本發(fā)明涉及一種混凝土地面磚及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，混凝土地面磚已廣泛用于城市路面、廣場、街道等市政工程中。與普通的柏油或水泥路面相比，混凝土地面磚不僅具有較高的美觀度、力學(xué)強度和耐久性好等優(yōu)點，而且采用混凝土地面磚鋪筑的路面滲水方便，進(jìn)而顯著減少路面積水，另外還具有維護(hù)方便，成本較統(tǒng)石材磚低廉的優(yōu)點。

隨著城市的擴大和汽車尾氣等氣體的排放，城市熱島效應(yīng)越來越嚴(yán)重。而混凝土地面磚等地面材料，均具有較高的熱容，其常年累月暴露在太陽光輻射下，無疑增加了城市對熱量的吸收，進(jìn)而加重城市熱島效應(yīng)，影響人們的生活。如在夏季的夜晚氣溫降低時，地面材料仍散發(fā)出大量的熱量，進(jìn)而影響了人們在廣場、街道的娛樂生活。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種降低城市熱島效應(yīng)、力學(xué)強度和耐久性好的混凝土地面磚及其制備方法。

一種混凝土地面磚，包括混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層，所述混凝土結(jié)構(gòu)層和所述砂漿反射層凝固連接；

其中所述砂漿反射層的原料按重量份數(shù)計，包括水泥400～510份、20～40目石英砂700～980份、40～70目石英砂280～330份、325目石英砂280～330份和金屬合金顏料1～25份，所述金屬合金顏料選自CoCrAl藍(lán)、NiSbTi黃、CoNiZnTi綠及MnSbTi棕中的至少一種。

上述混凝土地面磚，不僅兼?zhèn)浠炷两Y(jié)構(gòu)層的力學(xué)強度和耐久性好的優(yōu)點，而且砂漿反射層與混凝土結(jié)構(gòu)層凝固連接緊固，避免了其他結(jié)構(gòu)的反射層與混凝土結(jié)構(gòu)層易脫離的問題，進(jìn)一步提高了其承載能力和耐久性，可有效減少后期維護(hù)工作量，降低成本。鋪設(shè)時砂漿反射層朝外，可將太陽光中10％～20％的紅外輻射反射出去，從而降低混凝土地面磚的熱量吸收，降低城市熱島效應(yīng)。

在其中一個實施例中，所述原料還包括助劑，所述助劑包括減水劑、緩凝劑、消泡劑和水。

在其中一個實施例中，在所述砂漿反射層的原料中按重量份數(shù)計，所述減水劑為10～20份、所述緩凝劑為0.11～0.35份、所述消泡劑為0.05～0.18份及所述水為160～190份。

在其中一個實施例中，在所述砂漿反射層的原料中按重量份數(shù)計，所述水泥為450～500份、所述20～40目石英砂為760～900份、所述40～70目石英砂為290～320份、所述金屬合金顏料為2.5～10份、所述減水劑為11～20份、所述緩凝劑為0.13～0.28份、所述消泡劑為0.07～0.16份及所述水為165～180份。

在其中一個實施例中，所述減水劑為聚羧酸減水劑，所述緩凝劑為葡萄糖酸鈉，所述消泡劑為有機硅消泡劑。

在其中一個實施例中，所述混凝土結(jié)構(gòu)層的厚度為20～100mm，所述砂漿反射層的厚度為8～18mm。

一種上述混凝土地面磚的制備方法，包括以下步驟：

將所述砂漿反射層的原料混合并灌入模具中，以形成所述砂漿反射層；

將混凝土灌入模具并澆筑在所述砂漿反射層的原料上，以形成所述混凝土結(jié)構(gòu)層；

凝固，脫模，得到所述混凝土地面磚。

上述混凝土地面磚的制備方法簡單，砂漿反射層和混凝土結(jié)構(gòu)層的厚度均易于控制，得到的混凝土地面磚，不僅兼?zhèn)浠炷两Y(jié)構(gòu)層的力學(xué)強度和耐久性好的優(yōu)點，而且砂漿反射層與混凝土結(jié)構(gòu)層凝固連接緊固，避免了其他結(jié)構(gòu)的反射層與混凝土結(jié)構(gòu)層易脫離的問題，進(jìn)一步提高了其承載能力和耐久性，可有效減少后期維護(hù)工作量，降低成本。鋪設(shè)時砂漿反射層朝外，可將太陽光中10％～20％的紅外輻射反射出去，從而降低混凝土地面磚的熱量吸收，降低城市熱島效應(yīng)。

在其中一個實施例中，還包括將所述模具的內(nèi)壁涂上脫模劑并干燥的預(yù)處理步驟。

在其中一個實施例中，在所述脫模的步驟之后還包括將所述混凝土地面磚的砂漿反射層進(jìn)行表面處理的步驟，所述表面處理包括拋丸、拋光和酸洗中的至少一種。

在其中一個實施例中，在所述脫模的步驟之后還包括將所述混凝土地面磚的砂漿反射層表面涂覆密封固化劑的步驟。

附圖說明

圖1為一實施例的混凝土地面磚的制備方法的流程圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

本較佳實施例的混凝土地面磚，包括混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層，混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層凝固連接。

其中砂漿反射層按重量份數(shù)計由如下原料制備而成。

所述原料包括水泥400～510份、20～40目石英砂700～980份、40～70目石英砂280～330份、325目石英砂280～330份和金屬合金顏料1～25份。其中以20～40目石英砂為例，是指篩分粒度，也就是可以通過20～40目篩網(wǎng)篩孔的粒徑的石英砂。

金屬合金顏料選自CoCrAl藍(lán)、NiSbTi黃、CoNiZnTi綠及MnSbTi棕中的至少一種。其中，CoCrAl藍(lán)是鋁鉻鈷合金，NiSbTi黃是鈦銻鎳合金。

可以理解，混凝土地面磚可根據(jù)顏色需要選擇不同的金屬合金顏料。金屬合金顏料和砂漿結(jié)合牢固，可使砂漿反射層的顏色保持長久，進(jìn)而延長混凝土地面磚的使用壽命。采用金屬合金顏料作為熱反射吸收材料，相比有機染料，具有性質(zhì)穩(wěn)定、無毒副作用以及耐候性好的優(yōu)點。

優(yōu)選的，水泥為白水泥，可避免普通的水泥掩蓋金屬合金顏料，進(jìn)而降低金屬合金顏料吸收太陽光輻射的效果。

采用20～40目石英砂、40～70目石英砂和325目石英砂的級配石英砂，有利于砂漿組分的緊密堆積，根據(jù)緊密堆積理論可得到較高的力學(xué)強度。其次這三類粒徑范圍的石英砂不僅得到的力學(xué)性能好，而且其經(jīng)濟(jì)成本低。如此不僅可以滿足地面鋪設(shè)需要的力學(xué)強度，而且石英砂與水泥和金屬合金顏料等能充分混合，進(jìn)而滿足紅外熱反射效果的要求。

上述混凝土地面磚，不僅兼?zhèn)浠炷两Y(jié)構(gòu)層的力學(xué)強度和耐久性好的優(yōu)點，而且砂漿反射層與混凝土結(jié)構(gòu)層凝固連接緊固，避免了其他結(jié)構(gòu)的反射層與混凝土結(jié)構(gòu)層易脫離的問題，進(jìn)一步提高了其承載能力和耐久性，可有效減少后期維護(hù)工作量，降低成本。鋪設(shè)時砂漿反射層朝外，可將太陽光中10％～20％的紅外輻射反射出去，從而降低混凝土地面磚的熱量吸收，降低城市熱島效應(yīng)。

在其中一個實施例中，砂漿反射層的原料還包括助劑。所述助劑包括減水劑、緩凝劑、消泡劑和水。優(yōu)選的，在砂漿反射層的原料中按重量份數(shù)計，減水劑為10～20份、緩凝劑為0.11～0.35份、消泡劑為0.05～0.18份及水為160～190份。

優(yōu)選的，在砂漿反射層的原料中按重量份數(shù)計，水泥為400～510份、20～40目石英砂為700～980份、40～70目石英砂為280～330份、金屬合金顏料為1～25份、減水劑為10～20份、緩凝劑為0.11～0.35份、消泡劑為0.05～0.18份及水為160～190份。

優(yōu)選的，減水劑為聚羧酸減水劑。優(yōu)選的，緩凝劑為葡萄糖酸鈉。優(yōu)選的，消泡劑為有機硅消泡劑。

優(yōu)選的，混凝土結(jié)構(gòu)層的厚度為20～100mm，砂漿反射層的厚度為8～18mm。

參照圖1，本發(fā)明還提供了一實施例的混凝土地面磚的制備方法，包括以下步驟。

步驟S100、將模具的內(nèi)壁涂上脫模劑并干燥。步驟S100為模具的預(yù)處理步驟。

如此有利于后續(xù)混凝土地面磚的脫模。若未等脫模劑干燥就進(jìn)行步驟S200可能會導(dǎo)致脫模劑上浮，進(jìn)而影響脫模的順利進(jìn)行以及混凝土地面磚的強度。

步驟S200、將砂漿反射層的原料混合并灌入模具中，以形成砂漿反射層。

先將砂漿反射層的原料灌入模具中且控制其原料的布料厚度，不僅有利于控制砂漿反射層的厚度，而且還可直接將混凝土灌入模具并澆筑在原料上，省去了混凝土澆筑時需要先鋪一層砂漿的步驟，砂漿反射層起到了緩沖的作用避免了混凝土澆筑不均勻的問題。

具體的，步驟S200具體為：將砂漿反射層的原料混合并灌入模具中，并將原料振搗使其更緊實均勻。

步驟S300、將混凝土灌入模具并澆筑在砂漿反射層的原料上，以形成混凝土結(jié)構(gòu)層。

將混凝土灌入模具并澆筑在原料上，并控制混凝土的布料厚度，并將混凝土振搗使其更緊實均勻。

步驟S400、凝固，養(yǎng)護(hù)，脫模，得到混凝土地面磚。

步驟S400凝固后形成混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層。

具體的，步驟S400中養(yǎng)護(hù)的時間為1天，再進(jìn)行脫模處理?？梢岳斫?，步驟S400中養(yǎng)護(hù)步驟可以省略。

步驟S500、將混凝土地面磚的砂漿反射層進(jìn)行表面處理，所述表面處理包括拋丸、拋光和酸洗中的至少一種。

步驟S500至少在脫模3天后進(jìn)行。

具體的，根據(jù)對混凝土地面磚的外層(即砂漿反射層)的不同需求，選擇不同的表面處理。

步驟S600、將混凝土地面磚的砂漿反射層表面涂覆密封固化劑。

密封固化劑不僅能增強混凝土地面磚的表面硬度和耐磨性能，提高混凝土地面的抗壓強度；而且還能緊縮混凝土結(jié)構(gòu)層的毛細(xì)孔，進(jìn)而有效抑制外界污染物進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)層，甚至能抵抗氯化物及其他化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。

步驟S500和步驟S600為混凝土地面磚的后期處理步驟?？梢岳斫?，砂漿反射層和混凝土結(jié)構(gòu)層在凝固前后的厚度變化可忽略不計。可以理解，步驟S100、S500和S600可以省略。

上述混凝土地面磚的制備方法簡單，砂漿反射層和混凝土結(jié)構(gòu)層的厚度均易于控制。得到的混凝土地面磚，不僅兼?zhèn)浠炷两Y(jié)構(gòu)層的力學(xué)強度和耐久性好的優(yōu)點，而且砂漿反射層與混凝土結(jié)構(gòu)層凝固連接，連接緊固。鋪設(shè)時砂漿反射層朝外，混凝土地面磚不僅可根據(jù)顏色需要選擇不同的金屬合金顏料，而且還可以將太陽光中10％～20％的紅外輻射反射出去，從而降低混凝土地面磚的熱量吸收，降低城市熱島效應(yīng)。

以下為具體實施例。以下實施例中CoCrAl藍(lán)、NiSbTi黃、CoNiZnTi綠及MnSbTi棕均為薛特(SHEPHERD)公司的Arctic系列顏料。采用美國D&S公司的SSR-ER太陽光譜反射率儀進(jìn)行檢測。

實施例1

實施例1的混凝土地面磚，包括混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層，混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層凝固連接。其中砂漿反射層的原料按重量份數(shù)計包括白水泥450份、20～40目石英砂790份、40～70目石英砂290份、325目石英砂285份、CoCrAl藍(lán)2.5份、聚羧酸減水劑11份、葡萄糖酸鈉0.13份、有機硅消泡劑0.07份和水165份。

實施例1的混凝土地面磚的制備方法如下：

將模具涂上脫模劑并干燥的預(yù)處理步驟。將砂漿反射層的原料混合并灌入模具中，并將原料振搗使其更緊實；將混凝土灌入模具并澆筑在原料上，并將混凝土振搗使其更緊實。凝固，常溫養(yǎng)護(hù)1天，脫模，得到混凝土地面磚。待脫模3天后將混凝土地面磚的砂漿反射層表面進(jìn)行拋丸處理。將拋丸后的混凝土地面磚的積灰清理干凈，得到藍(lán)色調(diào)荔枝面效果的混凝土地面磚。

該混凝土地面磚，28天的抗壓強度約為45MPa，滿足拋丸工藝所需力學(xué)強度，能達(dá)到較好的荔枝面效果。該混凝土地面磚的熱反射率約為11％。

實施例2

實施例2的混凝土地面磚，包括混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層，混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層凝固連接。其中砂漿反射層的原料按重量份數(shù)計，包括白水泥470份、20～40目石英砂810份、40～70目石英砂300份、325目石英砂290份、NiSbTi黃5份、聚羧酸減水劑15份、葡萄糖酸鈉0.18份、有機硅消泡劑0.11份和水170份。

實施例2的混凝土地面磚的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于，將混凝土地面磚的砂漿反射層表面進(jìn)行拋丸處理替換為將混凝土地面磚的砂漿反射層表面進(jìn)行拋光處理；且將混凝土地面磚的砂漿反射層表面進(jìn)行拋光處理的時間為脫模后7天，以及將拋光后的混凝土地面磚的砂漿反射層表面均勻涂覆密封固化劑，干燥，得到黃色調(diào)拋光效果的混凝土地面磚。

該混凝土地面磚，28天的抗壓強度約為48MPa，滿足拋光工藝所需力學(xué)強度，能達(dá)到較好的荔枝面效果。該混凝土地面磚的熱反射率約為18％。

實施例3

實施例3的混凝土地面磚，包括混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層，混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿反射層凝固連接。其中砂漿反射層的原料按重量份數(shù)計，包括白水泥500份、20～40目石英砂900份、40～70目石英砂320份、325目石英砂320份、CoNiZnTi綠10份、聚羧酸減水劑20份、葡萄糖酸鈉0.28份、有機硅消泡劑0.16份和水180份。

實施例3的混凝土地面磚的制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于，將混凝土地面磚的砂漿反射層表面進(jìn)行拋丸處理替換為將混凝土地面磚的砂漿反射層表面進(jìn)行酸洗處理；酸洗處理時先將砂漿反射層表面潤濕，然后待其干燥水滴后再將酸洗劑均勻涂抹于砂漿反射層的表面，待無氣泡產(chǎn)生，用水沖洗，并用刷子刷洗表面，晾干，得到綠色調(diào)酸洗效果的混凝土地面磚。

該混凝土地面磚，28天的抗壓強度約為55MPa，因強度較高，表面酸洗后深度均勻無缺陷。該混凝土地面磚的熱反射率約為16％。

實施例4

實施例4的混凝土地面磚及其制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于，所述砂漿反射層的原料包括白水泥400份、20～40目石英砂980份、40～70目石英砂280份、325目石英砂330份、MnSbTi棕1份、聚羧酸減水劑10份、葡萄糖酸鈉0.11份、有機硅消泡劑0.18份和水160份。

實施例5

實施例5的混凝土地面磚及其制備方法與實施例1基本相同，不同之處在于，所述砂漿反射層的原料包括白水泥510份、20～40目石英砂700份、40～70目石英砂330份、325目石英砂280份、CoCrAl藍(lán)25份、聚羧酸減水劑18份、葡萄糖酸鈉0.35份、有機硅消泡劑0.05份和水190份。

對比例1

對比例1的混凝土地面磚，僅由混凝土結(jié)構(gòu)層構(gòu)成，其制備原料和制備方法與實施例1相同，且混凝土地面磚的厚度與實施例1也相同。該混凝土地面磚的熱反射率約為5％。

對比例2

對比例2的混凝土地面磚，包括混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿層，混凝土結(jié)構(gòu)層和砂漿層凝固連接。其中砂漿反射層的原料按重量份數(shù)計，包括白水泥500份、20～40目石英砂900份、40～70目石英砂320份、325目石英砂320份、聚羧酸減水劑20份、葡萄糖酸鈉0.28份、有機硅消泡劑0.16份和水180份。該混凝土地面磚的熱反射率約為6％。

將實施例1～5及對比例1～2進(jìn)行比得知，本實施例得到的混凝土地面磚的抗壓強度高，說明其具有較高的承載能力和耐久性，可有效減少后期維護(hù)工作量，降低成本；同時混凝土地面磚不僅可根據(jù)顏色需要選擇不同的金屬合金顏料，而且還可以將太陽光中10％～20％的紅外輻射反射出去，從而降低混凝土地面磚的熱量吸收，降低城市熱島效應(yīng)。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。