本发明属于路面砖生产技术领域，具体涉及一种具有透水性的混凝土路面砖及其制备方法。
背景技术：
路面砖作为一种铺面材料，应用范围非常广。
现有的路面砖普遍存在着透水效果差、抗压强度低和不防滑的问题。
人行道路路面砖采用手工方式利用模具盒生产手工水磨砖，不仅效率低，而且水磨会造成水污染，对原材的消耗量大。
技术实现要素：
为了解决现有路面砖存在着透水效果差、抗压强度低、不防滑、生产效率低和原材消耗大的问题，本发明的目的是提供一种具有透水性的混凝土路面砖及其制备方法，制备的具有透水性的混凝土路面砖具有透水效果好、抗压强度高、防滑、生产效率高和节能环保的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种具有透水性的混凝土路面砖，包括面层和底层：
所述面层包括以下重量份的原料：水泥14-18份、石英砂25-30份、钢渣8-16份、碎石15-20份、木质素磺酸盐1-3份、粒化高炉矿渣粉3-5份、减水剂0.3-0.5份、颜料粉0.4-0.6份和水2-4份；
所述底层包括以下重量份的原料：水泥8-10份、中砂22-30份、碎石16-20份和水1-2份。
原料中添加了钢渣，钢渣作为一种工业固体废物，每年的产量巨大，主要由钙、铁、硅、镁和少量的铝、锰、磷的氧化物组成，作为面层原料，不仅能够使路面砖具有高强度的性能，还可以达到废物再利用的环保作用，节省了生产成本，减少了原材消耗，颗粒状的钢渣也具有一定的防滑效果。
原料中添加了木质素磺酸盐，木质素磺酸盐作为引气剂的一种，具有改善路面砖中混凝土的坍落度、流动性和可塑性，在混凝土的拌制过程中引入空气，形成大量微小、封闭和稳定的气泡。
原料中添加了粒化高炉矿渣粉，粒化高炉矿渣粉在与水泥、砂、石和水搅拌形成混凝土时，可以改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在与减水剂混合使用时，能增加新拌制的混凝土的流动性、粘聚性、保水性，提高了路面砖的强度和耐久性。
优选地，所述面层包括以下重量份的原料：水泥16份、石英砂27.5份、钢渣12份、碎石17.5份、木质素磺酸盐2份、粒化高炉矿渣粉4份、减水剂0.4份、颜料粉0.5份和水3份。
所述底层包括以下重量份的原料：水泥9份、中砂26份、碎石18份和水1.5份。
该原料配方下制造的路面砖的透水性、抗压强度、、防滑性能和节能环保上均是最优。
优选地，所述面层和底层原料中的水泥为复合硅酸盐水泥，由复合硅酸盐水泥制备的路面砖具有抗压强度高、成本低。
优选地，所述面层原料中的粒化高炉矿渣粉粒径大小为200目，作为引气剂，可以更好地与路面砖中的原料混合。
优选地，所述面层厚度为5-7mm，提高路面砖的抗压强度。
优选地，所述面层原料中的减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、混凝土收缩小、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
优选地，所述底层原料中的中砂粒径为2-4mm，可以与其他原料更好地搅拌混合，进而提高整个路面砖的抗压强度。
一种具有透水性的混凝土路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、石英砂、钢渣、碎石、木质素磺酸盐、粒化高炉矿渣粉、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨15-20min；
(2)按照底层原料的重量份数称取原料，将底层原料水泥、中砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌20-25min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的底层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对路面砖原料配方和制备方法的研制，解决了现有路面砖存在着透水效果差、抗压强度低、不防滑、生产效率低和原材消耗大的问题；
2、本发明原料中添加了粒化高炉矿渣粉，粒化高炉矿渣粉在与水泥、砂、石和水搅拌形成混凝土时，可以改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在与减水剂混合使用时，能增加新拌制的混凝土的流动性、粘聚性、保水性，提高了路面砖的强度和耐久性；
3、本发明原料中添加了木质素磺酸盐，木质素磺酸盐作为引气剂的一种，具有改善路面砖中混凝土的坍落度、流动性和可塑性，在混凝土的拌制过程中引入空气，形成大量微小、封闭和稳定的气泡；
4、本发明中所述面层和底层原料中的水泥为复合硅酸盐水泥，由复合硅酸盐水泥制备的路面砖具有抗压强度高、成本低；
5、本发明中所述面层原料中的粒化高炉矿渣粉粒径大小为200目，作为引气剂，可以更好地与路面砖中的原料混合；
6、本发明中所述面层厚度为5-7mm，提高路面砖的抗压强度；
7、本发明中所述面层原料中的减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、混凝土收缩小、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点；
8、本发明中所述底层原料中的中砂粒径为2-4mm，可以与其他原料更好地搅拌混合，进而提高整个路面砖的抗压强度。
具体实施方式
实施例1
一种具有透水性的混凝土路面砖，包括面层和底层：
面层包括以下重量份的原料：水泥16份、石英砂27.5份、钢渣12份、碎石17.5份、木质素磺酸盐2份、粒化高炉矿渣粉4份、减水剂0.4份、颜料粉0.5份和水3份。
底层包括以下重量份的原料：水泥9份、中砂26份、碎石18份和水1.5份。
该原料配方下制造的路面砖的透水性、抗压强度、、防滑性能和节能环保上均是最优。
原料中添加了钢渣，钢渣作为一种工业固体废物，每年的产量巨大，主要由钙、铁、硅、镁和少量的铝、锰、磷的氧化物组成，作为面层原料，不仅能够使路面砖具有高强度的性能，还可以达到废物再利用的环保作用，节省了生产成本，减少了原材消耗，颗粒状的钢渣也具有一定的防滑效果。
原料中添加了木质素磺酸盐，木质素磺酸盐作为引气剂的一种，具有改善路面砖中混凝土的坍落度、流动性和可塑性，在混凝土的拌制过程中引入空气，形成大量微小、封闭和稳定的气泡。
原料中添加了粒化高炉矿渣粉，粒化高炉矿渣粉在与水泥、砂、石和水搅拌形成混凝土时，可以改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在与减水剂混合使用时，能增加新拌制的混凝土的流动性、粘聚性、保水性，提高了路面砖的强度和耐久性。
面层和底层原料中的水泥为复合硅酸盐水泥，由复合硅酸盐水泥制备的路面砖具有抗压强度高、成本低。
面层原料中的粒化高炉矿渣粉粒径大小为200目，作为引气剂，可以更好地与路面砖中的原料混合。
面层厚度为5-7mm，提高路面砖的抗压强度。
面层原料中的减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、混凝土收缩小、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
底层原料中的中砂粒径为2-4mm，可以与其他原料更好地搅拌混合，进而提高整个路面砖的抗压强度。
一种具有透水性的混凝土路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、石英砂、钢渣、碎石、木质素磺酸盐、粒化高炉矿渣粉、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨15min；
(2)按照底层原料的重量份数称取原料，将底层原料水泥、中砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌20min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的底层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
实施例2
一种具有透水性的混凝土路面砖，包括面层和底层：
面层包括以下重量份的原料：水泥14份、石英砂25份、钢渣8份、碎石15份、木质素磺酸盐1份、粒化高炉矿渣粉3份、减水剂0.3份、颜料粉0.4份和水2份；
底层包括以下重量份的原料：水泥8份、中砂22份、碎石16份和水1份。
原料中添加了钢渣，钢渣作为一种工业固体废物，每年的产量巨大，主要由钙、铁、硅、镁和少量的铝、锰、磷的氧化物组成，作为面层原料，不仅能够使路面砖具有高强度的性能，还可以达到废物再利用的环保作用，节省了生产成本，减少了原材消耗，颗粒状的钢渣也具有一定的防滑效果。
原料中添加了木质素磺酸盐，木质素磺酸盐作为引气剂的一种，具有改善路面砖中混凝土的坍落度、流动性和可塑性，在混凝土的拌制过程中引入空气，形成大量微小、封闭和稳定的气泡。
原料中添加了粒化高炉矿渣粉，粒化高炉矿渣粉在与水泥、砂、石和水搅拌形成混凝土时，可以改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在与减水剂混合使用时，能增加新拌制的混凝土的流动性、粘聚性、保水性，提高了路面砖的强度和耐久性。
面层和底层原料中的水泥为复合硅酸盐水泥，由复合硅酸盐水泥制备的路面砖具有抗压强度高、成本低。
面层原料中的粒化高炉矿渣粉粒径大小为200目，作为引气剂，可以更好地与路面砖中的原料混合。
面层厚度为5-7mm，提高路面砖的抗压强度。
面层原料中的减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、混凝土收缩小、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
底层原料中的中砂粒径为2-4mm，可以与其他原料更好地搅拌混合，进而提高整个路面砖的抗压强度。
一种具有透水性的混凝土路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、石英砂、钢渣、碎石、木质素磺酸盐、粒化高炉矿渣粉、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨15min；
(2)按照底层原料的重量份数称取原料，将底层原料水泥、中砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌20min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的底层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
制得的路面砖具有透水效果好、抗压强度高、防滑、生产效率高和节能环保的优点。
实施例3
一种具有透水性的混凝土路面砖，包括面层和底层：
面层包括以下重量份的原料：水泥18份、石英砂30份、钢渣16份、碎石20份、木质素磺酸盐3份、粒化高炉矿渣粉5份、减水剂0.5份、颜料粉0.6份和水4份；
底层包括以下重量份的原料：水泥10份、中砂30份、碎石20份和水2份。
该原料配方下制造的路面砖的透水性、抗压强度、、防滑性能和节能环保上均是最优。
原料中添加了钢渣，钢渣作为一种工业固体废物，每年的产量巨大，主要由钙、铁、硅、镁和少量的铝、锰、磷的氧化物组成，作为面层原料，不仅能够使路面砖具有高强度的性能，还可以达到废物再利用的环保作用，节省了生产成本，减少了原材消耗，颗粒状的钢渣也具有一定的防滑效果。
原料中添加了木质素磺酸盐，木质素磺酸盐作为引气剂的一种，具有改善路面砖中混凝土的坍落度、流动性和可塑性，在混凝土的拌制过程中引入空气，形成大量微小、封闭和稳定的气泡。
原料中添加了粒化高炉矿渣粉，粒化高炉矿渣粉在与水泥、砂、石和水搅拌形成混凝土时，可以改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在与减水剂混合使用时，能增加新拌制的混凝土的流动性、粘聚性、保水性，提高了路面砖的强度和耐久性。
面层和底层原料中的水泥为复合硅酸盐水泥，由复合硅酸盐水泥制备的路面砖具有抗压强度高、成本低。
面层原料中的粒化高炉矿渣粉粒径大小为200目，作为引气剂，可以更好地与路面砖中的原料混合。
面层厚度为5-7mm，提高路面砖的抗压强度。
面层原料中的减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、混凝土收缩小、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
底层原料中的中砂粒径为2-4mm，可以与其他原料更好地搅拌混合，进而提高整个路面砖的抗压强度。
一种具有透水性的混凝土路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、石英砂、钢渣、碎石、木质素磺酸盐、粒化高炉矿渣粉、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨20min；
(2)按照底层原料的重量份数称取原料，将底层原料水泥、中砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌25min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的底层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
对比例1
一种路面砖，包括面层和底层：
面层包括以下重量份的原料：水泥10份、石英砂20份、碎石12份、减水剂0.3份、颜料粉0.4份和水2份；
底层包括以下重量份的原料：水泥8份、中砂22份、碎石16份和水1份。
一种路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照面层原料的重量份数称取原料，将面层原料水泥、石英砂、碎石、减水剂、颜料粉和水运送至球磨机混合球磨15min；
(2)按照底层原料的重量份数称取原料，将底层原料水泥、中砂、碎石和水运送至轮碾机搅拌20min；
(3)先将球磨后的面层原料加入砌块成型机的模具内，然后再往砌块成型机的模具内加入搅拌后的底层原料，经过砌块成型机高压复合成型，脱模、堆码、养护。
实施例4
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1进行关于透水性和抗压强度的性能测试，测试结果如表1所示。
表1为实施例1、实施例2、实施例3、和对比例1性能测试数据。
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种具有透水性的混凝土路面砖及其制备方法，进行路面砖的抗压强度性能测试，从测得的路面砖抗压强度值可以看出，实施例1-3的强度值均高于对比例1，说明该路面砖抗压强度高。
2、一种具有透水性的混凝土路面砖及其制备方法，从测得的路面砖透水性能上可以看出，实施例1-3的透水系数均高于对比例1，说明该路面砖透水性好。
3、一种具有透水性的混凝土路面砖及其制备方法，从测得的路面砖在抗压强度和透水性能上可以看出，实施例1的各项指标均优于实施例2和实施例3，而实施例2和实施例3的各项指标均优于对比例1，说明该路面砖的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。