再生混凝土透水路面砖及制备方法

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2024-03-12 17:02:07

权利要求书： 1.一种再生混凝土透水路面砖，其特征在于：包括再生混凝土预制的底座、面层砖，所述底座铺设在吸水垫层上，底座包括均匀铺设在地面上的若干底座单元，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞，所述底座单元中部设置有凸部，凸部与底座上表面之间形成搭设面层砖的台阶面，每个透水孔洞正上方铺设有一块面层砖，面层砖与凸部、相邻的面层砖之间均存在的间隙形成流水缝；所述面层砖上表面设置有若干导水凹槽，导水凹槽的端部连通与其临近的流水缝；所述凸部的高度等于面层砖的厚度；所述底座为一正方形底座，凸部为正方形凸部，所述面层砖呈八边形，其包含四个等长的短边和四个等长的长边，长边与短边交错设置，短边的长度不大于凸部侧边的长度；面层砖的短边与凸部之间存在间隙形成流水缝，相邻的面层砖相贴合的长边之间存在间隙形成流水缝；

所述吸水垫层为铺设在地面上的再生骨料垫层；底座、面层砖均由下述重量份原料组成：普通硅酸盐水泥300?310，中砂690?700份，天然碎石575?580份，再生骨料575?580份，粉煤灰

30?40份，减水剂2?3份，玄武岩纤维2?3份，水220?230份；

再生混凝土透水路面砖的制备方法，包括以下步骤：

（1）选取单一来源废弃混凝土，利用颚式破碎机进行破碎，然后将钢筋杂质剔除，进一步筛分、清洗出各粒径范围，得到所需粒径范围为5?20mm的再生骨料；

（2）再生骨料按设计配合比加入到搅拌机中，根据设计要求配合比加入所需的天然碎石、中砂，与再生骨料一起搅拌0.5?2min，然后加入玄武岩纤维，继续搅拌30s，利用骨料之间的摩擦力将纤维丝分散，直至纤维均匀分布成丝，无明显成团现象；

（3）按照设计配合比向搅拌机内加入普通硅酸盐水泥及粉煤灰，搅拌0.5?2min，直至普通硅酸盐水泥与粉煤灰均匀分散；

（4）将设计配合比所需的减水剂与部分水混合，加入搅拌机内，然后把剩余所需的水加入，继续搅拌1?2min，使得拌合物得到充分搅拌；

（5）测定新拌混凝土的和易性，不满足要求则调整配合比重复步骤2?4；

（6）搭建底座单元及面层砖的模具，用满足要求的新拌混凝土浇筑底座单元及面层砖，浇筑时采用振动台振捣密实，浇筑完成后放入温度为20±2℃，湿度为95%的标准养护室养护，12h后拆卸固定螺丝，拆除模具，继续养护至28天；

（7）取制作好的底座单元及面层砖进行路面铺设，首先，将再生骨料铺设在地面上形成吸水垫层，然后用再生骨料砂浆在吸水垫层上均匀的铺设底座单元，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞，每个透水孔洞正上方铺设有一块面层砖。

说明书：再生混凝土透水路面砖及制备方法技术领域[0001] 本发明涉及一种再生混凝土透水路面砖及制备方法。背景技术[0002] 作为应用最广泛的一种建筑材料，我国每年因生产建设和拆除建（构）筑物时产生的混凝土废料数量庞大，难以处理和回收利用，主要采用掩埋的方式，容易造成环境污染。

混凝土路面砖是以水泥和集料为主要原材料，经振动加压或其他成型工艺制成，可用于人

行道、广场、车站以及庭院的铺设，具有美化、改善路面等功能，需求量巨大。但混凝土路面砖也存在一些不足，即需要消耗大量天然骨料，透水性差、防滑耐磨性能差。

[0003] 普通混凝土路面砖的制备方法工艺简单、取材容易、成本低廉，但对不可再生自然资源（如河砂、天然石、黏土）的消耗较大，不利于环境的保护，不符合可持续发展的观念。因此近些年国内外均开展了对混凝土的再生利用研究，提出了不同的再生混凝土制备方法。

然而再生骨料本身组成成分复杂，内部微裂缝在受到外力后会进一步发展，导致骨料强度

比天然骨料低。因此，再生混凝土路面砖的各项力学性能指标一般均比普通混凝土路面砖

低。同时，不同配合比是影响混凝土路面砖性能的关键因素。此外，采取压制成型的方法制

备混凝土路面砖可以一定程度提高路面砖的强度，但制备过程也存在混凝土骨料被压碎的

现象，影响了路面砖成品的抗压和抗折强度。最后，现有路面砖铺设工艺包括打方格、对齐、水泥砂浆灌缝等工序，工作量较大，不利于大面积的快速铺设。

[0004] 为了顺应绿色建筑和可持续发展理念，可以考虑将废弃混凝土进行破碎再处理，加工成再生混凝土粗、细骨料，按照一定的配合比制备高性能透水混凝土路面砖，以减少对

不可再生自然资源的消耗，具有重要的现实意义和经济效益。

发明内容[0005] 针对上述现有技术的不足，本发明提出一种再生混凝土透水路面砖及其制备方法。

[0006] 本发明解决技术问题所采用的方案是，一种再生混凝土透水路面砖，包括再生混凝土预制的底座、面层砖，所述底座铺设在吸水垫层上，底座包括均匀铺设在地面上的若干

底座单元，相邻的底座单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞，所述底座单

元中部设置有凸部，凸部与底座上表面之间形成搭设面层砖的台阶面，每个透水孔洞正上

方铺设有一块面层砖，面层砖与凸部、相邻的面层砖之间均存在的间隙形成流水缝。

[0007] 进一步的，所述面层砖上表面设置有若干导水凹槽，导水凹槽的端部连通与其临近的流水缝。

[0008] 进一步的，所述凸部的高度等于面层砖的厚度。[0009] 进一步的，所述底座为一正方形底座，凸部为正方形凸部，所述面层砖呈八边形，其包含四个等长的短边和四个等长的长边，长边与短边交错设置，短边的长度不大于凸部

侧边的长度。

[0010] 进一步的，面层砖的短边与凸部之间存在间隙形成流水缝，相邻的面层砖相贴合的长边之间存在间隙形成流水缝。

[0011] 进一步的，所述吸水垫层为铺设在地面上的再生骨料。[0012] 进一步的，底座、面层砖均由下述重量份原料组成：普通硅酸盐水泥300?310，中砂690?700份，天然碎石575?580份，再生骨料575?580份，粉煤灰30?40份，减水剂2?3份，玄武岩纤维2?3份，水220?230份。

[0013] 一种再生混凝土透水路面砖的制备方法，包括以下步骤：[0014] （1）选取单一来源废弃混凝土，利用颚式破碎机进行破碎，然后将钢筋等杂质剔除，进一步筛分、清洗出各粒径范围，得到所需粒径范围为5?20mm的优质再生骨料；

[0015] （2）再生骨料按设计配合比加入到搅拌机中，根据设计要求配合比加入所需的天然碎石、中砂，与再生骨料一起搅拌0.5?2min，然后加入玄武岩纤维，继续搅拌30s，利用骨料之间的摩擦力将纤维丝分散，直至纤维均匀分布成丝，无明显成团现象；

[0016] （3）按照设计配合比向搅拌机内加入普通硅酸盐水泥及粉煤灰，搅拌0.5?2min，直至水泥与粉煤灰均匀发散；[0017] （4）将设计配合比所需的减水剂与部分水混合，加入搅拌机内，然后把剩余所需的水加入，继续搅拌1?2min，使得拌合物得到充分搅拌；

[0018] （5）测定新拌混凝土的和易性，不满足要求则调整配合比重复步骤2?4；[0019] （6）搭建底座单元及面层砖的模具，用满足要求的新拌混凝土浇筑底座单元及面层砖，浇筑时采用振动台振捣密实，浇筑完成后放入温度为20 2 ，湿度为95%的标准养护

室养护，12h后拆卸固定螺丝，拆除模具，继续养护至28天；

[0020] （7）取制作好的底座单元及面层砖进行路面铺设，首先，将再生骨料铺设在地面上形成吸水垫层，然后用再生骨料砂浆在吸水垫层上均匀的铺设底座单元，相邻的底座单元

的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞，每个透水孔洞正上方铺设有一块面层

砖。

[0021] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，铺设方便，透水性好，结构强度高。附图说明[0022] 下面结合附图对本发明专利进一步说明。[0023] 图1为再生混凝土透水路面砖的结构示意图；[0024] 图2为再生混凝土透水路面砖的内部结构示意图；[0025] 图3为砖制备流程图；[0026] 图4为面层砖制备模具的结构示意图；[0027] 图5为底座单元制备模具的结构示意图。[0028] 图中：1?底座单元；2?凸部；3?透水孔洞；4?面层砖；5?流水缝；6?导水凹槽；7?粗骨料；8?玄武岩纤维；9?细骨料。具体实施方式[0029] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。[0030] 如图1?5所示，一种再生混凝土透水路面砖，包括再生混凝土预制的底座、面层砖4，所述底座铺设在吸水垫层上，底座包括均匀铺设在地面上的若干底座单元1，相邻的底座

单元的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞3，所述底座单元中部设置有凸部2，

凸部与底座上表面之间形成搭设面层砖的台阶面，每个透水孔洞正上方铺设有一块面层

砖，面层砖与凸部、相邻的面层砖之间均存在的间隙形成流水缝5，所述面层砖上表面交错

设置有若干导水凹槽6，导水凹槽的端部连通与其临近的流水缝，雨水经导水凹槽流入流水

缝，然后经透水孔洞流向地下。

[0031] 在本实施例中，所述凸部的高度等于面层砖的厚度。[0032] 在本实施例中，所述底座为一正方形底座，凸部为正方形凸部，所述面层砖呈八边形，其包含四个等长的短边和四个等长的长边，长边与短边交错设置，短边的长度不大于凸

部侧边的长度。

[0033] 在本实施例中，面层砖的短边与凸部之间存在间隙形成流水缝，相邻的面层砖相贴合的长边之间存在间隙形成流水缝。

[0034] 在本实施例中，所述吸水垫层为铺设在地面上的再生骨料。[0035] 在本实施例中，底座、面层砖均由下述重量份原料组成：普通硅酸盐水泥300?310，中砂690?700份，天然碎石575?580份，再生骨料575?580份，粉煤灰30?40份，减水剂2?3份，玄武岩纤维2?3份，水220?230份。[0036] 在本实施例中，减水剂为聚羧酸液态高效减水剂，有效含量为25%，减水率为25%，3

玄武岩纤维密度2650kg/m3，纤维长度18mm，直径15μm，拉伸强度2.63×10 MPa，拉伸弹性模量85GPa，粉煤灰为优质II级粉煤灰，细度17.5%，需水量99%，烧失量6.8%，含水量0.5%，中砂为普通中砂，细度模数为2.75，再生粗骨料粒径范围为5mm?20mm，级配优良，表观密度

2350kg/m3，吸水率6.75%，压碎指标11.3%，骨料取代率为50%，选用42.5R普通硅酸盐水泥，密度为3150kg/m3，天然碎石粒径范围为5mm?20mm，级配优良，表观密度2650kg/m3，吸水率0.55%，压碎指标4.9%。

[0037] 一种再生混凝土透水路面砖的制备方法，包括以下步骤：[0038] （1）选取单一来源废弃混凝土，利用颚式破碎机进行破碎，然后将钢筋等杂质剔除，进一步筛分、清洗出各粒径范围，得到所需粒径范围为5?20mm的优质再生骨料；

[0039] （2）再生骨料按设计配合比加入到搅拌机中，根据设计要求配合比加入所需的天然碎石、中砂，与再生骨料一起搅拌0.5?2min，然后加入玄武岩纤维，继续搅拌30s，利用骨料之间的摩擦力将纤维丝分散，直至纤维均匀分布成丝，无明显成团现象；

[0040] （3）按照设计配合比向搅拌机内加入普通硅酸盐水泥及粉煤灰，搅拌0.5?2min，直至水泥与粉煤灰均匀发散；[0041] （4）将设计配合比所需的减水剂与部分水混合（如水总质量的0.1%?10%），加入搅拌机内，然后把剩余所需的水加入，继续搅拌1?2min，使得拌合物得到充分搅拌；[0042] （5）测定新拌混凝土的和易性，不满足要求则调整配合比重复步骤2?4；[0043] （6）搭建底座单元及面层砖的模具，用满足要求的新拌混凝土浇筑底座单元及面层砖，浇筑时采用振动台振捣密实，浇筑完成后放入温度为20 2 ，湿度为95%的标准养护

室养护，12h后拆卸固定螺丝，拆除模具，继续养护至28天；

[0044] （7）取制作好的底座单元及面层砖进行路面铺设，首先，将再生骨料铺设在地面上形成吸水垫层，然后用再生骨料砂浆在吸水垫层上均匀的铺设底座单元，相邻的底座单元

的角部相贴合，相邻的底座单元之间围成透水孔洞，每个透水孔洞正上方铺设有一块面层

砖。

[0045] 本设计利用废弃混凝土制备再生粗骨料混凝土，采用工厂预制化模具成型生产的方式，减少环境污染。本设计利用玄武岩纤维的阻裂、增强、增韧作用，提高再生混凝土路面砖的抗弯、抗折、冲击韧性和耐久性。本设计再生混凝土透水路面砖具有高渗透性，可以使

雨水通过导水条迅速透过地面渗入地下，减轻城市排水路面的排水压力。本设计再生混凝

土透水路面砖面层具有凹凸不平的导水条，在导水的同时还能增大摩擦力，确保行人雨后

出行的安全。本设计再生混凝土透水路面砖制备成本较低，有利于大批量生产，便于推广使

用。

[0046] 本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸的固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不

可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用

铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

[0047] 在本专利的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利

的限制。

[0048] 上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。