专利名称：一种具有透水功能的钢渣彩色路面砖的制备及使用方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种具有透水功能的钢渣彩色路面砖。
背景技术：
目前出现的路面砖大致分陶瓷基和水泥基路面透水砖，但由于陶瓷基路面透水砖成本太高，目前无法大范围推广。水泥基路面透水砖目前还不能完全克服冻融后强度下降过大的问题。钢渣是目前较难高附加值利用的一种冶金固体废弃物，在我国各大钢厂都存在较严重的堆存问题。大量钢渣的堆存一方面占用大量土地，耗费大量管理费用并且引起一定的环境污染。
发明内容
本发明的目的是充分发挥钢渣有一定水硬活性的特点，制备出高性能的透水路面砖。
一种具有透水功能的钢渣彩色路面砖，采用目前已完全成熟的不透水型彩色亮面铺路砖的相同成型方法，其特征在于用钢渣作为粗、细骨料代替砂子、石子，可发挥钢渣的水硬活性，彩色路面砖原料中除42.5号普通硅酸盐水泥外加入了60％-80％粒度为0～20mm的钢渣，即灰/砂比为0.20-0.40。
为增加路面砖的透水性，在钢渣彩色铺路砖成型过程中在模具的顶板安装5-15个倒置的锥体(多角形或圆形)使铺路砖在振动成型时在其背面形成了一系列倒锥形孔洞，锥体的尖部穿透彩色亮面上凹形花纹的凹沟部分形成可透水的孔洞。花纹凹沟除了具有装饰和防滑功能外，还具有汇水和导水的功能。钢渣彩色路面透水砖的结构如图1所示。其正面和背面的形貌如图2和图3所示。
钢渣彩色路面砖生产工艺为当生产紫色、红色、黑色、深蓝色、墨绿色等深颜色透水路面砖时，先把少量42.5号普通硅酸盐水泥与颜料混匀，制成彩色水泥。彩色水泥的制备按颜料占1～5wt.％，水泥占95～99wt.％的比例进行混合。将混合好的占水泥总用量的5～10wt.％少量彩色水泥先在模具底部均匀布料，然后将拌合好的灰/砂比为0.20～0.40、水/灰比为0.45～0.55的钢渣砂——水泥混合料倒入模具，并在振动台上进行振动成型。振动时间为3～5分钟。当生产白色、黄色、浅绿、粉红、浅蓝或其它浅色调的彩色透水砖时，配制彩色水泥时应采用42.5号白色硅酸盐水泥。
将成型后的坯体带模在潮湿环境和10℃以上的室温条件下养护1～3天后可进行脱模。脱模后的坯体还需在潮湿环境和10℃以上的室温条件下放置27天以上，经检验后可作为成品出售。
这种钢渣彩色路面透水砖在铺筑时基层应采用钢渣砂或天然砂石进行处理。采用天然砂时应拌和5～10wt.％的石灰，采用钢渣石时由于其自身的水硬活性可不添加石灰。将钢渣砂或掺有石灰的天然砂铺设5～20cm，并进行压实后再铺设钢渣彩色路面砖。用钢渣砂或天然砂所铺设的基层不但起到稳固透水砖的作用，还起到持水层的作用。当雨水通过透水砖下渗后，由于钢渣砂或天然砂层较大的孔隙率，可以存纳大量的雨水然后再缓慢渗透到土壤深部。因此按上述方案施工完成后，即使遇到60mm/小时的暴雨也不会使路面积水，更不会形成地表径流。生产钢渣彩色路面透水砖原料要求
(1)水泥为符合国家标准的市售42.5号普通硅酸盐水泥。
(2)钢渣为转炉、平炉、电炉或其它方法炼钢的钢渣。如采用新产生的钢渣，其冷却过程应具有喷水冷却过程。如使用空气冷却的钢渣，应陈放1～2年。钢渣需破碎到0～20mm的粒度。
(3)用于制造彩色亮面的水泥应为42.5号白水泥，光亮剂和颜料使用生产普遍彩色路面砖的同样的光亮剂和颜料。
与陶瓷透水砖相比，本发明可大幅度降低彩色透水砖的生产成本，同时不用煅烧，可节约能源，保护环境。与目前已有的水泥基透水砖相比，避免了抗冻融性差的缺点，容易制成彩色亮面，有利于美化城市。本发明产品特有的倒锥形孔结构设计和花纹凹槽集水系统不但使该产品有良好的透水性，还能保证透水孔不被灰尘堵塞，使路面长期保持良好的透水功能。
图1为钢渣彩色路面透水砖结构图1为透水砖，2为可透水孔洞。
图2钢渣彩色路面透水砖正面形貌图3钢渣彩色路面透水砖反面形貌具体实施方式
1.采用红色颜料与42.5号普通硅酸盐水泥混合制成深红色硅酸盐水泥，其中红色颜料占2.0wt.％，普通硅酸盐水泥占98wt.％。将上述混合好的彩色水泥按总水泥用量的10.0wt.％先布满模具底部。将42.5号普通硅酸盐水泥与0～15mm的钢渣砂以灰/砂比0.30/1的比例混匀后加入自来水。水/灰的比例为0.50/1。经搅拌均匀后振动成型。砖坯的孔密度为3孔/100cm2，透水砖带模在20℃，90％湿度条件下养护一天后，脱模浸水养护27天，各种性能见表1。
表1实施例1钢渣彩色路面透水砖性能
2.采用黄色颜料与42.5号白色硅酸盐水泥混合制成黄色硅酸盐彩色水泥。其中黄色颜料占1.0wt.％，白色硅酸盐水泥占99.0wt.％。将上述制好的彩色硅酸盐水泥按水泥总用量的10.0wt.％先布满模具底部。将42.5号普通硅酸盐水泥与与0～15mm的钢渣砂以灰/砂比0.35/1的比例混匀后加入自来水。水/灰的比例为0.45/1，经搅拌均匀后振动成型。砖坯的孔密度为6孔/100cm2，透水砖带模在30℃，90％湿度条件下养护一天后，脱模喷水养护27天。养护在夏天室外进行，上覆草袋，每天喷水三次。养护后制品各项性能见表2表2实施例2钢渣彩色路面透水砖性能
权利要求
1.一种具有透水功能的钢渣彩色路面砖，采用目前已完全成熟的不透水型彩色亮面铺路砖的相同成型方法，其特征在于用钢渣作为粗、细骨料代替砂子、石子，彩色路面砖原料中除42.5号普通硅酸盐水泥外加入了60％-80％粒度为0～20mm的钢渣，即灰/砂比为0.20-0.40。
2.如权利要求1所述的钢渣彩色路面砖，其特征在于在钢渣彩色路面砖成型过程中在模具的顶板安装5-15个倒置的多角形或圆形锥体，使铺路砖在振动成型时在其背面形成了一系列倒锥形孔洞，锥体的尖部穿透彩色亮面上凹形花纹的凹沟部分形成可透水的孔洞。
3.如权利要求1或2所述的钢渣彩色路面砖，其特征在于钢渣彩色路面砖生产工艺为当生产紫色、红色、黑色、深蓝色、墨绿色等深颜色透水路面砖时，先把少量42.5号普通硅酸盐水泥与颜料混匀，制成彩色水泥；彩色水泥的制备按颜料占1～5wt.％，水泥占95～99wt.％的比例进行混合；将混合好的占水泥总用量的5～10wt.％少量彩色水泥先在模具底部均匀布料，然后将拌合好的灰/砂比为0.20～0.40、水/灰比为0.45～0.55的钢渣砂——水泥混合料倒入模具，并在振动台上进行振动成型，振动时间为3～5分钟；当生产白色、黄色、浅绿、粉红、浅蓝或其它浅色调的彩色透水砖时，配制彩色水泥时应采用42.5号白色硅酸盐水泥；成型后的坯体带模在潮湿环境和10℃以上的室温条件下养护1～3天后可进行脱模，脱模后的坯体还需在潮湿环境和10℃以上的室温条件下放置27天以上。
4.如权利要求1或2或3所述的钢渣彩色路面砖，其特征在于这种钢渣彩色路面透水砖在铺筑时基层应采用钢渣砂或天然砂石进行处理，采用天然砂时应拌和5～10wt.％的石灰，采用钢渣石时由于其自身的水硬活性可不添加石灰，将钢渣砂或掺有石灰的天然砂铺设5～20cm，并进行压实后再铺设钢渣彩色路面砖。
全文摘要
一种具有透水功能的钢渣彩色路面砖的制备和使用方法，属于建筑材料领域。其特征在于用钢渣作为粗、细骨料代替砂子、石子，彩色路面砖原料中除42.5号普通硅酸盐水泥外加入了60％－80％粒度为0～20mm的钢渣。在钢渣彩色路面砖成型过程中在模具的顶板安装5－15个倒置的多角形或圆形锥体，使铺路砖在振动成型时在其背面形成了一系列倒锥形孔洞，锥体的尖部穿透彩色亮面上凹形花纹的凹沟部分形成可透水的孔洞。与陶瓷透水砖相比，本发明可大幅度降低彩色透水砖的生产成本，同时不用煅烧，可节约能源，保护环境。与目前已有的水泥基透水砖相比，避免了抗冻融性差的缺点，容易制成彩色亮面。倒锥形孔结构设计和花纹凹槽集水系统不但使该产品有良好的透水性，还能保证透水孔不被灰尘堵塞。
文档编号E01C5/00GK1544378SQ20031011550
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月28日 优先权日2003年11月28日
发明者倪文, 刘娟红, 周佳, 刘凤梅, 杨晓光, 倪 文 申请人:北京科技大学