专利名称：高强纤维透水混凝土路面砖及其制备方法
技术领域：
本发明属于建材领域，尤其是一种高强纤维透水混凝土路面砖及 其制备方法。
背景技术：
目前国内研制的透水性混凝土路面砖的抗压强度， 一般在30MPa 左右，不能达到国家建材行业标准《透水砖》(JC/T945-2005)中规 定的抗压强度Cc50要求。原因是l.影响透水砖性能的主要因素是 骨料级配、面层透水砂浆和基层混凝土的骨灰比、水灰比、面层厚度 和最终产品的致密性，传统的江沙、河砂级配范围较广，与水泥结合 后致密性较大，不能满足透水性要求，尤其是面层透水砂浆骨料的选 择是决定透水砖能否满足透水性、耐磨度要求的关键点。2.水泥用量 和强度等级是第二个重要因素，强度和透水系数是一组对立的性能， 故水泥用量不宜太多，但也不宜太少。3.混凝土路面砖成型机的布料 参数和成型参数的确定成为第三个重要因素，如果增加了布料次数和 成型主震时间，则模箱内混凝土密度就会增大，生产出来的透水混凝 土强度增加透水性下降，反之，强度降低透水系数增加。
因此，现有透水性混凝土路面砖存在着诸多难以克服的缺点，极 大地影响了透水性混凝土路面砖的应用及发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有良好的耐 磨度和观感并同时又能满足透水路面砖透水性要求的高强纤维透水 混凝土路面砖及其制备方法。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的 一种高强纤维透水混凝土路面砖，由面料层与底料层并经二者成
型构成，其中面料层包括石英砂骨料、P.042.5水泥、改性聚丙烯纤 维与水；底料层包括碎石骨料、P. 042. 5水泥与II级粉煤灰的混合料、 引气型早强剂、改性聚丙烯纤维与水。
而且，所述面料层的石英砂骨料的粒径为0.63mm-1.25mm，所述
底料层的碎石骨料的粒径为2. 5mra-5mm。
而且，所述构成面料层的各材料的重量比为石英砂骨料 P.042. 5水泥:改性聚丙烯纤维水=300: 100: (0.2-0.3): (20-30);
所述构成底料层的各材料的重量比为碎石骨料P. 042. 5水泥与II级
粉煤灰混合料引气型早强剂改性聚丙烯纤维水二400: 100: (0. 7-
1): (0.2-0.4): (22-30)。
而且，所述P.042.5水泥与II级粉煤灰混合料的重量比例为(5-
6): 1。
一种高强纤维透水混凝土路面砖的制备方法，包括面料层制备、
底料层制备以及二者成型，其中 面料层制备方法的步骤是
(1) .在专用有计量容器内先后加入改性聚丙烯纤维和为水总重量
的4-6%的水，分别按顺时针和逆时针各搅拌8-12次，浸泡10-30分 钟，形成预泡聚丙烯纤维，待用；
(2) .在面料强制式搅拌机内加入石英砂和为水总重量的50%水；
(3) .向石英砂内倒入预泡聚丙烯纤维；
(4) .开动搅拌机进行搅拌2-3min后关机；
(5) .然后加入P. 042. 5水泥，搅拌15-25s后边搅拌边加入剩余的
水；
(6) .再搅拌2-3min后打开出料阀门，通过皮带传送到混凝土路面 砖成型机面料仓内；
底料层制备方法的步骤是.-
(1) .在专用有计量容器内先后加入聚丙烯纤维和为水总重量的5-7%的水分别按顺时针和逆时针各搅拌8-12次，浸泡10-30分钟，形 成预泡聚丙烯纤维，待用；
(2) .在底料强制式搅拌机内按配比加入底料专用碎石骨料和为水 总重量的50%水；
(3) .向碎石骨料中倒入预泡聚丙烯纤维；
(4) .开动搅拌机进行搅拌2-3min后关机；
(5) .然后加入P. 042. 5水泥，搅拌15-25s后边搅拌边加入剩余的
水；
(6) .再搅拌2-3min后打开出料阀门，通过皮带传送到混凝土路面 砖成型机底料仓内；
成型方法的步骤是
(1) .打开底料仓向底料布料车内卸料；
(2) .向阴模内进行两次布料，同步布料车内振动栅运动2—3次；
(3) .阳模下压进行中间振0. 3—0. 5s后抬起；
(4) .打开面料仓向底料布料车内卸料；
(5) .再次向阴模内布料两次；
(6) .阳模下压进行主振动2. 0-2. 5s后；
(7X阴模、阳模先后抬起，推板机将产品推出送入升板机；
(8) .子母车将升板机内产品送入养护窑内进行养护；
(9) .产品经窑养20-36小时后由子母车取出送入降板机； 卿,码垛机自动码垛；
ai).经包装后，用叉车送入库区自然养护。
而且，所述面料层的预泡聚丙烯纤维中改性聚丙烯纤维和水的重 量比例为5: (0.8-1.5)，所述底料层的预泡聚丙烯纤维中改性聚丙 烯纤维和水的重量比例为5: (0. 9-1. 8)。
本发明的优点和有益效果为
1. 本高强纤维混透水凝土路面砖是通过添加纤维等增强材料后， 使混凝土透水砖即具有较高的抗压强度，能够承受加大的荷载，又具 有理想的连接孔隙使雨水等积聚水经过产品表面能够渗透到下面乃 至地下，同时通过有效选择面层骨料及颗粒级配，使得该项目的透水 砖同样具有普通路面砖面层的耐磨度和良好观感，同时又能满足透水
路面砖的透水性要求，使高强纤维混凝土透水砖将高强度和透水性达 到了统一。
2. 本高强纤维混凝土透水砖选用改性聚丙烯纤维，并将其添加到
干硬性透水混凝土中，形成微纤维水泥结晶交织结构，有效增加骨料 间点与点之间的粘结力，使透水混凝土结构趋于很好的整体性，降低 受力后混凝土微观裂纹的产生，从而提高透水混凝土路面砖的整体强 度及抗反复冻融的性能，使产品达到国家建材行业标准《透水砖》
(JC/T945-2005)中规定的抗压强度Cc50要求。
3. 本高强纤维混凝土透水砖面层骨料选择抛弃传统的江砂、河 砂、人工砂，改用强度高、色泽均匀、颗粒级配可控的石英砂，即保 证产品的透水性，又使耐磨度满足标准要求，可应用于彩石透水砖、 彩色透水砖及有透水需求的各种混凝土制品的生产。
4. 本高强纤维混凝土透水砖的制备工艺通过增加纤维预搅拌程 序，使用前将聚丙烯纤维提前置于适量骨料中进行预泡一定时间后搅 拌，使纤维充分融合在骨料中，该程序的增加有效避免纤维结团失效 现象发生，形成微纤维水泥结晶交织结构，有效增加骨料间点与点之 间的粘结力，使透水混凝土结构趋于很好的整体性，降低受力后混凝 土微观裂纹的产生，从而提高透水混凝土路面砖的整体强度及抗反复 冻融的性能。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描 述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
本发明所涉及的高强纤维透水混凝土路面砖，是指在混凝土原材 料中添加纤维而制成的具有较高抗压强度承受较大的荷载，同时又能 使水经过混凝土表面渗透到下面乃至地下的混凝土铺地砖。
一种高强纤维透水混凝土路面砖，由面料层与底料层并经二者成 型构成，其中-
1. 面料层的材料构成
骨料0. 63腿-1.25mm的石英砂，重量为150 kg;
胶凝材料P.042. 5水泥；重量为50kg; 增强材料改性聚丙烯纤维；重量为0.13kg; 水，重量为13kg。 其制备方法
(1) .在专用计量容器内按比例5: (0.9-1.8)先后加入改性聚丙
烯纤维0. 13kg和水0. 65kg，分别按顺时针和逆时针各搅拌10次， 浸泡20分钟，形成预泡聚丙烯纤维，待用；
(2) .在面料强制式搅拌机内加入石英砂150kg和1/2水(即 6. 5kg);
(3) .向石英砂内倒入预泡聚丙烯纤维；
(4) .开动搅拌机进行搅拌2. 5min后关机；
(5) .然后加入胶凝材料——P. 042. 5水泥50kg，搅拌20s后边搅 拌边加入剩余的水(5.85kg);
(6) .再搅拌2. Omin后打开出料阀门，通过皮带传送到混凝土路面 砖成型机面料仓内。
2. 底料层的材料构成 骨料2. 5mm-5mm碎石800kg;
胶凝材料P. 042. 5水泥175kg与II级粉煤灰30kg混合料；
外加剂引气型早强剂1.6kg;
增强材料改性聚丙烯纤维0. 6kg;
水52kg。
其制备方法
(1) .在专用计量容器内按比例5: (0.8-1.5)先后加入聚丙烯纤 维(0.6kg)和水(3kg)，分别按顺时针和逆时针各搅拌10次，浸泡20 分钟待用；
(2) .在底料强制式搅拌机内按配比加入底料专用骨料(800kg)和 1/2水(26kg);
(3) .按比例倒入一份预泡的聚丙烯纤维(0. 6kg纤维+3kg水)；
(4) .开动搅拌机进行搅拌2. Omin后关机；
(5) .按配比加入P. 042. 5水泥搅拌20s后边搅拌边加入剩余的水 (23kg)和外加剂(1.6kg);
(6) .搅拌1. 5min后打开出料阀门通过皮带传送到混凝土路面砖 成型机底料仓内。
3、成型方法
(1) .打开底料仓向底料布料车内卸料；
(2) .向阴模内进行两次布料，同步布料车内振动栅运动2—3次；
(3) .阳模下压迸行中间振0. 3—0. 5s后抬起；
(4) .打开面料仓向底料布料车内卸料；
(5) .再次向阴模内布料两次；
(6) .阳模下压进行主振动2. 0-2. 5s后；
(7) .阴模、阳模先后抬起，推板机将产品推出送入升板机；
(8) .子母车将升板机内产品送入养护窑内进行养护；
(9) .产品经窑养20-36小时后由子母车取出送入降板机；
柳.码垛机自动码垛；
(ll).经包装后，用叉车送入库区自然养护。
因骨料级配没有连续性，结构中含有大量的连接孔隙，故透水混 凝土路面砖是一种内部含有大量非封闭性孔隙的多孔混凝土制品。在 下雨或路面积水时，水能沿着透水混凝土路面砖中这些贯穿的"通路" 顺利地渗入地下或暂时储存在透水性路基中，然后进一步排放。
本发明的铺装方式-
高强纤维透水混凝土路面砖铺装工艺同普通路面砖不同，为了有 较好的透水效果，采用开放式路基。其铺装工艺如下-
1.最下层采用开放式C20透水混凝土路基，这种混凝土具有较大
的连接孔隙，能够起到引导通过透水砖的渗透水快速下行的效果，减 少因长时间落雨或雨量偏大时路面径流的出现，同时满足较大的蓄水 功能；
2. 中间缓冲层直接采用中砂进行铺装；
3. 最上层铺装高强纤维透水混凝土路面砖。
4. 在铺设了透水砖路面的四周增加收水槽和相应的收水井，使不
能及时渗透到地下的水资源得以有效收集和利用。
权利要求
1.一种高强纤维透水混凝土路面砖，由面料层与底料层并经二者成型构成，其特征在于面料层包括石英砂骨料、P.O42.5水泥、改性聚丙烯纤维与水；底料层包括碎石骨料、P.O42.5水泥与II级粉煤灰的混合料、引气型早强剂、改性聚丙烯纤维与水。
2. 根据权利要求1所述的高强纤维透水混凝土路面砖，其特征在 于所述面料层的石英砂骨料的粒径为0.63mm-1.25mm，所述底料层 的碎石骨料的粒径为2. 5mm-5mm。
3. 根据权利要求1所述的高强纤维透水混凝土路面砖，其特征在于所述构成面料层的各材料的重量比为石英砂骨料P. 042. 5水 泥改性聚丙烯纤维水=300: 100: (0.2-0.3): (20-30);所述构成底料层的各材料的重量比为碎石骨料P. 042. 5水泥与n级粉煤灰混合料引气型早强剂改性聚丙烯纤维水:400: 100: (0.7-1.0):(0.2-0.4): (22-30)。
4. 根据权利要求3所述的高强纤维透水混凝土路面砖，其特征在 于所述P.042.5水泥与II级粉煤灰混合料的重量比例为(5-6): 1。
5. —种如权利要求1所述的高强纤维透水混凝土路面砖的制备 方法，包括面料层制备、底料层制备以及二者成型，其特征在于.-面料层制备方法的步骤是(1) .在专用有计量容器内先后加入改性聚丙烯纤维和为水总重量的4-6%的水，分别按顺时针和逆时针各搅拌8-12次，浸泡10-30分钟，形成预泡聚丙烯纤维，待用；(2) .在面料强制式搅拌机内加入石英砂和为水总重量的50%水；(3) .向石英砂内倒入预泡聚丙烯纤维；(4) .开动搅拌机进行搅拌2-3min后关机；(5) .然后加入P. 042. 5水泥，搅拌15-25s后边搅拌边加入剩余的水；(6) .再搅拌2-3min后打开出料阀门，通过皮带传送到混凝土路面 砖成型机面料仓内；底料层制备方法的步骤是(1).在专用有计量容器内先后加入聚丙烯纤维和为水总重量的5- 7%的水分别按顺时针和逆时针各搅拌8-12次，浸泡10-30分钟，形 成预泡聚丙烯纤维，待用；(2) .在底料强制式搅拌机内按配比加入底料专用碎石骨料和为水 总重量的5C)Q/。水；(3) .向碎石骨料中倒入预泡聚丙烯纤维；(4) .开动搅拌机进行搅拌2-3min后关机；(5) .然后加入P. 042. 5水泥，搅拌15-25s后边搅拌边加入剩余的水；(6) .再搅拌2-3min后打开出料阀门，通过皮带传送到混凝土路面 砖成型机底料仓内；成型方法的步骤是(1) .打开底料仓向底料布料车内卸料；(2) .向阴模内进行两次布料，同步布料车内振动栅运动2—3次；(3) .阳模下压进行中间振0. 3—0. 5s后抬起；(4) .打开面料仓向底料布料车内卸料；(5) .再次向阴模内布料两次；(6) .阳模下压进行主振动2. 0-2. 5s后；(7X阴模、阳模先后抬起，推板机将产品推出送入升板机；(8) .子母车将升板机内产品送入养护窑内进行养护；(9) .产品经窑养20-36小时后由子母车取出送入降板机；. 卿.码垛机自动码垛；(ll).经包装后，用叉车送入库区自然养护。
6.根据权利要求5所述的高强纤维透水混凝土路面砖的制备方 法，其特征在于所述面料层的预泡聚丙烯纤维中改性聚丙烯纤维和 水的重量比例为5: (0.8-1.5)，所述底料层的预泡聚丙烯纤维中改 性聚丙烯纤维和水的重量比例为5: (0. 9-1. 8)。
全文摘要
本发明涉及一种高强纤维透水混凝土路面砖及其制备方法，采用单粒级骨料(石英砂、碎石)、P.O42.5水泥、改性聚丙烯纤维为增强材料、引气型早强剂和水等材料经搅拌、布料、挤压成型而成。因骨料级配没有连续性，结构中含有大量的连接孔隙，故透水混凝土路面砖是一种内部含有大量非封闭性孔隙的多孔混凝土制品。在下雨或路面积水时，水能沿着透水混凝土路面砖中这些贯穿的“通路”顺利地渗入地下或暂时储存在透水性路基中，然后进一步排放。
文档编号E01C5/04GK101349035SQ20081015126
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者周永杰, 唐海燕, 王玉颖 申请人:天津市欧陆建材有限公司