一种互锁结构砖材制备方法与流程

本发明实施例涉及砖材工艺领域，特别涉及一种互锁结构砖材制备方法。

背景技术：

国内路面砖有石材、烧结砖、陶片、水泥砖、双层砖等材料，不同材料砖体具有不同性质，如石材采自天然石材，具有耐腐蚀性较强的优点，如烧结砖类型和陶片类型下具有铺装色彩艳丽的优点等等。

然而，上述常见的材料适用于气候适宜环境，在极寒地区下，颜色易脱落且抗冻融能力差，导致应用时颜色可选择性较少；在雨季较长地区，砖体内部结构易被侵蚀，寿命大大降低。

由此可见，对于常规性实施物品路面砖在性能上仍存在待提高的地方，如何更好地适用于极寒和雨水多地区是当前路面砖急需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种互锁结构砖材制备方法，通过砖材间级配颗粒与框架形成互锁结构，所制备出的成品砖抗冻融能力强、耐腐蚀性高，能够解决相关技术中砖体在极寒和雨水多地区适用性不强的问题。所述技术方案如下：

提供了一种互锁结构砖材制备方法，所述方法用于砖材制备系统，所述砖材制备系统包括操控主机、材料筛选机、混合搅拌机、布料机和成型装置，所述方法包括：

所述操控主机控制所述材料筛选机对原砖材料进行筛分，得到目标粒径范围内的规格砖材料，所述目标粒径范围根据颗粒级配程度进行设置；

所述操控主机根据目标砖体类型控制所述混合搅拌机制备待混合物，其中，所述待混合物包括粗骨料框架用颗粒和级配颗粒，所述粗骨料框架用颗粒的粒径大于所述级配颗粒的粒径；

所述操控主机控制所述混合搅拌机对所述待混合物和所述规格砖材料进行混匀操作，得到制砖材料；

所述操控主机控制所述布料机对所述制砖材料进行成模操作，得到成模砖，所述成模操作通过高频振荡方式完成，所述成模砖中，粗骨料框架内填充有所述规格砖材料，所述粗骨料框架之间填充有所述级配颗粒，所述粗骨料框架和所述级配颗粒形成互锁结构；

所述操控主机控制所述成型装置对所述成模砖进行成型操作，得到成品砖，所述成型操作用于对所述成模砖进行加压成型。

可选的，所述布料机包括至少2个模腔和料耙，各个模腔设有高频震荡器；

所述操控主机控制所述布料机对所述制砖材料进行成模操作，得到成模砖，包括：

所述操控主机通过输送装置将所述制砖材料依次布入各个模腔内；

所述操控主机控制所述料耙向所述各个模腔进行供料操作；

所述操控主机控制所述各个模腔的震荡器进行高频打击操作，所述各个模腔内形成有所述成模砖。

可选的，所述操控主机控制所述料耙向所述各个模腔进行供料操作，包括：

所述操控主机控制所述料耙旋转，所述料耙启动并向所述各个模腔进行第一供料操作，所述第一供料操作下所述各个模腔内形成粗骨料框架；

所述操控主机控制所述料耙向各个所述粗骨料框架内和外进行第二供料操作，所述第二供料操作用于对所述粗骨料框架进行所述规格砖材料和所述级配颗粒的填充。

可选的，所述成型装置包括加压装置、移动装置和高频震荡器；

所述操控主机控制所述成型装置对所述成模砖进行成型操作，得到成品砖，包括：

所述操控主机控制所述移动装置将所述加压装置移动至所述模腔处，通过所述加压装置的自重对所述模腔内的成模砖进行所述加压成型；

所述操控主机操控所述高频震荡器对所述模腔的底部进行高频振荡，结束后，得到所述成品砖。

可选的，所述材料筛选机包括机械臂和滚动筛网；

所述操控主机控制所述材料筛选机对原砖材料进行筛分，得到目标粒径范围内的规格砖材料，包括：

所述操控主机根据所述目标粒径范围选择筛选粒径对应的滚动筛网；

所述操控主机控制所述机械臂将所述原砖材料送入所述筛选粒径对应的滚动筛网，得到所述目标粒径范围内的规格砖材料。

可选的，所述操控主机控制所述混合搅拌机对所述待混合物和所述规格砖材料进行混匀操作之后，所述方法还包括：

所述操控主机通过输送装置将所述制砖材料送入恒温料箱。

可选的，所述砖材制备系统还包括养护机，所述养护机包括机械臂、钢板、蒸汽器和通风口；

所述得到成品砖之后，所述方法还包括：

所述操控主机通过所述机械臂将所述成品砖输送至所述钢板处；

所述操控主机启动所述蒸汽器对所述成品砖进行蒸汽养护；

响应于蒸汽养护结束，所述操控主机启动通风口对所述成品砖进行通风。

可选的，所述养护机还包括包装装置，所述操控主机启动通风口对所述成品砖进行通风之后，所述方法还包括：

所述操控主机操控所述包装装置对通风后的成品砖进行密封包装。

本发明带来的技术效果：

本发明提供了一种互锁结构砖材制备方法，该方法中，操控主机为执行主体，控制材料筛选机对原砖材料进行筛分，得到目标粒径范围内的规格砖材料；根据目标砖体类型控制混合搅拌机制备待混合物；控制混合搅拌机对待混合物和规格砖材料进行混匀操作，得到制砖材料；控制布料机对制砖材料进行成模操作，得到成模砖，成模砖中，粗骨料框架内填充有规格砖材料，粗骨料框架之间填充有级配颗粒，粗骨料框架和级配颗粒形成互锁结构；控制成型装置对成模砖进行成型操作，得到成品砖。通过本发明制备的砖材在内部实现互锁结构，有效避免应用时雨水渗透导致的内部结构侵蚀，延长使用寿命，且砖体超低吸水率能够减少由于冻融对砖体造成的伤害，适合严寒地区使用。

附图说明

图1示出了本发明一个示例性实施例提供的砖材制备系统的示意图；

图2示出了本发明一个示例性实施例提供的互锁结构砖材制备方法的流程图；

图3示出了本发明另一个示例性实施例提供的互锁结构砖材制备方法的流程图；

图4示出了本发明另一个示例性实施例提供的砖材制备系统的示意图；

图5示出了本发明另一个示例性实施例提供的互锁结构砖材制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例1

请参考图1，其示出了本发明一个示例性实施例提供的砖材制备系统的示意图。该砖材制备系统中包括操控主机100、材料筛选机110、混合搅拌机120、布料机130和成型装置140。

该砖材制备系统用于实现本发明的互锁结构砖材制备方法。在该砖材制备系统中，操控主机100控制材料筛选机110对原砖材料进行筛分，得到目标粒径范围内的规格砖材料，目标粒径范围根据颗粒级配程度进行设置；操控主机100根据目标砖体类型控制混合搅拌机120制备待混合物；操控主机100控制混合搅拌机120对待混合物和规格砖材料进行混匀操作，得到制砖材料；操控主机100控制布料机130对制砖材料进行成模操作，得到成模砖，成模操作通过高频振荡方式完成；操控主机100控制成型装置140对成模砖进行成型操作，得到成品砖，成型操作用于对成模砖进行加压成型。

可选的，操控主机100为一种包括处理器和存储器的计算机设备，操控主机100通过存储器存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，用于被处理器执行以实现本发明的互锁结构砖材制备方法中各个步骤的功能，该计算机设备可以是存储有上述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集的平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等电子设备，本发明各个实施例对此不作限定。

实施例2

请参考图2，其示出了本发明一个示例性实施例示出的互锁结构砖材制备方法的流程图。该方法适用于图1所示的砖材制备系统，该砖材制备系统包括操控主机、材料筛选机、混合搅拌机、布料机和成型装置，该方法包括：

步骤201，操控主机控制材料筛选机对原砖材料进行筛分，得到目标粒径范围内的规格砖材料。

目标粒径范围根据颗粒级配程度进行设置。

步骤202，操控主机根据目标砖体类型控制混合搅拌机制备待混合物。

其中，待混合物包括粗骨料框架用颗粒和级配颗粒，粗骨料框架用颗粒的粒径大于级配颗粒的粒径。

在一种可能的实施方式中，操控主机根据目标砖体类型(不同温度下不同规格产品)的检测要求，按照对应材料配方进行待混合物的制备；其中，待混合物为水泥、粉煤灰、氧化铁颜料和水。

步骤203，操控主机控制混合搅拌机对待混合物和规格砖材料进行混匀操作，得到制砖材料。

操控主机控制混合搅拌机对待混合物和规格砖材料进行混匀操作，充分搅拌后，完成制砖材料的准备工作。

步骤204，操控主机控制布料机对制砖材料进行成模操作，得到成模砖。

成模操作通过高频振荡方式完成，成模砖中，粗骨料框架内填充有规格砖材料，粗骨料框架之间填充有级配颗粒，粗骨料框架和级配颗粒形成互锁结构。

步骤205，操控主机控制成型装置对成模砖进行成型操作，得到成品砖。

成型操作用于对成模砖进行加压成型。

综上所述，本发明实施例中提供了一种互锁结构砖材制备方法，该方法中，操控主机为执行主体，控制材料筛选机对原砖材料进行筛分，得到目标粒径范围内的规格砖材料；根据目标砖体类型控制混合搅拌机制备待混合物；控制混合搅拌机对待混合物和规格砖材料进行混匀操作，得到制砖材料；控制布料机对制砖材料进行成模操作，得到成模砖，成模砖中，粗骨料框架内填充有规格砖材料，粗骨料框架之间填充有级配颗粒，粗骨料框架和级配颗粒形成互锁结构；控制成型装置对成模砖进行成型操作，得到成品砖。通过本发明制备的砖材在内部实现互锁结构，有效避免应用时雨水渗透导致的内部结构侵蚀，延长使用寿命，且砖体超低吸水率能够减少由于冻融对砖体造成的伤害，适合严寒地区使用。

实施例3

请参考图3，其示出了本发明另一个示例性实施例示出的互锁结构砖材制备方法的流程图。该方法适用于图1所示的砖材制备系统，该砖材制备系统包括操控主机、材料筛选机、混合搅拌机、布料机和成型装置，该方法包括：

步骤301，操控主机根据目标粒径范围选择筛选粒径对应的滚动筛网。

可选的，材料筛选机包括机械臂和滚动筛网。

步骤302，操控主机控制机械臂将原砖材料送入筛选粒径对应的滚动筛网，得到目标粒径范围内的规格砖材料。

在一个示例中，原砖材料使用10毫米及以下的城市水泥建筑垃圾破碎材料，操控主机控制机械臂将原砖材料送入筛选粒径对应的滚动筛网，目标粒径范围依次为φ1.0、φ2.0、φ3.0、φ4.0、φ5.0、φ8.0和φ10.0，通过筛分得到7种规格砖材料。

需要说明的是，粒径数值不宜过大，粗的颗粒会使得级配脱节，形成空洞或粉团，影响砖体质量，粗颗粒再大又会影响产品的景观效果。

步骤303，操控主机根据目标砖体类型控制混合搅拌机制备待混合物。

在一种可能的实施方式中，操控主机根据目标砖体类型(不同温度下不同规格产品)的检测要求，按照对应材料配方进行待混合物的制备；其中，待混合物为水泥、粉煤灰、氧化铁颜料和水。

步骤304，操控主机控制混合搅拌机对待混合物和规格砖材料进行混匀操作，得到制砖材料。

操控主机控制混合搅拌机对待混合物和规格砖材料进行混匀操作，充分搅拌后，完成制砖材料的准备工作。

需要说明的是，由于水泥制品在加水搅拌时会发热，水分会蒸发，为了确保强度的均匀，一次搅拌的材料必须在有限时间(如6分钟)之内全部用完。

步骤305，操控主机通过输送装置将制砖材料送入恒温料箱。

可选的，为了防止水分蒸发，操控主机通过输送装置将制砖材料送入恒温料箱。

步骤306，操控主机通过输送装置将制砖材料依次布入各个模腔内。

可选的，布料机包括至少2个模腔和料耙，各个模腔设有高频震荡器。

料耙的作用是把原材料打散和持续不停地向模腔供料，如0.6平方左右的成型平台，内置30多个独立可调的高频震荡器，可以使得每0.02平方面积上产生4000psi左右的分段高频击打力。搅拌的原材料水分偏少，材料没有流动性，料耙不能够使得每个模腔布料均匀，通过调节每个独立的高频震荡器的振荡频率和力度，使得每块砖重量相等。

步骤307，操控主机控制料耙向各个模腔进行供料操作。

可选的，步骤307包括如下内容。

内容一、操控主机控制料耙旋转，料耙启动并向各个模腔进行第一供料操作，第一供料操作下各个模腔内形成粗骨料框架。

内容二、操控主机控制料耙向各个粗骨料框架内和外进行第二供料操作，第二供料操作用于对粗骨料框架进行规格砖材料和级配颗粒的填充。

步骤308，操控主机控制各个模腔的震荡器进行高频打击操作，各个模腔内形成有成模砖。

当供料停止，操控主机控制料耙旋转，料耙启动并向各个模腔进行第一供料操作，底部的高频振荡器启动，增加了原材料的流动性，这时的原材料按照级配开始流动填充。

在一个示例中，直径8-10的颗粒形成粗骨料框架，框架内的间隙填充5-8的级配颗粒，以此类推最后所有的缝隙填充满粉状物，过程4秒钟。

进一步的，料耙回移时，高频震荡器停止工作，防止回移过程中的布料不均匀，最终得到成模砖。

步骤309，操控主机控制移动装置将加压装置移动至模腔处，通过加压装置的自重对模腔内的成模砖进行加压成型。

可选的，成型装置包括加压装置、移动装置和高频震荡器。

步骤310，操控主机操控高频震荡器对模腔的底部进行高频振荡，结束后，得到成品砖。

其中，底部高频振动同步工作，让砖体充分压实，最终得到成品砖。

实施例4

为了提高成品砖的保存时间，本发明提供的互锁结构砖材制备方法还包括对成品砖的养护过程。

请参考图5，其示出了本发明另一个示例性实施例示出的互锁结构砖材制备方法的流程图。该方法适用于图4所示的砖材制备系统，在图1的基础上，该砖材制备系统还包括养护机150，对应的互锁结构砖材制备方法包括：

步骤501，操控主机根据目标粒径范围选择筛选粒径对应的滚动筛网。

可选的，材料筛选机包括机械臂和滚动筛网。

步骤502，操控主机控制机械臂将原砖材料送入筛选粒径对应的滚动筛网，得到目标粒径范围内的规格砖材料。

在一个示例中，原砖材料使用10毫米及以下的城市水泥建筑垃圾破碎材料，操控主机控制机械臂将原砖材料送入筛选粒径对应的滚动筛网，目标粒径范围依次为φ1.0、φ2.0、φ3.0、φ4.0、φ5.0、φ8.0和φ10.0，通过筛分得到7种规格砖材料。

需要说明的是，粒径数值不宜过大，粗的颗粒会使得级配脱节，形成空洞或粉团，影响砖体质量，粗颗粒再大又会影响产品的景观效果。

步骤503，操控主机根据目标砖体类型控制混合搅拌机制备待混合物。

在一种可能的实施方式中，操控主机根据目标砖体类型(不同温度下不同规格产品)的检测要求，按照对应材料配方进行待混合物的制备；其中，待混合物为水泥、粉煤灰、氧化铁颜料和水。

步骤504，操控主机控制混合搅拌机对待混合物和规格砖材料进行混匀操作，得到制砖材料。

操控主机控制混合搅拌机对待混合物和规格砖材料进行混匀操作，充分搅拌后，完成制砖材料的准备工作。

需要说明的是，由于水泥制品在加水搅拌时会发热，水分会蒸发，为了确保强度的均匀，一次搅拌的材料必须在有限时间(如6分钟)之内全部用完。

步骤505，操控主机通过输送装置将制砖材料送入恒温料箱。

可选的，为了防止水分蒸发，操控主机通过输送装置将制砖材料送入恒温料箱。

步骤506，操控主机通过输送装置将制砖材料依次布入各个模腔内。

可选的，布料机包括至少2个模腔和料耙，各个模腔设有高频震荡器。

料耙的作用是把原材料打散和持续不停地向模腔供料，如0.6平方左右的成型平台，内置50多个独立可调的高频震荡器，可以使得每0.02平方面积上产生4000psi左右的分段高频击打力。搅拌的原材料水分偏少，材料没有流动性，料耙不能够使得每个模腔布料均匀，通过调节每个独立的高频震荡器的振荡频率和力度，使得每块砖重量相等。

步骤507，操控主机控制料耙向各个模腔进行供料操作。

可选的，步骤507包括如下内容。

内容一、操控主机控制料耙旋转，料耙启动并向各个模腔进行第一供料操作，第一供料操作下各个模腔内形成粗骨料框架。

内容二、操控主机控制料耙向各个粗骨料框架内和外进行第二供料操作，第二供料操作用于对粗骨料框架进行规格砖材料和级配颗粒的填充。

步骤508，操控主机控制各个模腔的震荡器进行高频打击操作，各个模腔内形成有成模砖。

当供料停止，操控主机控制料耙旋转，料耙启动并向各个模腔进行第一供料操作，底部的高频振荡器启动，增加了原材料的流动性，这时的原材料按照级配开始流动填充。

在一个示例中，直径8-10的颗粒形成粗骨料框架，框架内的间隙填充5-8的级配颗粒，以此类推最后所有的缝隙填充满粉状物，过程4秒钟。

进一步的，料耙回移时，高频震荡器停止工作，防止回移过程中的布料不均匀，最终得到成模砖。

步骤509，操控主机控制移动装置将加压装置移动至模腔处，通过加压装置的自重对模腔内的成模砖进行加压成型。

可选的，成型装置包括加压装置、移动装置和高频震荡器。

步骤510，操控主机操控高频震荡器对模腔的底部进行高频振荡，结束后，得到成品砖。

其中，底部高频振动同步工作，让砖体充分压实，最终得到成品砖。

步骤511，操控主机通过机械臂将成品砖输送至钢板处。

可选的，养护机包括机械臂、钢板、蒸汽器和通风口。

步骤512，操控主机启动蒸汽器对成品砖进行蒸汽养护。

步骤513，响应于蒸汽养护结束，操控主机启动通风口对成品砖进行通风。

步骤514，操控主机操控包装装置对通风后的成品砖进行密封包装。

可选的，养护机还包括包装装置。

以待混合物为水泥、粉煤灰、氧化铁颜料和水为例，在一个示例中，成品砖组成材料大概比例为：直径8-10的颗粒占比30％-40％，直径3-5的颗粒占比30％左右，直径1-3的占比20％左右，粉煤灰占比10％左右，水泥占比12％左右。

通过级配颗粒之间的互锁，通体一次成型，结构更稳定，降低了水泥的用量，释放了水泥的拉力，提升了产品的抗折抗压强度，降低了吸水率，防止酸雨渗透对内部水泥的破坏，延长了产品的使用寿命，成型过程速度快，分子在级配填充过程中一些气体不能够及时排出，使得砖体拥有了均匀的密闭气孔，产品内部抗冻融系数高；砖体表面在高频振荡下形成了一层一毫米以下级配细沙与水泥的封浆面，砖体表面耐磨度>2.3，高于国标21％以上，强度损失率小于13，高出国标35％以上，特别适合严寒及高酸碱地区，砖体使用寿命50年以上。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，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。