一种彩色透水混凝土路面砖及其制备方法

摘要

本发明公开了一种彩色透水混凝土路面砖和制备方法，是由以下重量份的原料制得的：机制砂50‑70份，水泥12‑24份，钢渣8‑10份，钢渣改性剂1‑2份，减水剂0.3‑0.8份，颜料1.3‑1.5份，水3.5‑6份，尿素0.9‑1.1份，有机改性剂1‑2份。本发明的彩色透水混凝土路面砖色彩稳固、耐磨性高、强度和耐久性好。本发明的制备方法简单，施工方便，便于批量快速生产。本发明制备的彩色透水混凝土路面砖不仅工作性能优异，同时给人以美好的视觉享受，使人心情舒畅、精神振奋，并起到美化环境、提升城市形象等作用。

权利要求

1.一种彩色透水混凝土路面砖，其特征在于，是由以下重量份的原料制得的：机制砂

50-70份，水泥12-24份，钢渣8-10份，钢渣改性剂1-2份，减水剂0.3-0.8份，颜料1.3-1.5份，水3.5-6份，尿素0.9-1.1份，有机改性剂1-2份；

所述钢渣改性剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、羟丙基二淀粉磷酸酯和氨基三甲叉膦酸盐按照1：0.3-0.5：0.8-1.2的重量比制得的；

所述有机改性剂是由硬脂酸钡和二月硅酸二丁基锡按照1：0.5-1.0的重量比制得的。

2.根据权利要求1所述彩色透水混凝土路面砖，其特征在于，所述颜料为云母钛珠光颜料。

3.根据权利要求1所述彩色透水混凝土路面砖，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂或脂肪族减水剂，减水率为25-35%。

4.根据权利要求1所述彩色透水混凝土路面砖，其特征在于，所述钢渣是经热闷、磁选、3

粉磨处理后的钢渣，其颗粒尺寸为2.5-4mm，堆积密度为1600-1800kg/m。

5.根据权利要求1所述彩色透水混凝土路面砖，其特征在于，所述机制砂的堆积密度

1260-1450kg/m3，尺寸2.5-5mm的颗粒含量为85-90%，尺寸为1.2-2.5的颗粒含量10-15%；所述水泥为52.5型普通硅酸盐水泥。

6.一种权利要求1-5中任一项所述彩色透水混凝土路面砖的制备方法，其特征在于，是由以下步骤制得的：

1）将钢渣和钢渣改性剂混合均匀，得改性钢渣；

2）将有机改性剂溶于水中，再加入颜料，50℃混合均匀，冷却至室温，静置10-20min，得改性颜料溶液；

3）将机制砂、水泥、改性钢渣、减水剂、改性颜料溶液和尿素混合均匀，得混合料；

4）将混合料置于模具中加压成型，蒸汽养护，得彩色透水混凝土路面砖。

7.根据权利要求6所述彩色透水混凝土路面砖的制备方法，其特征在于，所述加压成型的压力为8MPa，温度为40℃，保压时间为2min。

说明书

一种彩色透水混凝土路面砖及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种彩色透水混凝土路面砖及其制备方法。

背景技术

[0002] 透水混凝土作为一种新型的、具有高渗透性的路面铺装材料，具有良好的生态环境效益。由于现代城市的不断扩大，造成大面积的森林、草原以及耕地的破坏，使得原本良性循环的生物生态圈受到严重的破坏，而且大面积不透水、不透气的传统混凝土阻水路面材料的铺装，对城市生态环境的良性循环造成很大的压力。日益严重的城市“热岛效应”对城市的水气及热量的交换影响很严重，由于城市建筑密集，沥青路面和混凝土水泥路面白天吸收的热量很大，相对于土壤而言具有更大的比热容，夜晚降温缓慢，而且城郊的降温较快，这样由于城市里的暖气流上升，城郊的冷气流下降，形成了典型了城郊环流，空气中存在的各种污染物在这种局部的气流循环作用下不断地在城市上空循环漂流，对城市的生态环境以及人们的健康生活造成很大的危害，导致各种疾病的发生。透水混凝土可以缓解城市的这种“病态”的发展，其本身具有一定的透水性，而且整个铺装系统具有一定的保水性，雨水可以通过其渗透到地下补充地下水。透水混凝土的这种透水透气性能与土壤的特性很接近，而且透水混凝土的铺装系统以及下面的土壤中的微生物可以净化雨水中的有害物质，起到了清洁雨水的作用，在大气温度高时，地下水可通过透水砖蒸发到大气中，改善了城市的生态环境。

[0003] 普通透水混凝土的最大不足之处是外观色彩单调、灰暗、呆板，给人以压抑感。因此，彩色透水混凝土越来越受到大家的关注。彩色透水混凝土是一种绿色环保装饰材料，在国内外的应用非常广泛，园林，广场，花园小道，人行道，停车场等都广泛采用彩色透水混凝土，其视觉效果比石材更胜一筹，可有效替代天然石材。由于彩色透水混凝土路面砖长期暴露在户外，受到紫外线照射、人车摩擦的持续作用，以及所用颜料与胶凝材料的结合较弱，导致彩色透水混凝土路面砖表层颜料的色泽退化以及剥落，导致透水砖颜色退变，影响相邻骨料之间的连接强度，进而影响彩色透水混凝土路面砖的整体强度和耐久性。

发明内容

[0004] 本发明针对现有透水路面砖表面色泽层易脱落的不足，提供了一种耐磨性高、强度和耐久性好的彩色透水混凝土路面砖。

[0005] 本发明还提供了该彩色透水混凝土路面砖的制备方法。

[0006] 本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

[0007] 一种彩色透水混凝土路面砖，是由以下重量份的原料制得的：机制砂50-70份，水泥12-24份，钢渣8-10份，钢渣改性剂1-2份，减水剂0.3-0.8份，颜料1.3-1.5份，水3.5-6份，尿素0.9-1.1份，有机改性剂1-2份。

[0008] 所述的，钢渣改性剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、羟丙基二淀粉磷酸酯和氨基三甲叉膦酸盐按照1：0.3-0.5：0.8-1.2的重量比制得的。

[0009] 所述的，有机改性剂是由硬脂酸钡和二月硅酸二丁基锡按照1：0.5-1.0的重量比制得的。

[0010] 所述的，颜料为云母钛珠光颜料。

[0011] 所述的，减水剂为聚羧酸减水剂或脂肪族减水剂，减水率为25-35％。

[0012] 所述的，钢渣是经热闷、磁选、粉磨处理后的钢渣，其颗粒尺寸为2.5-4mm，堆积密度为1600-1800kg/m3

[0013] 所述的，机制砂砂的堆积密度1260-1450kg/m3，尺寸2.5-5mm的颗粒含量为85-90％，尺寸为1.2-2.5的颗粒含量10-15％；所述水泥为52.5型普通硅酸盐水泥。

[0014] 一种彩色透水混凝土路面砖的制备方法，是由以下步骤制得的：

[0015] 1)将钢渣和钢渣改性剂混合均匀，得改性钢渣；

[0016] 2)将有机改性剂溶于水中，再加入颜料，50℃混合均匀，冷却至室温，静置10-20min，得改性颜料溶液；

[0017] 3)将机制砂、水泥、改性钢渣、减水剂、改性颜料溶液和尿素混合均匀，得混合料；

[0018] 4)将混合料置于模具中加压成型，蒸汽养护，得彩色透水混凝土路面砖。

[0019] 所述的，加压成型的压力为8MPa，温度为40℃，保压时间为2min。

[0020] 本发明中，钢渣改性剂和钢渣通过化学键合作用，使钢渣面形貌发生显著变化，由不规则形状变得更加规整，小颗粒含量增多，促进钢渣和颜料及水泥的结合，显著提高彩色透水混凝土路面砖的耐磨性能。有机改性剂包裹在颜料表面，隔离了颜料中TiO2的极性，显著提高颜料在紫外线作用下的稳定性，使得彩色透水混凝土路面砖色彩稳固，不易褪色，产品的耐候性和耐久性增强，同时有机改性剂还可以提高颜料与胶凝材料的结合性能，进而提高彩色透水混凝土路面砖的强度。

[0021] 本发明的有益效果：本发明的彩色透水混凝土路面砖色彩稳固、耐磨性高、强度和耐久性好。本发明的制备方法简单，施工方便，便于批量快速生产。本发明制备的彩色透水混凝土路面砖不仅工作性能优异，同时给人以美好的视觉享受，使人心情舒畅、精神振奋，并起到美化环境、提升城市形象等作用。

具体实施方式

[0022] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

[0023] 实施例1

[0024] 一种彩色透水混凝土路面砖，是由以下重量份的原料制得的：机制砂50份，水泥24份，钢渣10份，钢渣改性剂1份，减水剂0.3份，颜料1.5份，水3.5份，尿素1.1份，有机改性剂1份。

[0025] 所述的，钢渣改性剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、羟丙基二淀粉磷酸酯和氨基三甲叉膦酸盐按照1：0.5：0.8的重量比制得的。

[0026] 所述的，有机改性剂是由硬脂酸钡和二月硅酸二丁基锡按照1：1.0的重量比制得的。

[0027] 所述的，颜料为云母钛珠光颜料。

[0028] 所述的，减水剂为聚羧酸减水剂或脂肪族减水剂，减水率为25-35％。

[0029] 所述的，钢渣是经热闷、磁选、粉磨处理后的钢渣，其颗粒尺寸为2.5-4mm，堆积密度为1600-1800kg/m3

[0030] 所述的，机制砂砂的堆积密度1260-1450kg/m3，尺寸2.5-5mm的颗粒含量为85-90％，尺寸为1.2-2.5的颗粒含量10-15％；所述水泥为52.5型普通硅酸盐水泥。

[0031] 一种彩色透水混凝土路面砖的制备方法，是由以下步骤制得的：

[0032] 1)将钢渣和钢渣改性剂混合均匀，得改性钢渣；

[0033] 2)将有机改性剂溶于水中，再加入颜料，50℃混合均匀，冷却至室温，静置10min，得改性颜料溶液；

[0034] 3)将机制砂、水泥、改性钢渣、减水剂、改性颜料溶液和尿素混合均匀，得混合料；

[0035] 4)将混合料置于模具中加压成型，蒸汽养护，得彩色透水混凝土路面砖。

[0036] 所述的，加压成型的压力为8MPa，温度为40℃，保压时间为2min。

[0037] 实施例2

[0038] 一种彩色透水混凝土路面砖，是由以下重量份的原料制得的：机制砂60份，水泥18份，钢渣9份，钢渣改性剂1.5份，减水剂0.5份，颜料1.4份，水4.5份，尿素1.0份，有机改性剂1.5份。

[0039] 所述的，钢渣改性剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、羟丙基二淀粉磷酸酯和氨基三甲叉膦酸盐按照1：0.4：1的重量比制得的。

[0040] 所述的，有机改性剂是由硬脂酸钡和二月硅酸二丁基锡按照1：0.8的重量比制得的。

[0041] 一种彩色透水混凝土路面砖的制备方法，是由以下步骤制得的：

[0042] 1)将钢渣和钢渣改性剂混合均匀，得改性钢渣；

[0043] 2)将有机改性剂溶于水中，再加入颜料，50℃混合均匀，冷却至室温，静置15min，得改性颜料溶液；

[0044] 3)将机制砂、水泥、改性钢渣、减水剂、改性颜料溶液和尿素混合均匀，得混合料；

[0045] 4)将混合料置于模具中加压成型，蒸汽养护，得彩色透水混凝土路面砖。

[0046] 其余同实施例1。

[0047] 实施例3

[0048] 一种彩色透水混凝土路面砖，是由以下重量份的原料制得的：机制砂70份，水泥12份，钢渣8份，钢渣改性剂2份，减水剂0.8份，颜料1.3份，水6份，尿素0.9份，有机改性剂2份。

[0049] 所述的，钢渣改性剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、羟丙基二淀粉磷酸酯和氨基三甲叉膦酸盐按照1：0.3：1.2的重量比制得的。

[0050] 所述的，有机改性剂是由硬脂酸钡和二月硅酸二丁基锡按照1：0.5的重量比制得的。

[0051] 一种彩色透水混凝土路面砖的制备方法，是由以下步骤制得的：

[0052] 1)将钢渣和钢渣改性剂混合均匀，得改性钢渣；

[0053] 2)将有机改性剂溶于水中，再加入颜料，50℃混合均匀，冷却至室温，静置20min，得改性颜料溶液；

[0054] 3)将机制砂、水泥、改性钢渣、减水剂、改性颜料溶液和尿素混合均匀，得混合料；

[0055] 4)将混合料置于模具中加压成型，蒸汽养护，得彩色透水混凝土路面砖。

[0056] 其余同实施例1。

[0057] 对比例1

[0058] 一种彩色透水混凝土路面砖，是由以下重量份的原料制得的：机制砂60份，水泥18份，钢渣9份，减水剂0.5份，颜料1.4份，水4.5份，尿素1.0份，有机改性剂1.5份。

[0059] 所述的，有机改性剂是由硬脂酸钡和二月硅酸二丁基锡按照1：0.8的重量比制得的。

[0060] 一种彩色透水混凝土路面砖的制备方法，是由以下步骤制得的：

[0061] 1)将有机改性剂溶于水中，再加入颜料，50℃混合均匀，冷却至室温，静置15min，得改性颜料溶液；

[0062] 2)将机制砂、水泥、钢渣、减水剂、改性颜料溶液和尿素混合均匀，得混合料；

[0063] 3)将混合料置于模具中加压成型，蒸汽养护，得彩色透水混凝土路面砖。

[0064] 其余同实施例1。

[0065] 对比例2

[0066] 一种彩色透水混凝土路面砖，是由以下重量份的原料制得的：机制砂60份，水泥18份，钢渣9份，钢渣改性剂1.5份，减水剂0.5份，颜料1.4份，水4.5份，尿素1.0份。

[0067] 所述的，钢渣改性剂是由聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、羟丙基二淀粉磷酸酯和氨基三甲叉膦酸盐按照1：0.4：1的重量比制得的。

[0068] 一种彩色透水混凝土路面砖的制备方法，是由以下步骤制得的：

[0069] 1)将钢渣和钢渣改性剂混合均匀，得改性钢渣；

[0070] 2)将颜料溶于水中，50℃混合均匀，冷却至室温，静置15min，得颜料溶液；

[0071] 3)将机制砂、水泥、改性钢渣、减水剂、颜料溶液和尿素混合均匀，得混合料；

[0072] 4)将混合料置于模具中加压成型，蒸汽养护，得彩色透水混凝土路面砖。

[0073] 其余同实施例1。

[0074] 对比例3

[0075] 一种彩色透水混凝土路面砖，是由以下重量份的原料制得的：机制砂60份，水泥18份，钢渣9份，减水剂0.5份，颜料1.4份，水4.5份，尿素1.0份。

[0076] 一种彩色透水混凝土路面砖的制备方法，是由以下步骤制得的：

[0077] 1)将颜料溶于水中，50℃混合均匀，冷却至室温，静置15min，得颜料溶液；

[0078] 2)将机制砂、水泥、钢渣、减水剂、颜料溶液和尿素混合均匀，得混合料；

[0079] 3)将混合料置于模具中加压成型，蒸汽养护，得彩色透水混凝土路面砖。

[0080] 其余同实施例1。

[0081] 性能测试

[0082] 将实施例1-3和对比例1-3制备的彩色透水混凝土路面砖按照GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行抗压强度测试，按照JTC E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》进行耐磨性(磨耗量)测试，测试结果如表1所示。

[0083] 表1性能测试结果

[0084] 分组 抗压强度(MPa) 磨耗量(g/cm3)实施例1 28 92
实施例2 27 94
实施例3 26 94
对比例1 22 126
对比例2 22 125
对比例3 20 129

[0085] 由表1可知，实施例1-3制备的彩色透水混凝土路面砖的抗压强度远高于对比例1-3，且磨耗量远低于对比例1-3的彩色透水混凝土路面砖，充分说明本发明的彩色透水混凝土路面砖色彩稳固、耐磨性高、强度和耐久性好。

[0086] 在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均包括在本发明的范围内。