一種仿石材紋理透水混凝土預製磚及其製備方法
2023-05-01 18:37:56
一種仿石材紋理透水混凝土預製磚及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種仿石材紋理透水混凝土預製磚，所述的仿石材紋理透水混凝土預製磚自下而上由透水本體層和仿石材紋理透水面層兩個部分組成；其中，透水本體層所用的原材料和每立方米混凝土的重量配合比為：(a)骨料為碎石，加入量為1400kg/m3～1550kg/m3；(b)水泥：310kg/m3～350kg/m3；(c)減水劑：3.0kg/m3～3.5kg/m3；(d)粉煤灰：25kg/m3～35kg/m3。本發明的仿石材紋理透水混凝土預製磚不僅具有透水功能，同時表面有類似天然石材的裝飾效果，與環境融為一體，增強了城市的自然屬性，使人類與大自然的關係更加緊密。另一方面，優化的配合比設計保證了仿石材紋理透水混凝土預製磚的透水性，耐磨性及物理力學指標。
【專利說明】一種仿石材紋理透水混凝土預製磚及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建築材料【技術領域】，尤其涉及一種仿石材紋理透水混凝土預製磚及其製備方法。
【背景技術】
[0002]城市地表逐漸被不透水材料覆蓋，雨水資源流失嚴重。同時，隨著城市化進程的加快和工業化的高速發展，水資源短缺問題日益嚴峻。目前，市場上已有多種透水鋪裝產品，但其表面效果單一，裝飾效果不佳，仿石材紋理透水混凝土作為一種具有裝飾功能的透水鋪裝，很好的滿足了裝飾-透水一體化的需求。
[0003]仿石材紋理透水混凝土的施工主要有現場澆築和預製磚鋪築兩種方式，由於受施工現場支模及攪拌站工作效率的影響，現場澆築施工在紋理和色彩的選擇方面較為單一，並且施工效率低，缺乏靈活性；而預製磚施工工藝簡單，且在工廠預製成型，可根據需求製備成各種色彩和紋理，並可採用不同的組合方式，其裝飾效果的靈活性大大提高。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明提供一種仿石材紋理透水混凝土預製磚及製備方法。本發明的仿石材紋理透水混凝土預製磚有效解決了透水磚裝飾效果不佳、現澆仿石材紋理鋪裝缺乏靈活性等問題，同時解決了仿石材紋理透水混凝土預製磚的工業化生產問題，有利於提高工作效率、控制透水磚質量，並節約了社會成本。
[0005]本發明採用如下技術方案:
本發明的仿石材紋理透水混凝土預製磚自下而上由透水本體層和仿石材紋理透水面層兩個部分組成；其中，透水本體層所用的原材料和每立方米混凝土的重量配合比為:(a)骨料為碎石，加入量為1400kg/m3?1550kg/m3 ； (b)水泥:310kg/m3?350kg/m3 ； (c)減水劑:3.0kg/m3?3.5kg/m3 ; (d)粉煤灰:25kg/m3?35kg/m3。所述的碎石粒徑為5mm?IOmm0
[0006]所述的仿石材紋理透水面層所用的原材料和每立方米混凝土的重量配合比為:(a)細骨料為石英砂,加入量為1500kg/m3?1800kg/m3 ； (b)水泥:330kg/m3?360kg/m3 ；(c)顏料:3kg/m3 ?8kg/m3 ； (d)減水劑:3.3kg/m3 ?4kg/m3 ； (e)娃灰:40kg/m3 ?45kg/m3 ；(f)粉煤灰:30kg/m3?40kg/m3。所述的石英砂的級配為:10目?20目佔70%?90% ；24目?48目佔10%?30%。
[0007]所述的水泥為32.5普通矽酸鹽水泥、42.5普通矽酸鹽水泥或52.5普通矽酸鹽水泥。所述的減水劑為萘系高效減水劑或聚羧酸高性能減水劑。
[0008]本發明的仿石材紋理透水混凝土預製磚的製備方法的具體步驟如下:
(a)面層紋理設計；選擇透水面層的仿石材紋理；
(b)設備選型；使用的設備是路面磚砌塊成型機，且該砌塊成型機帶有二次布料設備； (C)模具製作加工；根據選擇的透水面層的仿石材紋理進行模具製造，安裝至路面磚砲塊成型機壓制系統中；
(d)仿石材紋理透水面層和透水本體層配合比設計；分別按配比稱取仿石材紋理透水面層和透水本體層的原料；
(e)仿石材紋理透水面層和透水本體層混合料製備；將稱取的取仿石材紋理透水面層和透水本體層的原料分別進行混合，並加水攪拌均勻，水灰比控制在0.28?0.38之間；
(f)透水本體層混合料輸送至路面磚砌塊成型機的布料系統中進行填料、採用成型機的液壓系統進行壓實；加壓強度為0.11?0.13MPa ；
(g)仿石材紋理透水面層混合料填料、壓實；將攪拌好的仿石材紋理透水面層混合料輸送至路面磚砌塊成型機的布料系統中並裝填在加壓後的透水本體層上，採用成型機的液壓系統進行進行二次加壓，加壓強度為0.15?0.2IMPa ；
(h)仿石材紋理透水混凝土預製磚壓製成型；在二次壓制後的仿石材紋理透水面層上進行紋理壓制；
(i)路面磚成型後需覆蓋塑料薄膜，待混凝土硬化後灑水養護1-2日，優選2日，然後進行碼垛，碼垛後繼續灑水養護5-7日，優選5日。
[0009]步驟(a)中，透水面層的仿石材紋理為石材斷裂與規則分隔帶結合紋理、天然卵石紋理或石材斷裂面陰陽拼裝紋理。
[0010]步驟(C)中，紋理壓制採用鋼製模具。
[0011]製備過程中質量控制如下:
(a)原材料精確計量，誤差不大於1%。(b)混凝土自加水攪拌至壓製成型，時間不超過20分鐘。(c)透水本體層布料完畢，進行第一次靜荷載壓制，加壓強度為0.11?0.13MPa。
(d)預製磚透水面層布料完畢，進行第二次振動壓製成型，加壓強度為0.15?0.21MPa。
[0012]本發明的積極效果如下:
本發明的仿石材紋理透水混凝土預製磚表面有類似天然石材的裝飾效果，與環境融為一體，增強了城市的自然屬性，使人類與大自然的關係更加緊密，而且本發明的仿石材紋理透水混凝土預製磚的紋理自然多樣、適用於多種場地，滿足不同檔次的需求。
[0013]另一方面，本發明的仿石材紋理透水混凝土預製磚採用合理的配合比例，既不會因為過於緊密夯實影響透水功能、也不會因為保證透水而使磚體結構疏鬆，本發明採用優化的配合比設計保證了仿石材紋理透水混凝土預製磚的透水性，耐磨性及物理力學指標。
[0014]本發明實現了仿石材紋理透水混凝土預製磚的工廠生產，通過設備二次壓製成型，同時採用計量設備精確上料，有效控制成型質量，提高了工作效率，節約了社會成本，具有施工方便、裝飾效果多樣化、裝飾靈活性高的特點以及雨水收集、吸聲降噪、調節溫溼度、緩解「熱島效應」等功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明仿石材紋理透水混凝土預製磚結構示意圖；
圖中:1-透水本體層；2-仿石材紋理透水面層。
[0016]圖2為仿石材紋理透水混凝土預製磚製備工藝流程圖。
[0017]圖3為仿石材紋理透水混凝土預製磚的紋理實施例一的示意圖。
[0018]圖4為仿石材紋理透水混凝土預製磚的紋理實施例二的示意圖。[0019]圖5為仿石材紋理透水混凝土預製磚的紋理實施例三的示意圖。
[0020]圖6為仿石材紋理透水混凝土預製磚的紋理實施例四的示意圖。
[0021]圖7為仿石材紋理透水混凝土預製磚的紋理實施例五的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面的實施例是對本發明的進一步詳細描述。
[0023]實施例一
仿石材紋理透水混凝土預製磚透水本體層I所用的原材料和每立方米砂漿的重量配合比為:(a)骨料為碎石，用量為1400kg/m3，碎石粒徑為5mm?10mm。(b)水泥(P.042.5R):350kg/m3。(c)減水劑:3.5kg/ m3。 (d)粉煤灰:35kg/ m3。
[0024]仿石材紋理透水混凝土預製磚仿石材紋理透水面層2所用的原材料和每立方米砂漿的重量配合比為:(a)細骨料為石英砂，加入量為1500kg/ m3。石英砂的級配為:20目佔 70% ; 48 目佔 30%。(b)水泥:360kg/ m3。(c)顏料:8kg/ m3。(d)減水劑:4kg/ m3。
(e)娃灰:45kg/ m3。(f)粉煤灰:40kg/ m3。
[0025]預製磚性能指標:透水本體層強度:32.5MPa ;透水面層強度:33.8 MPa ;預製磚透水係數8mm/s ；
實施例二
仿石材紋理透水混凝土預製磚透水本體層I所用的原材料和每立方米砂漿的重量配合比為:(a)骨料為碎石,用量為1530kg/m3,碎石粒徑為5mm?10mm。(b)水泥:340kg/m3。
(c)減水劑:3.4kg/ m3。 (d)粉煤灰:34kg/ m3。
[0026]仿石材紋理透水混凝土預製磚仿石材紋理透水面層2所用的原材料和每立方米砂漿的重量配合比為:(a)細骨料為石英砂，加入量為1722kg/ m3。石英砂的級配為:20目佔 80% ; 48 目佔 20%。(b)水泥:340kg/ m3。(c)顏料:3kg/ m3。(d)減水劑:3.5kg/ m3。
(e)娃灰:40kg/ m3。(f)粉煤灰:30kg/ m3。
[0027]預製磚性能指標:透水本體層強度:25.8MPa ;透水面層強度:27 MPa ;預製磚透水係數 15mm/s ；
實施例三
仿石材紋理透水混凝土預製磚透水本體層I所用的原材料和每立方米砂漿的重量配合比為:(a)骨料為碎石,用量為1550kg/m3,碎石粒徑為5mm?10mm。(b)水泥:310kg/m3。
(c)減水劑:3.lkg/ m3。 (d)粉煤灰:31kg/ m3。
[0028]仿石材紋理透水混凝土預製磚仿石材紋理透水面層2所用的原材料和每立方米砂漿的重量配合比為:(a)細骨料為石英砂，加入量為1800kg/ m3。石英砂的級配為:20目佔 90% ; 48 目佔 10%ο (b)水泥:330kg/ m3。(c)顏料:4kg/ m3。(d)減水劑:3.3kg/ m3。
(e)娃灰:40kg/ m3。(f)粉煤灰:30kg/ m3。
[0029]預製磚性能指標:透水本體層強度:21.5MPa ;透水面層強度:23.2 MPa ;預製磚透水係數22mm/s ；
參照圖2所示:本發明仿石材紋理透水混凝土預製磚的生產工藝如下:(a)面層紋理設計；(b)設備選型；(c)模具加工；(d)仿石材紋理透水面層2和透水本體層I配合比設計；(e)仿石材紋理透水面層2和透水本體層I混合料製備；(f)透水本體層I混合料填料、壓實，加壓強度為0.11?0.13MPa ； (g)仿石材紋理透水面層2混合料填料、壓實，加壓強度為0.15?0.2IMPa ； (h)仿石材紋理透水混凝土預製磚壓製成型；(i)養護、碼垛。
[0030]參見圖1所示，透水本體層I和仿石材紋理透水面層2沒有固定規格，一般都是根據成本、透水係數、耐久性確定，透水本體層的孔隙率大於仿石材紋理透水面層的孔隙率，如果透水係數要求高，則透水本體層的厚度要大一些；但同時透水本體層的強度稍低於仿石材紋理透水面層，仿石材紋理透水面層厚度大一些的話會對整體強度的提高有幫助，一般來講，透水本體層I的厚度為7?10釐米，仿石材紋理透水面層厚度為I?3釐米，另夕卜，仿石材紋理透水面層的材料成本高於透水本體層，如果一個工程實行總價控制，就要考慮仿石材紋理透水面層的厚度了，參見圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示:為仿石材紋理透水混凝土預製磚的五個紋理實施例示意圖，仿石材紋理透水混凝土預製磚的規格與磚體的厚度和路面設計要求相關，一般規格在200毫米?400毫米之間，其紋理多樣、適用於不同場地，其中圖7表明，多個仿石材紋理透水混凝土預製磚之間相互拼接可以形成更為複雜的圖案，以滿足不同檔次的需求。
[0031]儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種仿石材紋理透水混凝土預製磚，其特徵在於:所述的仿石材紋理透水混凝土預製磚自下而上由透水本體層和仿石材紋理透水面層兩個部分組成；其中，透水本體層所用的原材料和每立方米混凝土的重量配合比為:(a)骨料為碎石，加入量為1400kg/m3~1550kg/m3 ； (b)水泥:310kg/m3 ~350kg/m3 ； (c)減水劑:3.0kg/m3 ~3.5kg/m3 ； (d)粉煤灰:25kg/m3 ~35kg/m3。
2.如權利要求1所述的仿石材紋理透水混凝土預製磚，其特徵在於:所述的碎石粒徑為 5mm ~10mnin
3.如權利要求1所述的仿石材紋理透水混凝土預製磚，其特徵在於:所述的仿石材紋理透水面層所用的原材料和每立方米混凝土的重量配合比為:(a)細骨料為石英砂，加入量為 1500kg/m3 ~1800kg/m3 ； (b)水泥:330kg/m3 ~360kg/m3 ； (c)顏料:3kg/m3 ~8kg/m3 ； (d)減水劑:3.3kg/m3 ~4kg/m3 ； (e)娃灰:40kg/m3 ~45kg/m3 ； (f)粉煤灰:30kg/m3 ~40kg/m3。
4.如權利要求3所述的仿石材紋理透水混凝土預製磚，其特徵在於:所述的石英砂的級配為:10目~20目佔70%~90% ;24目~48目佔10%~30%。
5.如權利要求1或3所述的仿石材紋理透水混凝土預製磚，其特徵在於:所述的水泥為32.5普通矽酸鹽水泥、42.5普通矽酸鹽水泥或52.5普通矽酸鹽水泥。
6.如權利要求1或3所述的仿石材紋理透水混凝土預製磚，其特徵在於:所述的減水劑為萘系高效減水劑或聚羧酸高性能減水劑。
7.如權利要求1-6任一項所述的仿石材紋理透水混凝土預製磚的製備方法，其特徵在於:所述製備方法的具體步驟如下: (a)面層紋理設計；選擇透水面層的仿石材紋理； (b)設備選型；使用的設備是路面磚砌塊成型機，且該砌塊成型機帶有二次布料裝置； (C)模具製作加工；根據選擇的透水面層的仿石材紋理進行模具製造，安裝至路面磚砲塊成型機壓制系統中； (d)仿石材紋理透水面層和透水本體層配合比設計；分別按配比稱取仿石材紋理透水面層和透水本體層的原料； (e)仿石材紋理透水面層和透水本體層混合料製備；將稱取的取仿石材紋理透水面層和透水本體層的原料分別進行混合，並加水攪拌均勻，水灰比控制在0.28~0.38之間； (f)透水本體層混合料輸送至路面磚砌塊成型機的布料系統中進行填料、採用成型機的液壓系統進行壓實；加壓強度為0.11~0.13MPa ； (g)仿石材紋理透水面層混合料填料、壓實；將攪拌好的仿石材紋理透水面層混合料輸送至路面磚砌塊成型機的布料系統中並裝填在加壓後的透水本體層上，採用成型機的液壓系統進行進行二次加壓，加壓強度為0.15~0.2IMPa ； (h)仿石材紋理透水混凝土預製磚壓製成型；在二次壓制後的仿石材紋理透水面層上進行紋理壓制； (i)預製磚成型後需覆蓋塑料薄膜，待混凝土硬化後灑水養護I~2日，然後進行碼垛，碼垛後繼續灑水養護5~7日。
8.如權利要求7所述的製備方法，其特徵在於:步驟(a)中，透水面層的仿石材紋理為石材斷裂與規則分隔帶結合紋理、天然卵石紋理或石材斷裂面陰陽拼裝紋理。
9.如權利要 求7所述的製備方法，其特徵在於:步驟(c)中，紋理壓制採用鋼製模具。
【文檔編號】E01C5/06GK103981783SQ201410175629
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】張燕剛, 石雲興, 宋中南, 李豔穩, 張濤, 劉偉 申請人:中國建築股份有限公司, 北京中建柏利工程技術發展有限公司