專利名稱：一種具有透水功能的鋼渣彩色路面磚的制備及使用方法
技術領域：
本發明屬于建筑材料領域，特別涉及一種具有透水功能的鋼渣彩色路面磚。
背景技術：
目前出現的路面磚大致分陶瓷基和水泥基路面透水磚，但由于陶瓷基路面透水磚成本太高，目前無法大范圍推廣。水泥基路面透水磚目前還不能完全克服凍融后強度下降過大的問題。鋼渣是目前較難高附加值利用的一種冶金固體廢棄物，在我國各大鋼廠都存在較嚴重的堆存問題。大量鋼渣的堆存一方面占用大量土地，耗費大量管理費用并且引起一定的環境污染。
發明內容
本發明的目的是充分發揮鋼渣有一定水硬活性的特點，制備出高性能的透水路面磚。
一種具有透水功能的鋼渣彩色路面磚，采用目前已完全成熟的不透水型彩色亮面鋪路磚的相同成型方法，其特征在于用鋼渣作為粗、細骨料代替砂子、石子，可發揮鋼渣的水硬活性，彩色路面磚原料中除42.5號普通硅酸鹽水泥外加入了60％-80％粒度為0～20mm的鋼渣，即灰/砂比為0.20-0.40。
為增加路面磚的透水性，在鋼渣彩色鋪路磚成型過程中在模具的頂板安裝5-15個倒置的錐體(多角形或圓形)使鋪路磚在振動成型時在其背面形成了一系列倒錐形孔洞，錐體的尖部穿透彩色亮面上凹形花紋的凹溝部分形成可透水的孔洞。花紋凹溝除了具有裝飾和防滑功能外，還具有匯水和導水的功能。鋼渣彩色路面透水磚的結構如圖1所示。其正面和背面的形貌如圖2和圖3所示。
鋼渣彩色路面磚生產工藝為當生產紫色、紅色、黑色、深藍色、墨綠色等深顏色透水路面磚時，先把少量42.5號普通硅酸鹽水泥與顏料混勻，制成彩色水泥。彩色水泥的制備按顏料占1～5wt.％，水泥占95～99wt.％的比例進行混合。將混合好的占水泥總用量的5～10wt.％少量彩色水泥先在模具底部均勻布料，然后將拌合好的灰/砂比為0.20～0.40、水/灰比為0.45～0.55的鋼渣砂——水泥混合料倒入模具，并在振動臺上進行振動成型。振動時間為3～5分鐘。當生產白色、黃色、淺綠、粉紅、淺藍或其它淺色調的彩色透水磚時，配制彩色水泥時應采用42.5號白色硅酸鹽水泥。
將成型后的坯體帶模在潮濕環境和10℃以上的室溫條件下養護1～3天后可進行脫模。脫模后的坯體還需在潮濕環境和10℃以上的室溫條件下放置27天以上，經檢驗后可作為成品出售。
這種鋼渣彩色路面透水磚在鋪筑時基層應采用鋼渣砂或天然砂石進行處理。采用天然砂時應拌和5～10wt.％的石灰，采用鋼渣石時由于其自身的水硬活性可不添加石灰。將鋼渣砂或摻有石灰的天然砂鋪設5～20cm，并進行壓實后再鋪設鋼渣彩色路面磚。用鋼渣砂或天然砂所鋪設的基層不但起到穩固透水磚的作用，還起到持水層的作用。當雨水通過透水磚下滲后，由于鋼渣砂或天然砂層較大的孔隙率，可以存納大量的雨水然后再緩慢滲透到土壤深部。因此按上述方案施工完成后，即使遇到60mm/小時的暴雨也不會使路面積水，更不會形成地表徑流。生產鋼渣彩色路面透水磚原料要求
(1)水泥為符合國家標準的市售42.5號普通硅酸鹽水泥。
(2)鋼渣為轉爐、平爐、電爐或其它方法煉鋼的鋼渣。如采用新產生的鋼渣，其冷卻過程應具有噴水冷卻過程。如使用空氣冷卻的鋼渣，應陳放1～2年。鋼渣需破碎到0～20mm的粒度。
(3)用于制造彩色亮面的水泥應為42.5號白水泥，光亮劑和顏料使用生產普遍彩色路面磚的同樣的光亮劑和顏料。
與陶瓷透水磚相比，本發明可大幅度降低彩色透水磚的生產成本，同時不用煅燒，可節約能源，保護環境。與目前已有的水泥基透水磚相比，避免了抗凍融性差的缺點，容易制成彩色亮面，有利于美化城市。本發明產品特有的倒錐形孔結構設計和花紋凹槽集水系統不但使該產品有良好的透水性，還能保證透水孔不被灰塵堵塞，使路面長期保持良好的透水功能。
圖1為鋼渣彩色路面透水磚結構圖1為透水磚，2為可透水孔洞。
圖2鋼渣彩色路面透水磚正面形貌圖3鋼渣彩色路面透水磚反面形貌具體實施方式
1.采用紅色顏料與42.5號普通硅酸鹽水泥混合制成深紅色硅酸鹽水泥，其中紅色顏料占2.0wt.％，普通硅酸鹽水泥占98wt.％。將上述混合好的彩色水泥按總水泥用量的10.0wt.％先布滿模具底部。將42.5號普通硅酸鹽水泥與0～15mm的鋼渣砂以灰/砂比0.30/1的比例混勻后加入自來水。水/灰的比例為0.50/1。經攪拌均勻后振動成型。磚坯的孔密度為3孔/100cm2，透水磚帶模在20℃，90％濕度條件下養護一天后，脫模浸水養護27天，各種性能見表1。
表1實施例1鋼渣彩色路面透水磚性能
2.采用黃色顏料與42.5號白色硅酸鹽水泥混合制成黃色硅酸鹽彩色水泥。其中黃色顏料占1.0wt.％，白色硅酸鹽水泥占99.0wt.％。將上述制好的彩色硅酸鹽水泥按水泥總用量的10.0wt.％先布滿模具底部。將42.5號普通硅酸鹽水泥與與0～15mm的鋼渣砂以灰/砂比0.35/1的比例混勻后加入自來水。水/灰的比例為0.45/1，經攪拌均勻后振動成型。磚坯的孔密度為6孔/100cm2，透水磚帶模在30℃，90％濕度條件下養護一天后，脫模噴水養護27天。養護在夏天室外進行，上覆草袋，每天噴水三次。養護后制品各項性能見表2表2實施例2鋼渣彩色路面透水磚性能
權利要求
1.一種具有透水功能的鋼渣彩色路面磚，采用目前已完全成熟的不透水型彩色亮面鋪路磚的相同成型方法，其特征在于用鋼渣作為粗、細骨料代替砂子、石子，彩色路面磚原料中除42.5號普通硅酸鹽水泥外加入了60％-80％粒度為0～20mm的鋼渣，即灰/砂比為0.20-0.40。
2.如權利要求1所述的鋼渣彩色路面磚，其特征在于在鋼渣彩色路面磚成型過程中在模具的頂板安裝5-15個倒置的多角形或圓形錐體，使鋪路磚在振動成型時在其背面形成了一系列倒錐形孔洞，錐體的尖部穿透彩色亮面上凹形花紋的凹溝部分形成可透水的孔洞。
3.如權利要求1或2所述的鋼渣彩色路面磚，其特征在于鋼渣彩色路面磚生產工藝為當生產紫色、紅色、黑色、深藍色、墨綠色等深顏色透水路面磚時，先把少量42.5號普通硅酸鹽水泥與顏料混勻，制成彩色水泥；彩色水泥的制備按顏料占1～5wt.％，水泥占95～99wt.％的比例進行混合；將混合好的占水泥總用量的5～10wt.％少量彩色水泥先在模具底部均勻布料，然后將拌合好的灰/砂比為0.20～0.40、水/灰比為0.45～0.55的鋼渣砂——水泥混合料倒入模具，并在振動臺上進行振動成型，振動時間為3～5分鐘；當生產白色、黃色、淺綠、粉紅、淺藍或其它淺色調的彩色透水磚時，配制彩色水泥時應采用42.5號白色硅酸鹽水泥；成型后的坯體帶模在潮濕環境和10℃以上的室溫條件下養護1～3天后可進行脫模，脫模后的坯體還需在潮濕環境和10℃以上的室溫條件下放置27天以上。
4.如權利要求1或2或3所述的鋼渣彩色路面磚，其特征在于這種鋼渣彩色路面透水磚在鋪筑時基層應采用鋼渣砂或天然砂石進行處理，采用天然砂時應拌和5～10wt.％的石灰，采用鋼渣石時由于其自身的水硬活性可不添加石灰，將鋼渣砂或摻有石灰的天然砂鋪設5～20cm，并進行壓實后再鋪設鋼渣彩色路面磚。
全文摘要
一種具有透水功能的鋼渣彩色路面磚的制備和使用方法，屬于建筑材料領域。其特征在于用鋼渣作為粗、細骨料代替砂子、石子，彩色路面磚原料中除42.5號普通硅酸鹽水泥外加入了60％－80％粒度為0～20mm的鋼渣。在鋼渣彩色路面磚成型過程中在模具的頂板安裝5－15個倒置的多角形或圓形錐體，使鋪路磚在振動成型時在其背面形成了一系列倒錐形孔洞，錐體的尖部穿透彩色亮面上凹形花紋的凹溝部分形成可透水的孔洞。與陶瓷透水磚相比，本發明可大幅度降低彩色透水磚的生產成本，同時不用煅燒，可節約能源，保護環境。與目前已有的水泥基透水磚相比，避免了抗凍融性差的缺點，容易制成彩色亮面。倒錐形孔結構設計和花紋凹槽集水系統不但使該產品有良好的透水性，還能保證透水孔不被灰塵堵塞。
文檔編號E01C5/00GK1544378SQ20031011550
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月28日 優先權日2003年11月28日
發明者倪文, 劉娟紅, 周佳, 劉鳳梅, 楊曉光, 倪 文 申請人:北京科技大學