專利名稱：一種高強玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種高強玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的制備方法，屬于建筑材料領域。
背景技術(shù)：
裝飾混凝土裝飾混凝土是一種近年來流行美國、加拿大、澳大利亞、歐洲并在世界主要發(fā)達國家迅以推廣的綠色環(huán)保地面材料。裝飾混凝土采用的是表面處理技術(shù)，它在砼基層面上進行表面著色強化處理，以達到裝飾砼的效果。同時，對著色強化處理過的地面進行滲透保護處理，以達到潔凈地面與保養(yǎng)地面的要求。因此，裝飾混凝土的構(gòu)造模式為基層(砼)、彩色面層(強化料和脫模料)、保護層(保護劑)這三個基本層面構(gòu)造，這樣的構(gòu)造是良好性能與經(jīng)濟要求的平衡結(jié)果。裝飾混凝土可廣泛應用于住宅、社區(qū)、商業(yè)、市政及文娛康樂等各種場合所需的人行道、公園、廣場、游樂場、高尚小區(qū)道路、停車場、庭院、地鐵站臺、游泳池等。同時，施工方便，彩色也較為鮮艷，并可形成各種圖案。裝飾性、靈活性和表現(xiàn)力，正是裝飾混凝土的獨特性格體現(xiàn)。玻璃混凝土玻璃混凝土是一種利用廢舊玻璃取代天然礦石的綠色環(huán)保型混凝土，在國內(nèi)外有所研究，據(jù)報道，國外在20世紀60年代就嘗試了將玻璃用作混凝土骨料的研究，近年來國內(nèi)的玻璃混凝土也受到了越來越多的重視，紛紛開展相關(guān)的研究武漢理工大學的萬惠文研究了玻璃渣做骨料的混凝土其抗高溫性能，提出在混凝土中摻入適量的PP纖維，有利于提高混凝土的抗高溫性能的觀點。英國謝菲爾德大學進行的將廢棄玻璃作為混凝土中水泥和/或骨料的替代材料生產(chǎn)實際預制混凝土制品的試驗研究.，在全英各地的多個預制混凝土生產(chǎn)企業(yè)和一個預拌混凝土企業(yè)進行了 19個工業(yè)性試驗子項目，配制了 98個實際玻璃混凝土產(chǎn)品，并對這些產(chǎn)品依據(jù)現(xiàn)有英國國家標準進行了產(chǎn)品適應性能和堿骨料反應測試。姜波(《石家莊鐵道學院學報》2001年第14卷第02期)等采用ASTM C1260標準規(guī)定的方法，探討了骨料中的玻璃顆粒粒度、含量及玻璃顏色、種類等因素對混凝土中堿-硅反應的影響。荀勇(《土木工程學報》2008年第41卷第10期)等通過比較砂骨料和玻璃骨料混凝土的強度、變形隨時間變化的特征，研究在玻璃混凝土拌合料中摻入適量偏高嶺土超細粉末對堿-硅反應(ASR)的抑制作用。鋼渣固體廢棄物鋼渣是煉鋼產(chǎn)生的固體廢棄物，約占鋼鐵廠鋼產(chǎn)量的10-15%， 我國每年鋼渣排放量達2000萬噸，累積堆放量近2億噸。鋼渣資源化開發(fā)利用是發(fā)展低碳經(jīng)濟、保護環(huán)境、杜絕二次污染的重要措施。由于裝飾混凝土一般不需要太高的強度，玻璃裝飾混凝土的強度等級同樣不高， 但有些特殊場合，比如需要行駛消防車、垃圾車等特殊車輛或有特殊要求的的地面裝飾工程，則需要較高的抗壓強度，同時由于用于室外工程，需要做到防滑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明 的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的玻璃裝飾混凝土存在抗壓強度不高等技術(shù)問題，提供一種高強玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石及其制備方法。針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過改進試驗配方，加入鋼渣骨料，改進成型工藝，得到了預料不到的技術(shù)效果，即以彩色玻璃作為動感裝飾材料，鋼渣作為硬質(zhì)高活性骨料，得到的預制藝石不僅具有鮮明的裝飾色彩效果，同時28天抗壓強度、28天抗折強度都超過了同等條件下普通玻璃混凝土和普通鋼渣混凝土的強度。此外，鋼渣作為黑色骨料可以取代部分天然石材，節(jié)約資源。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，包括面層，所述面層的原料組分包括膠凝材、粗骨料、細骨料、玻璃、鋼渣和水；各組分的配比如下
膠凝材100重量份
粗骨料10-25重量份
細骨料30-60重量份
玻璃50-90重量份
鋼渣10-25重量份
水20-30重量份；所述玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的強度等級在Cc40以上。優(yōu)選的，所述玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的強度等級在Cc40-Cc80。進一步優(yōu)選的，所述玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的強度等級在Cc40-Cc60。更優(yōu)選的，所述玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的強度等級在Cc50。根據(jù)總體色調(diào)要求，所述膠凝材由白水泥和普通硅酸鹽水泥或黑水泥按如下重量百分含量混合而成，以達到調(diào)整水泥基色的目的白水泥0-100%普通硅酸鹽水泥或黑水泥 100% -0。所述粗骨料為石子，其粒徑范圍為2_6mm。所述細骨料為細砂或石粉，其粒徑范圍為0. 1-0. 5mm。所述玻璃包括深色玻璃和淺色玻璃，其中深色玻璃的粒徑范圍為2_20mm，玻璃厚度為不超過3mm ；淺色玻璃的粒徑范圍為2-15mm。較佳的，所述深色玻璃與膠凝材的重量比為(0.35-0.6) 1 ；所述淺色玻璃與膠凝材的重量比為(0. 15-0.3) 1。所述鋼渣的粒徑范圍為l_5mm，含鐵量不大于1%，要求穩(wěn)定性合格。較佳的，所述高強度玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的厚度為3-15cm。進一步的，本發(fā)明所提供的上述高強度玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，所述面層下方還設有基層；所述基層為普通混凝土層。該雙層結(jié)構(gòu)設計可降低成本。
所述基層的原料組分包括水泥、粗骨料、細骨料和水，各組分的重量比為水泥粗骨料細骨料=(0.35-0. 55) (0. 4-0. 5) (0. 10-0. 25)，用水量為水泥用量的0. 2-0. 3倍。較佳的，所述基層厚度為2-lOcm，所述面層厚度為l_5cm。本發(fā)明還進一步公開了上述高強度玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的制備方法，當所述預制藝石為僅有面層的單層結(jié)構(gòu)時，其制備方法包括如下步驟1)將所述原料組分按設計配比計量后攪拌均勻，將攪拌好的物料均勻攤鋪在模具里，蓋好蓋板；2)抽真空后進行振動加壓；3)揭開模具蓋板，并拆去模板；進行養(yǎng)護3-7天；經(jīng)機器校平、洗磨、切割、曬干后， 得到高強裝飾混凝土預制藝石板成品。較佳的，步驟2)中，所述抽真空的時間為30秒-60秒；所述振動加壓的時間為30 秒-90秒。較佳的，步驟2)中，所述振動加壓的壓力為100KN-200KN。較佳的，步驟2)中，真空抽至真空度為0. 5MPa以下。較佳的，步驟2)中，所述振動加壓的振動力為100-125KN，振動頻率為725-1450次/分。當所述預制藝石為雙層結(jié)構(gòu)時，其制備方法包括如下步驟1)將所述基層原料和面層原料分別按設計配比計量后攪拌均勻；2)將攪拌好的基層物料均勻攤鋪在模具里，蓋好蓋板；3)進行抽真空，然后進行振動加壓；4)揭開模具蓋板，將攪拌好的面層物料均勻攤鋪在初壓成型的基層混凝土板上， 蓋好模具蓋板，重復步驟3)；5)揭開模具蓋板，并拆去模板；進行養(yǎng)護3-7天；經(jīng)機器校平、洗磨、切割、曬干后， 得到高強裝飾混凝土預制藝石板成品。較佳的，步驟3)中，所述抽真空的時間為30秒-60秒；所述振動加壓的時間為30 秒-90秒。較佳的，步驟3)中，所述振動加壓的壓力為100KN-200KN。較佳的，步驟3)中，真空抽至真空度為0. 5MPa以下。較佳的，步驟3)中，所述振動加壓的振動力為100-125KN，振動頻率為725-1450次/分。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明克服了普通裝飾混凝土制 品強度不高、華而不實等缺點，同時改變了普通鋼渣混凝土制品呆板難看的視覺效果；制備的玻璃裝飾混凝土預制藝石具有動感時尚的美學效果，同時其力學性能和防滑性能也有較大提高。2、為鋼渣固體廢棄物和廢舊玻璃提供了高附加值的再利用途徑。3、本發(fā)明所提供的預制藝石在制備成型過程中增加了抽真空工藝，并將一般制磚工藝的弱振壓工藝改為強振壓工藝(壓力約100KN-200KN)，其中，抽真空工藝和強振壓工藝均提高了混凝土預制藝石的抗壓強度和抗折強度。所制備的高強度玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的強度等級為Cc40-Cc80，表面防滑性達到65BPN以上。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍。實施例1-5 基層混凝土配比(重量比)水水泥粗骨料細骨料=10% 40% 40% 10%。水泥為普通硅酸鹽水泥，強度等級為42.5 ；粗骨料為石子，粒徑范圍為2-6mm;細骨料為細砂，粒徑范圍為 0. 1-0. 5mm。面層混凝土配比(重量比)其中膠凝材=白水泥普通硅酸鹽水泥=70% 30%表1面層材料配方
權(quán)利要求
1. 一種玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，包括面層，所述面層的原料組分包括膠凝材、粗骨料、細骨料、玻璃、鋼渣和水；各組分的配比如下膠凝材100重量份粗骨料10-25重量份細骨料30-60重量份玻璃50-90重量份鋼渣10-25重量份水20-30重量份;所述玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的強度等級在Cc40以上。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，所述膠凝材由白水泥和普通硅酸鹽水泥或黑水泥按如下重量百分含量混合而成白水泥0-100%普通硅酸鹽水泥或黑水泥 100% -0。
3.如權(quán)利要求1所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，所述粗骨料為石子，其粒徑范圍為2-6mm。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，所述細骨料為細砂或石粉，其粒徑范圍為0. 1-0. 5mm。
5.如權(quán)利要求1所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，所述玻璃包括深色玻璃和淺色玻璃，其中深色玻璃的粒徑范圍為2-20mm，玻璃厚度為不超過3mm;淺色玻璃的粒徑范圍為2-15mm。
6.如權(quán)利要求5所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，所述深色玻璃與膠凝材的重量比為(0.35-0.6) 1 ；所述淺色玻璃與膠凝材的重量比為(0. 15-0. 1。
7.如權(quán)利要求1所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，所述鋼渣的粒徑范圍為l_5mm，含鐵量不大于1%。
8.如權(quán)利要求1-7中任一所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，所述面層下方還設有基層，所述基層為普通混凝土層。
9.如權(quán)利要求8所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其特征在于，所述普通混凝土層的原料包括水泥、粗骨料、細骨料和水；各組分的重量比為水泥粗骨料細骨料=(0. 35-0. 55) (0. 4-0. 5) (0. 10-0. 25)，水用量為水泥用量的0. 2-0. 3倍。
10.如權(quán)利要求1-7中任一所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的制備方法，包括如下步驟1)將所述原料組分按設計配比計量后攪拌均勻，將攪拌好的物料均勻攤鋪在模具里， 蓋好蓋板；2)抽真空后進行振動加壓；3)揭開模具蓋板，并拆去模板；進行養(yǎng)護3-7天；經(jīng)機器校平、洗磨、切割、曬干后，得到高強裝飾混凝土預制藝石板成品。
11.如權(quán)利要求10所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的制備方法，其特征在于，當所述面層下方還設有基層時，所述玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的制備方法包括如下步驟1)將所述基層原料和面層原料分別按設計配比計量后攪拌均勻；2)將攪拌好的基層物料均勻攤鋪在模具里，蓋好蓋板；3)進行抽真空，然后進行振動加壓；4)揭開模具蓋板，將攪拌好的面層物料均勻攤鋪在初壓成型的基層混凝土板上，蓋好模具蓋板，重復步驟3)；5)揭開模具蓋板，并拆去模板；進行養(yǎng)護3-7天；經(jīng)機器校平、洗磨、切割、曬干后，得到高強裝飾混凝土預制藝石板成品。
12.如權(quán)利要求10或11所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的制備方法，其特征在于，所述抽真空的時間為30秒-60秒；所述振動加壓的時間為30秒-90秒。
13.如權(quán)利要求10或11所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的制備方法，其特征在于，所述振動加壓的壓力為100KN-200KN。
14.如權(quán)利要求10或11所述的玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的制備方法，其特征在于，所述振動加壓的振動力為100-125KN，振動頻率為725-1450次/分。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高強玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石，其原料組分包括膠凝材、粗骨料、細骨料、玻璃、鋼渣和水；各組分的配比如下膠凝材100重量份，粗骨料10-25重，細骨料30-60重量份，玻璃50-90重量份，鋼渣10-25重量份，水20-30重量份；所述玻璃裝飾鋼渣混凝土預制藝石的強度等級在Cc40以上。本發(fā)明克服了普通裝飾混凝土制品強度不高、華而不實等缺點，同時改變了普通鋼渣混凝土制品呆板難看的視覺效果；制備的玻璃裝飾混凝土預制藝石具有動感時尚的美學效果，同時其力學性能和防滑性能也有較大提高。此外，本發(fā)明還為鋼渣固體廢棄物和廢舊玻璃提供了高附加值的再利用途徑。
文檔編號E04F15/08GK102182130SQ20111007587
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者張健, 張斗, 楊剛, 王新南, 金強 申請人:中冶寶鋼技術(shù)服務有限公司