0023] 在一实施例中,所述底层原料组分混合包含称量转炉滚筒渣集料、石屑、硅微粉加入底料搅拌机进行搅拌,然后将称量好的水泥放入底料搅拌机继续搅拌,最后进行匀速加水搅拌。
[0024] 在一实施例中,所述面层混合搅拌总时间为120-200秒
[0025] 在一实施例中,所述底层混合搅拌总时间为60-90秒。
[0026] 在一实施例中,所述面料中水的含量为电炉滚筒渣集料,黄砂,水泥和矿粉总质量的5-6wt%,所述底料中水的含量为转炉滚筒渣集料,石屑,微硅粉,水泥总质量的5-6wt%。
[0027] 在一实施例中,所述喷砂采用喷砂机进行处理,所述喷砂用喷料为20-40目的
钢渣砂,所述喷砂速度为40-60m/s,所述喷砂气压为50-150MPa。
[0028] 在一实施例中,所述养护为
蒸汽养护,所述养护湿度为85%-95%,所述养护包括:室温静养2-3小时,然后由室温升温至60-70℃后养护2-3小时,再升温至80-90℃后养护2-3小时,随后降温至室温,所述降温时间为4-5小时。
[0029] 本发明利用电炉滚筒渣硬度高的特性,作为功能层使用,提高产品耐磨性和防滑性,再经表面喷砂处理后,具有独特的外观表现,利用转炉滚筒渣集料具有潜在水硬活性的特点替代部分水泥,不但降低了生产成本,而且还可以降低水泥的水化热,提高
混凝土制品的后期强度。利用微硅粉可降低混凝土中的游离
碱含量,使得硬化后的混凝土的抗渗性大幅度提高,有效确保制品强度。
[0030]
蒸汽养护可以加快水泥水化速度,使制品
早期强度显著提高,蒸汽养护
温度不随季节变化,极大提高了制品生产效率。喷砂采用压缩空气为动
力,将
研磨颗粒形成高速射流喷射到需要处理的制品表面,使制品喷砂面的外表或形状发生变化,利用
磨料对表面的冲击和切削作用,使制品表面获得一定的粗糙度,同时制品表面的机械性能得到改善,因此提高了制品的抗疲劳性。制品实际应用进行表面涂刷时还可增加表面和涂层之间的
附着力,延长涂膜的耐久性,有利于涂料的流平和装饰。矿粉是传统的工业废渣,属于
火山灰质活性材料,S95矿粉可以等量替代水泥掺入制品面层中,制品仍可达到设计强度,且矿粉价格低廉,使用矿粉替代一部分水泥,不仅降低生产成本,还有利于环境保护、节约资源等,使用矿粉代替部分水泥后,制品成本可下降约18-25元/平米,具有良好的经济社会效益。
附图说明
[0032] 图2显示为本发明制备方法的工艺图。
具体实施方式
[0033] 下面结合具体实施例进一步阐述本发明,应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
[0034] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本
说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0035] 如图1至图2所示,本发明提供了一种喷砂路面制品,所述喷砂路面制品包括面层和底层,所述面层包括以下原料组分:电炉滚筒渣集料、黄砂、水泥、矿粉以及水,以所述电炉滚筒渣集料、黄砂、水泥和矿粉的总质量为基准计,所述电炉滚筒渣集料的质量百分比可以是55-70wt%,所述黄砂的质量百分比可以是10-25wt%,所述水泥的质量百分比可以是10-25wt%,所述矿粉的质量百分比为5-15wt%,所述矿粉可以是S95矿粉,所述面层组分中水的添加量可以为电炉滚筒渣集料、黄砂、水泥和矿粉总质量的5-6wt%。所述喷砂路面制品的面层原料组分还可以包括颜料,所述颜料可以根据市场需求添加。
[0036] 在所述面层原料组分中,所述电炉滚筒渣集料粒径可以为0.5-3mm,区间筛分含量可以大于等于85%,所述区间可以根据客户要求进行区分,例如可以为1-2mm,2-3mm。
[0037] 所述底层可以包括转炉滚筒渣集料,水泥,石屑,硅微粉以及水的原料组分,以转炉滚筒渣集料,水泥,石屑的总质量为基准计,所述转炉滚筒渣集料的质量百分比可以是60-70wt%,所述水泥的质量百分比可以是13-18wt%,所述石屑的质量百分比可以是12-
27wt%,所述硅微粉的质量为所述底层中水泥质量的0.5-1.5wt%,所述石屑的粒径可以不大于5mm,烧失量可以小于等于8%。底层组分中水的添加量可以为转炉滚筒渣集料,水泥,石屑总质量的5-6wt%。
[0038] 所述面层和底层中用的水泥可以是42.5级普通硅酸盐水泥或者42.5级白色硅酸盐水泥,所述水泥的选择可以根据所述制品
颜色来选择。所述电炉滚筒渣集料可以是经电炉滚筒原料
破碎筛分制成,所述转炉滚筒渣集料可以是经转炉滚筒渣原料破碎筛分获得。
[0039] 本发明还提供了一种如上所述喷砂路面制品的制备方法,所述方法包括S1-S3的三个步骤:
[0040] S1:混合所述面层中的原料组分以得到面料;S2:混合所述底层中的原料组分以得到底料;S3:将所述面料和底料经过成型、喷砂、养护得到所述喷砂路面制品。
[0041] 在步骤S1中,所述面层中的原料组分混合可以包括将称量好的电炉滚筒渣集料、黄砂、矿粉在面料搅拌机搅拌20-30秒,然后将称量好的水泥放入面料搅拌机进行均匀搅拌40-50秒,并使用自动加水装置匀速加水搅拌,匀速加水搅拌时间可以为在60-120秒,该搅拌方式使物料搅拌均匀,防止面料结团。
[0042] 在步骤S2中,所述底层中的原料组分混合可以包括将称量好的转炉滚筒渣集料、水泥、石屑、硅微粉加入底料搅拌机进行均匀搅拌15-25秒,然后将称量好的水泥放入底料搅拌机均匀搅拌25-35秒,并使用自动加水装置匀速加水搅拌,匀速加水搅拌时间可以为20-30秒。
[0043] 在步骤S3中,所述成型可以包括将搅拌好的面料和底料分别送入成型机面料、底料布料箱,使用虎牌4VS型压砖机进行坯砖压制,所述喷砂可以包括使用喷砂机对经过成型处理后的坯砖进行喷砂处理,所述喷砂用喷料可以使用上海中冶环境工程科技有限公司生产的20-40目钢渣特
型砂,所述喷砂速度可以40-60m/s,喷砂机气压可以50-150Mpa,所述养护可以是蒸汽养护,所述养护可以包括清理干净坯砖表面碎屑,然后送入蒸汽养护窑养护,所述养护可以包括在室温静养2-3小时,然后按10-20℃/小时的升温速率由室温升温至60-70℃后养护2-3小时,再按10-20℃/小时的升温速率升温至80-90℃后养护2-3小时,湿度全程可以保持在85%-95%,养护结束后可以缓慢降至室温,所述降温过程可以缓慢停汽、均匀降温且保持湿度恒定,所述降温过程可以持续4-5小时,所述养护好的制品可以出窑码垛。
[0044] 以下通过具体的实施例来进一步阐述所述喷砂路面制品的制备方法。
[0045] 本发明具体实施例中的硅微粉为上海博彤化工有限公司生产,粒径:600目。矿粉为南京柏阳化工有限公司生产。电炉滚筒渣集料为上海中冶环境工程科技有限公司生产,其游离钙F.CaO含量<3%,全铁MFe含量≤1%,粒径为0.5-3mm,转炉滚筒渣集料为上海中冶环境工程科技有限公司生产,其游离钙F.CaO含量<3%,全铁MFe含量≤1%,粒径不大于6mm。石屑为上海裕莎实业有限公司生产,粒径不大于5mm。黄砂为上海裕莎实业有限公司生产的Ⅱ区中砂。水泥为太仓海螺水泥有限公司生产的PO42.5水泥。
[0046] 在一实施例中,所述喷砂路面制品的制备方法包括以下步骤:将电炉滚筒渣集料:80wt%,黄砂:10%,S95矿粉:10%,混合搅拌20秒,然后加入水泥:20%,继续搅拌40秒,最后经过匀速加水搅拌100秒得到面料,水的添加量为电炉滚筒渣集料,黄砂,水泥和矿粉总质量的5wt%。
[0047] 将转炉滚筒渣集料:70wt%,石屑:27wt%,微硅粉:质量为水泥重量0.5wt%,水泥:13wt%,最后经过匀速加水搅拌120秒得到底料,水的添加量为转炉滚筒渣集料,石屑,微硅粉,水泥总质量的5wt%。
[0048] 将搅拌好的面料和底料送入成型机布料箱,使用虎牌4VS型压砖机
压制成型,将压制好的制品使用喷砂机进行喷砂处理,喷砂速度50m/s,喷砂机气压100MPa;清理干净坯砖表面碎屑,送入蒸汽养护窑养护。其中:室温静养2小时,按20℃/小时的升温速率由室温升温至60℃后养护2小时,再按照20℃/小时的升温速率升温至80℃后养护2小时得到样品1,湿度全程保持95%,降温至室温过程缓慢停汽、均匀降温、保持湿度,持续4小时左右,最后出窑码垛。
[0049] 测样品1的28天抗压强度为41.7MPa、磨坑长度为29mm,符合GB28635-2012《混凝土路面砖》中抗压强度≥40.0,磨坑长度≤32mm的要求。
[0050] 在一实施例中,所述喷砂路面制品的制备方法包括以下步骤:将电炉滚筒渣集料:65wt%,黄砂:20%,S95矿粉:5%,混合搅拌20秒,然后加入水泥:10%,继续搅拌40秒,最后经过匀速加水搅拌100秒得到面料,水的添加量为电炉滚筒渣集料,黄砂,水泥和矿粉总质量的wt5%。
[0051] 将转炉滚筒渣集料:65wt%,石屑:20wt%,微硅粉:质量为水泥重量0.5wt%,水泥:15wt%,最后经过匀速加水搅拌120秒得到底料,水的添加量为转炉滚筒渣集料,石屑,微硅粉,水泥总质量的wt5%。
[0052] 将搅拌好的面料和底料送入成型机布料箱,使用虎牌4VS型压砖机压制成型,将压制好的制品使用喷砂机进行喷砂处理,喷砂速度50m/s,喷砂机气压100MPa;清理干净坯砖表面碎屑,送入蒸汽养护窑养护。其中:室温静养2小时,按20℃/小时的升温速率由室温升温至60℃后养护2小时,再按照20℃/小时的升温速率升温至80℃后养护2小时得到样品2,湿度全程保持95%,降温至室温过程缓慢停汽、均匀降温、保持湿度,持续4小时左右,最后出窑码垛。
[0053] 测样品2的28天抗压强度为44.3MPa,磨坑长度为27mm,符合GB28635-2012《混凝土路面砖》中抗压强度≥40.0,磨坑长度≤32mm的要求。
[0054] 在一实施例中,所述喷砂路面制品的制备方法包括以下步骤:将电炉滚筒渣集料:60wt%,黄砂:20%,S95矿粉:10%,混合搅拌20秒,然后加入水泥:10%,继续搅拌40秒,最后经过匀速加水搅拌100秒得到面料,水的添加量为电炉滚筒渣集料,黄砂,水泥和矿粉总质量的5wt%。
[0055] 将转炉滚筒渣集料:60wt%,石屑:25wt%,微硅粉:质量为水泥重量0.5wt%,水泥:15wt%,最后经过匀速加水搅拌120秒得到底料,水的添加量为转炉滚筒渣集料,石屑,微硅粉,水泥总质量的5wt%。
[0056] 将搅拌好的面料和底料送入成型机布料箱,使用虎牌4VS型压砖机压制成型,将压制好的制品使用喷砂机进行喷砂处理,喷砂速度50m/s,喷砂机气压100MPa;清理干净坯砖表面碎屑,送入蒸汽养护窑养护。其中:室温静养2小时,按20℃/小时的升温速率由室温升温至60℃后养护2小时,再按照20℃/小时的升温速率升温至80℃后养护2小时得到样品3,湿度全程保持95%,降温至室温过程缓慢停汽、均匀降温、保持湿度,持续4小时左右,最后出窑码垛。
[0057] 测样品3的28天抗压强度为42.1MPa,磨坑长度为27mm,符合GB28635-2012《混凝土路面砖》中抗压强度≥40.0,磨坑长度≤32mm的要求。
[0058] 在一实施例中,所述喷砂路面制品的制备方法包括以下步骤:将电炉滚筒渣集料:55wt%,黄砂:25%,S95矿粉:10%,混合搅拌20秒,然后加入水泥:10%,继续搅拌40秒,最后经过匀速加水搅拌100秒得到面料,水的添加量为电炉滚筒渣集料,黄砂,水泥和矿粉总质量的5wt%。
[0059] 将转炉滚筒渣集料:70wt%,石屑:12wt%,微硅粉:质量为水泥重量0.5wt%,水泥:18wt%,最后经过匀速加水搅拌120秒得到底料,水的添加量为转炉滚筒渣集料,石屑,微硅粉,水泥总质量的5wt%。
[0060] 将搅拌好的面料和底料送入成型机布料箱,使用虎牌4VS型压砖机压制成型,将压制好的制品使用喷砂机进行喷砂处理,喷砂速度50m/s,喷砂机气压100MPa;清理干净坯砖表面碎屑,送入蒸汽养护窑养护。其中:室温静养2小时,按20℃/小时的升温速率由室温升温至60℃后养护2小时,再按照20℃/小时的升温速率升温至80℃后养护2小时得到样品4,湿度全程保持95%,降温至室温过程缓慢停汽、均匀降温、保持湿度,持续4小时左右,最后出窑码垛。
[0061] 测样品4的28天抗压强度为40.5MPa,磨坑长度为24mm,符合GB28635-2012《混凝土路面砖》中抗压强度≥40.0,磨坑长度≤32mm的要求。
[0062] 在一实施例中,所述喷砂路面制品的制备方法包括以下步骤:将电炉滚筒渣集料:55wt%,黄砂:25%,S95矿粉:10%,混合搅拌20秒,然后加入水泥:10%,继续搅拌40秒,最后经过匀速加水搅拌100秒得到面料,水的添加量为电炉滚筒渣集料,黄砂,水泥和矿粉总质量的5wt%。
[0063] 将转炉滚筒渣集料:70wt%,石屑:12wt%,微硅粉:质量为水泥重量0.5wt%,水泥:18wt%,最后经过匀速加水搅拌120秒得到底料,水的添加量为转炉滚筒渣集料,石屑,微硅粉,水泥总质量的5wt%。
[0064] 将搅拌好的面料和底料送入成型机布料箱,使用虎牌4VS型压砖机压制成型,将压制好的制品使用喷砂机进行喷砂处理,喷砂速度50m/s,喷砂机气压100MPa;清理干净坯砖表面碎屑后进行养护得到对比样1。养护温度为25℃,养护时间为24小时,养护湿度为65%。
[0065] 对比样1的28天抗压强度为40.0MPa,磨坑长度为24mm,符合GB28635-2012《混凝土路面砖》中抗压强度≥40.0,磨坑长度≤32mm的要求。
[0066] 由样品4和对比样1可知,本发明中蒸汽养护约8h即可达到原来普通室内养护24h的制品抗压强度,生产效率进一步提升,本发明旨在利用工业固废资源,配比中电炉滚筒渣、转炉滚筒渣以及石屑的添加比例达到了71.6%-85.6%,为解决工业固废利用提供了有利途径。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的
权利要求所涵盖。