一种复合路面砖的制备方法 |
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| 申请号 | CN202310474830.7 | 申请日 | 2023-04-28 | 公开(公告)号 | CN116180532B | 公开(公告)日 | 2023-08-04 |
| 申请人 | 山东微砼新材料科技有限公司; | 发明人 | 李金鹏; 王晖; 徐鹏; 滕宝玲; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于路面砖生产技术领域，公开了一种复合路面砖及其制备方法，其中复合路面砖，包括底层砖体，所述底层砖体的上方一体连接有 面层 砖体，所述底层砖体内设置有用于加强底层砖体结构强度的第一加强组件，面层砖体内设置有用于加强面层砖体结构强度的第二加强组件，本发明采用面层砖体和底层砖体复合制成，使路面砖可以在复杂的外界环境中具有长久的使用寿命，耐 水 侵蚀和 风 腐化，增加了路面砖的耐高温、耐摩特性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种复合路面砖的制备方法，其特征在于：该复合路面砖，包括底层砖体（1），所述底层砖体（1）的上方一体连接有面层砖体（2），所述底层砖体（1）内设置有用于加强底层砖体（1）结构强度的第一加强组件，面层砖体（2）内设置有用于加强面层砖体（2）结构强度的第二加强组件； |
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| 说明书全文 | 一种复合路面砖的制备方法技术领域[0001] 本发明属于路面砖生产技术领域，具体的说，涉及一种复合路面砖及其制备方法。 背景技术[0003] 现有技术中的混凝土路面砖是以水泥和集料为主要原材料，经加工、振动加压或其它成型工艺制成各种形状的混凝土路面砖，并且也采用多种材料进行复合制备而成的复合路面砖，如中国专利申请号为：CN201621230172.9，公开了一种双向纤维增强的胶粘复合透水路面砖，其包括：由下而上依次层叠的双向纤维层、骨料胶粘层和表面砂粒装饰层。 [0004] 上述该类现有的路面砖能够铺设在地面上使用，并且该类现有的复合路面砖采用多种材料复合制备而成，能够加强路面砖的结构强度，但是路面砖由于长时间暴露在复杂的外界环境中，水分潮湿侵蚀、日光照射腐化，季节温度变化，路人及车辆与面砖摩擦等原因，容易使现有的路面砖失去原本的色彩纹路，美感度下降，造成路面砖体裂纹破损等问题，使其无法保证施工质量和路面砖的使用工作年限。 发明内容[0005] 本发明要解决的主要技术问题是提供一种复合路面砖及其制备方法，该复合路面砖整体结构简单，采用面层砖体和底层砖体复合制成，使路面砖可以在复杂的外界环境中具有长久的使用寿命，耐水侵蚀和风腐化，增加了路面砖的耐高温、耐摩特性，防止路面砖反碱。 [0006] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案： [0007] 一种复合路面砖，包括底层砖体，所述底层砖体的上方一体连接有面层砖体，所述底层砖体内设置有用于加强底层砖体结构强度的第一加强组件，面层砖体内设置有用于加强面层砖体结构强度的第二加强组件。 [0008] 以下是本发明对上述技术方案的进一步优化： [0009] 所述底层砖体和面层砖体采用一体浇筑成型，所述底层砖体采用细石混凝土浇筑而成，面层砖体采用超高性能混凝土浇筑而成；底层砖体的厚度与面层砖体的厚度比为2：1。 [0011] 进一步优化：所述第二加强组件包括钢纤维，所述钢纤维一体浇筑在面层砖体的内部，所述钢纤维的直径为0.18‑0.22mm，长度12‑16mm。 [0012] 进一步优化：所述底层砖体的外表面下方涂设有底漆，所述底漆采用防水漆。 [0013] 进一步优化：所述面层砖体的外表面上方一体布设有防滑层，所述面层砖体的上表面喷洒有固化剂。 [0014] 本发明还提供一种复合路面砖的制备方法，用于制备上述复合路面砖，包括面层砖体浇筑工序，按如下步骤进行： [0015] A1、制备浇筑模具，所述浇筑模具的内表面形状和尺寸与该复合路面砖的外表面形状和尺寸相匹配； [0016] A2、在浇筑模具的内表面上涂抹脱模剂，采用超高性能混凝土在浇筑模具内浇筑面层砖体，在浇筑超高性能混凝土时，在其内部均匀设置钢纤维，而后对超高性能混凝土进行振动密实，排出混凝土中的气泡，静停； [0017] 还包括底层砖体浇筑工序，按如下步骤进行： [0018] B1、在面层砖体振动密实初凝前，采用细石混凝土浇筑底层砖体，在浇筑细石混凝土时，在其中间部位布设钢筋板网，而后采用震动加压制成； [0019] B2、对路面砖进行覆膜保水养护；保水养护时间为7天‑8天，然后自然养护7‑8天，路面砖养护到设计强度后，对路面砖进行脱模清理。 [0020] 以下是本发明对上述技术方案的进一步优化： [0021] 还包括砖体成型工序，按如下步骤进行： [0022] C1、对步骤B2制得的砖体进行加温预热，加温预热的温度控制在60‑80℃，并保持3‑5分钟； [0023] C2、将加热后的砖体的下表面上均匀的喷涂底漆，底漆采用防水漆，所述底漆的喷涂厚度为0.5‑1mm； [0024] C3、而后在砖体的上表面喷洒固化剂； [0025] C4、将步骤C3中制得的砖体进行加温预热，加温预热温度范围控制在60‑80℃，保持3‑5分钟； [0026] C5、砖体经再次加热完成后，出炉制得该复合路面砖。 [0029] 本发明采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理， 采用超高性能混凝土进行浇筑面层砖体，采用细石混凝土进行浇筑底层砖体，并且底层砖体和面层砖体采用一体浇筑成型，提高整体结构强度，所述底层砖体内设置有第一加强组件、面层砖体内设置有第二加强组件，通过第一加强组件和第二加强组件能够提高该复合路面砖的整体结构强度，进而使该复合路面砖具有足够的抗折强度和抗压强度，更适合用于铺设城市道路、人行道、城市广场等混凝土路面及地面工程的块、板，可以有效的延长路面砖的使用寿命。 [0030] 底层砖体的外表面下方涂设防水漆，能够防止路面砖反碱出现在表面，隔绝路面砖下层的水分，并且在喷涂防水漆后对砖体进行加热可以加快油漆的干燥速度，同时使油漆变得更坚固。 [0031] 本发明采用上述技术方案，能够提高了路面砖的多种性能如：耐久性、抗冻融 、抗腐蚀、抗渗透、可自愈、寿命长、美观性、延展性、抗压强度高 、抗折强度高、可持续性、绿色环保 、无污染，并且该路面砖在复杂的外界环境中具有长久的使用寿命，耐水侵蚀和风腐化，增加了路面砖的耐高温、耐摩特性，提高使用效果。 附图说明[0033] 图1为本发明实施例中路面砖的整体结构示意图； [0034] 图2为图1中A‑A向的剖视图； [0035] 图3为本发明实施例中路面砖的尺寸标注图。 [0036] 图中：1‑底层砖体；2‑面层砖体；3‑钢筋板网；4‑钢纤维。 具体实施方式[0037] 实施例1：如图1‑3所示：一种复合路面砖，包括底层砖体1，所述底层砖体1的上方一体连接有面层砖体2，所述底层砖体1内设置有用于加强底层砖体1结构强度的第一加强组件，所述面层砖体2内设置有用于加强面层砖体2结构强度的第二加强组件。 [0038] 所述底层砖体1和面层砖体2采用一体浇筑成型，所述第一加强组件和第二加强组件分别一体浇筑在相对应的底层砖体1和面层砖体2内。 [0039] 所述底层砖体1采用细石混凝土浇筑而成，所述面层砖体2采用超高性能混凝土（UHPC）浇筑而成。 [0040] 在本实施例1中，所述底层砖体1的厚度与面层砖体2的厚度比为2：1。 [0041] 在本实施例1中，所述底层砖体1的厚度h3为20±1mm；所述面层砖体2的厚度h2为10±1mm。 [0042] 所述第一加强组件包括钢筋板网3，所述钢筋板网3一体浇筑在底层砖体1的内部，所述钢筋板网3的整体宽度和长度均小于底层砖体1的宽度和长度。 [0043] 所述钢筋板网3居中布设在底层砖体1的内部。 [0044] 所述钢筋板网3采用纵横交错布设的钢筋经焊接制成，所述钢筋的直径为3mm；所述网格间距为60mm*60mm。 [0045] 所述钢筋板网3能够用于提高底层砖体1的整体结构强度，进而使底层砖体1具有足够的抗折强度和抗压强度，更适合用于铺设城市道路、人行道、城市广场等混凝土路面及地面工程的块、板，可以有效的延长路面砖的使用寿命。 [0046] 所述第二加强组件包括钢纤维4，所述钢纤维4一体浇筑在面层砖体2的内部，所述钢纤维4的直径为0.18‑0.22mm，长度12‑16mm。 [0047] 所述钢纤维4均匀分布在面层砖体2的内部。 [0048] 这样设计，在面层砖体2内加入钢纤维4能够提高面层砖体2的韧性和整体结构强度，进而使该砖体具有耐压强度高，抗折能力好的特点。 [0049] 在本实施例1中，所述复合路面砖为系列化产品，其整体结构可制备成正方形、长方形、菱形、圆柱形、六边形或多边形等结构。 [0050] 在本实施例1中，以正方形的复合路面砖为例，该复合路面砖的长度a为400±1mm、宽度b为400±1mm、厚度h1为30±1mm。 [0051] 所述底层砖体1的外表面下方涂设有底漆，所述底漆采用防水漆。 [0052] 这样设计，在底层砖体1的外表面下方涂设防水漆的作用是防止反碱出现在路面砖的表面，隔绝路面砖下层的水分，提高使用效果。 [0053] 所述面层砖体2的外表面上方可一体布设有防滑层，所述防滑层采用防滑凸起。 [0054] 所述面层砖体2的上表面喷洒有固化剂。 [0055] 由此可见，本发明不仅能防止路面砖反碱出现在表面，隔绝路面砖下层的水分，提高了路面砖的耐久性（抗冻融 、抗腐蚀、抗渗透、可自愈、使用寿命长）；美观性（质感独特 、造型能力强）；延展性（抗压强度高 、抗折强度高）；可持续性（绿色环保 、无污染）等带来更多的经济效益。 [0056] 在本实施例1中，所述该复合路面砖技术要求满足规范《混凝土路面砖》GB/T28635‑2012的相关规定。 [0057] 所述超高性能混凝土（UHPC）原材料满足规范《活性粉末混凝士》GB/T31387‑2015的相关规定；所述面层砖体2的厚度为10mm。 [0058] 所述细石混凝土应在超高性能混凝土（UHPC）初凝前浇筑；保证两种混凝土结合牢固，使底层砖体1和面层砖体2一体浇筑成型，提高整体结构强度。 [0059] 所述该复合路面砖采用生产模具制成，所述生产模具的内表面形状与该复合路面砖的外表面形状相匹配。 [0061] 本发明还提供一种复合路面砖的制备方法，包括面层砖体浇筑工序，所述面层砖体浇筑工序按如下步骤进行： [0062] A1、制备浇筑模具，所述浇筑模具的内表面形状和尺寸与该复合路面砖的外表面形状和尺寸相匹配。 [0063] 在本实施例中，所述步骤A1中浇筑模具可根据待生产的复合路面砖的外表面形状和尺寸进行设计，且浇筑模具为现有技术，在这里不在赘述，所述浇筑模具可采用塑料模具或金属材料制成的模具。 [0064] A2、在浇筑模具的内表面上涂抹脱模剂，而后在浇筑模具内浇筑面层砖体2，所述面层砖体2采用超高性能混凝土（UHPC）浇筑，在浇筑超高性能混凝土（UHPC）时，在超高性能混凝土（UHPC）内部均匀设置钢纤维4，而后对超高性能混凝土（UHPC）进行振动密实，排出混凝土中的气泡，静停。 [0065] 所述步骤A2中，所述脱模剂为现有技术，可由市面上直接购买获得。 [0066] 所述步骤A2中，所述超高性能混凝土（UHPC）为现有技术，可由市面上直接购买获得。 [0068] 该复合路面砖的制备方法还包括底层砖体浇筑工序，所述底层砖体浇筑工序按如下步骤进行： [0069] B1、在面层砖体2振动密实初凝前，浇筑底层砖体1，底层砖体1由水泥、黄砂和细石配置成细石混凝土，而后采用细石混凝土浇筑底层砖体1，在浇筑细石混凝土时，在细石混凝土中间部位布设钢筋板网3，而后采用震动加压制成。 [0070] 所述步骤B1中，黄砂经过筛，筛后细度模数为 1.5。 [0071] 所述步骤B1中，所述水泥、黄砂和细石的重量比例为1：3：2。 [0072] 所述步骤B1中，钢筋板网3采用纵横交错布设的钢筋经焊接制成，所述钢筋的直径为3mm；所述网格间距为60mm*60mm。 [0073] 所述步骤B1中，震动加压时震动力为250KN，振动频率为12Hz，振动时间为15s。 [0074] 这样设计，通过合理匹配水泥、黄砂和细石之间的组分比例，并采用震动加压制成的底层砖体1可以具有足够的抗折强度和抗压强度，更适合用于铺设城市道路、人行道、城市广场等混凝土路面及地面工程的块、板，可以有效的延长路面砖的使用寿命。 [0075] 并且步骤B1中，在面层砖体2振动密实初凝前浇筑底层砖体1，能够保证底层砖体1和面层砖体2的两种混凝土在接缝处结合密实，使底层砖体1和面层砖体2为一体化浇筑而成，提高整体结构强度。 [0076] B2、对路面砖进行覆膜保水养护；所述保水养护时间为7天，然后自然养护7天，路面砖养护到设计强度后，对路面砖进行脱模清理。 [0077] 所述路面砖的设计强度为底层砖体1的抗压强度等级为C35；所述面层砖体2的抗压强度等级为C80。 [0078] 该复合路面砖的制备方法还包括砖体成型工序，所述砖体成型工序按如下步骤进行： [0079] C1、对步骤B2制得的砖体进行加温预热，采用加温预热的方式对制好的砖体进行加温预热；所述加温预热的温度控制在60℃，并保持3分钟。 [0080] C2、将加热后的砖体的下表面上均匀的喷涂底漆，底漆采用防水漆，所述底漆的喷涂厚度为0.5mm，底漆的作用是防止反碱出现在路面砖的表面，隔绝路面砖下层的水分。 [0081] C3、而后在砖体的上表面喷洒固化剂。 [0082] 所述步骤C3中，固化剂为现有技术，可由市面上直接购买获得，所述固化剂能够更好的保护路面砖的面层；使面层砖体与固化剂迅速的融合。 [0083] C4、将步骤C3中制得的砖体进行加温，加温时采用红外加温预热的方式对砖体进行加温预热，所述加温预热温度控制在60℃，保持3分钟。 [0084] 这样设计，再次对砖体进行加温处理，一方面，可以加快油漆的干燥速度，同时使油漆变得更坚固；另一方面，提高了面层砖体与固化剂之间的融合度，提高砖体的整体结构强度。 [0085] C5、砖体经再次加热完成后，出炉制得该复合路面砖。 [0086] 实施例2：一种复合路面砖的制备方法，包括面层砖体浇筑工序、底层砖体浇筑工序和砖体成型工序，其中面层砖体浇筑工序按如下步骤进行： [0087] A1、制备浇筑模具，所述浇筑模具采用塑料模具，所述浇筑模具的内表面形状和尺寸与该复合路面砖的外表面形状和尺寸相匹配。 [0088] A2、在浇筑模具的内表面上涂抹脱模剂，而后在浇筑模具内浇筑面层砖体2，所述面层砖体2采用超高性能混凝土（UHPC）浇筑，在浇筑超高性能混凝土（UHPC）时，在超高性能混凝土（UHPC）内部均匀设置钢纤维4，而后对超高性能混凝土（UHPC）进行振动密实，排出混凝土中的气泡，静停。 [0089] 在本实施例中，所述超高性能混凝土（UHPC）配合比设计遵循最大紧密堆积密度理3 论，水泥用量大，所述水泥用量高于700kg/m，水灰比小，所述水灰比为0.17。 [0090] 所述底层砖体浇筑工序按如下步骤进行： [0091] B1、在面层砖体2振动密实初凝前，浇筑底层砖体1，底层砖体1由水泥、黄砂和细石配置成细石混凝土，而后采用细石混凝土浇筑底层砖体1，在浇筑细石混凝土时，在细石混凝土中间部位布设钢筋板网3，而后采用震动加压制成。 [0092] 所述步骤B1中，黄砂经过筛，筛后细度模数为 1.75；所述水泥、黄砂和细石的重量比例为1：3：2。 [0093] 所述步骤B1中，钢筋板网3采用纵横交错布设的钢筋经焊接制成，所述钢筋的直径为3mm；所述网格间距为60mm*60mm。 [0094] 所述步骤B1中，震动加压时震动力为250KN，振动频率为36Hz，振动时间为23s。 [0095] B2、对路面砖进行覆膜保水养护；所述保水养护时间为7.5天，然后自然养护7.5天，路面砖养护到设计强度后，对路面砖进行脱模清理。 [0096] 所述路面砖的设计强度为底层砖体1的抗压强度等级为C35；所述面层砖体2的抗压强度等级为C80。 [0097] 所述砖体成型工序按如下步骤进行： [0098] C1、对步骤B2制得的砖体进行加温预热，采用加温预热的方式对制好的砖体进行加温预热；所述加温预热的温度控制在70℃，并保持4分钟。 [0099] C2、将加热后的砖体的下表面上均匀的喷涂底漆，底漆采用防水漆，所述底漆的喷涂厚度为0.75mm，底漆的作用是防止反碱出现在路面砖的表面，隔绝路面砖下层的水分。 [0100] C3、而后在砖体的上表面喷洒固化剂；所述固化剂能够更好的保护路面砖的面层；使面层砖体与固化剂迅速的融合。 [0101] C4、将步骤C3中制得的砖体进行加温，加温时采用红外加温预热的方式对砖体进行加温预热，所述加温预热温度控制在70℃，保持4分钟。 [0102] C5、砖体经再次加热完成后，出炉制得该复合路面砖。 [0103] 实施例3：一种复合路面砖的制备方法，包括面层砖体浇筑工序、底层砖体浇筑工序和砖体成型工序，其中面层砖体浇筑工序按如下步骤进行： [0104] A1、制备浇筑模具，所述浇筑模具采用塑料模具，所述浇筑模具的内表面形状和尺寸与该复合路面砖的外表面形状和尺寸相匹配。 [0105] A2、在浇筑模具的内表面上涂抹脱模剂，而后在浇筑模具内浇筑面层砖体2，所述面层砖体2采用超高性能混凝土（UHPC）浇筑，在浇筑超高性能混凝土（UHPC）时，在超高性能混凝土（UHPC）内部均匀设置钢纤维4，而后对超高性能混凝土（UHPC）进行振动密实，排出混凝土中的气泡，静停。 [0106] 在本实施例中，所述超高性能混凝土（UHPC）配合比设计遵循最大紧密堆积密度理3 论，水泥用量大，所述水泥用量高于700kg/m，水灰比小，所述水灰比为0.2。 [0107] 所述底层砖体浇筑工序按如下步骤进行： [0108] B1、在面层砖体2振动密实初凝前，浇筑底层砖体1，底层砖体1由水泥、黄砂和细石配置成细石混凝土，而后采用细石混凝土浇筑底层砖体1，在浇筑细石混凝土时，在细石混凝土中间部位布设钢筋板网3，而后采用震动加压制成。 [0109] 所述步骤B1中，黄砂经过筛，筛后细度模数为 2.0；所述水泥、黄砂和细石的重量比例为1：3：2。 [0110] 所述步骤B1中，钢筋板网3采用纵横交错布设的钢筋经焊接制成，所述钢筋的直径为3mm；所述网格间距为60mm*60mm。 [0111] 所述步骤B1中，震动加压时震动力为250KN，振动频率为60Hz，振动时间为30s。 [0112] B2、对路面砖进行覆膜保水养护；所述保水养护时间为8天，然后自然养护8天，路面砖养护到设计强度后，对路面砖进行脱模清理。 [0113] 所述路面砖的设计强度为底层砖体1的抗压强度等级为C35；所述面层砖体2的抗压强度等级为C80。 [0114] 所述砖体成型工序按如下步骤进行： [0115] C1、对步骤B2制得的砖体进行加温预热，采用加温预热的方式对制好的砖体进行加温预热；所述加温预热的温度控制在80℃，并保持5分钟。 [0116] C2、将加热后的砖体的下表面上均匀的喷涂底漆，底漆采用防水漆，所述底漆的喷涂厚度为1mm，底漆的作用是防止反碱出现在路面砖的表面，隔绝路面砖下层的水分。 [0117] C3、而后在砖体的上表面喷洒固化剂，所述固化剂能够更好的保护路面砖的面层；使面层砖体与固化剂迅速的融合。 [0118] C4、将步骤C3中制得的砖体进行加温，加温时采用红外加温预热的方式对砖体进行加温预热，所述加温预热温度控制在80℃，保持5分钟。 [0119] C5、砖体经再次加热完成后，出炉制得该复合路面砖。 [0120] 试验例：将实施例1‑3制备出的复合路面砖在室温20℃，湿度50％条件下养护14天；而后按照标准GB/T 28635‑2012《混凝土路面砖》的规定检测该复合路面砖的抗折强度平均值和抗折强度最小值；检测结果如下表所示： [0121] [0122] 本发明中实施例1‑3制备出的复合路面砖的抗折强度平均值为8.41MPa；抗折强度最小值为6.99MPa，符合国家标准。 |
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