本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨防滑路面制品及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人民生活水平的提高，人民對公共路面資源的要求，除了質(zhì)量要求外，更多的體現(xiàn)在功能性的需求，例如：防滑、耐磨、透水等。上海市對于室外市政道路制品，已提出防滑要求，明令禁用表面光滑的燒結(jié)制品。
另外，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑材料資源和能源相對緊缺，工業(yè)廢棄物作為一種閑置的資源，已經(jīng)越來越多的被應(yīng)用在建筑材料領(lǐng)域，起到了節(jié)能降耗、降低成本和減輕環(huán)境負荷的作用。
CN201310335440公開了一種高爐?；V渣耐磨路面磚的制備方法，采用高爐?；V渣、礦渣微粉、粉煤灰、水泥、激發(fā)劑為路面磚面層料，調(diào)節(jié)水分攪拌均勻后用振動加壓成型，經(jīng)蒸汽養(yǎng)護或自然養(yǎng)護后得成品耐磨路面磚，所得產(chǎn)品抗壓強度和耐磨性均好。
電爐滾筒渣和轉(zhuǎn)爐滾筒渣是寶鋼煉鋼工業(yè)的廢渣，電爐滾筒渣具有硬度高的特性；轉(zhuǎn)爐滾筒渣礦物組成包括橄欖石、硅酸二鈣、硅酸三鈣以及少量游離氧化鈣、氧化鎂、玻璃體等成分，具有一定的水化自硬能力。
現(xiàn)有的技術(shù)中，將電爐滾筒渣和轉(zhuǎn)爐滾筒渣用于制品原材料的技術(shù)還相對較少，也未形成固定有效的制品應(yīng)用技術(shù)，利用率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨防滑路面制品及其制備方法，采用電爐滾筒渣、轉(zhuǎn)爐滾筒渣、石屑工業(yè)廢棄物作為原材料制備路面制品，所得路面制品在保持質(zhì)量的同時，增加了耐磨、防滑的功能，提升了制品使用壽命和道路安全性能，并且有效利用了工業(yè)廢棄物，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
為了實現(xiàn)上述目的或者其他目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種耐磨防滑路面制品，包括面層和底層，所述面層的原料組分包括電爐滾筒渣集料、水泥；底層的原料組分的組成為水泥、轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料、石粉、外加劑。
本發(fā)明所述的路面制品采用兩層結(jié)構(gòu)，即面層和底層，其中面層采用電爐滾筒渣集料，起到耐磨作用，也可稱之為耐磨層或功能層；底層采用轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料，也可稱之為環(huán)保層或固廢利用層。
優(yōu)選地，在面層的原料組分中，以各原料組分的總質(zhì)量為基準計，電爐滾筒渣集料的重量百分比為70-80wt％，水泥的重量百分比為20-30wt％。優(yōu)選地，根據(jù)市場需求，所述面層還可以包括適量顏料。
優(yōu)選地，在底層的原料組分中，以水泥、轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料和石粉的總質(zhì)量為基準計，水泥的重量百分比為13-18wt％，轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料的重量百分比為60-70wt％，石粉的重量百分比為12-27wt％；所述外加劑的重量為底層的原料組分中水泥重量的0.5-1.5wt％。
優(yōu)選地，所述外加劑為微硅粉。所述微硅粉由上海天愷微硅粉材料有限公司提供。
優(yōu)選地，所述水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥或42.5級白色硅酸鹽水泥，根據(jù)對路面制品的顏色要求選擇所述水泥的任一種。
優(yōu)選地，所述電爐滾筒渣集料的粒徑為0.5-3mm。
更優(yōu)選地，所述電爐滾筒渣集料是經(jīng)電爐滾筒渣原料篩分制成，由上海中冶環(huán)境工程科技有限公司提供；其區(qū)間篩分含量≥85％，具體區(qū)間可根據(jù)需求要求進行區(qū)分，例如1-2mm、2-3mm；游離氧化鈣為零，莫氏硬度≥6。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料的粒徑不大于6mm，游離氧化鈣≤10％。
更優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料是由轉(zhuǎn)爐滾筒渣原料經(jīng)過篩分制成，由上海中冶環(huán)境工程科技有限公司提供。
優(yōu)選地，所述石粉的粒徑不大于5mm，燒失量≤8％。所述石粉由上海寶連華建材有限公司提供。
本發(fā)明還提供了一種耐磨防滑路面制品的制備方法，具體步驟為：(a)面層料攪拌：將稱量的電爐滾筒渣集料加入到面料攪拌機攪拌，將稱量的水泥加入面料攪拌機進行均勻攪拌，然后經(jīng)自動加水裝置進行勻速加水，并攪拌均勻；
(b)底層料攪拌：將稱量的轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料和石粉放入底料攪拌機進行均勻攪拌，然后將稱量的水泥放入底料攪拌機進行均勻攪拌，經(jīng)自動加水裝置進行勻速加水，并攪拌；
(c)將步驟(a)得到的面層料和步驟(b)得到的底層料送入成型機面料、底料布料箱，開啟機器進行制品壓制，將壓制好的制品送入養(yǎng)護窯養(yǎng)護，養(yǎng)護24-48h后出窯碼垛。
優(yōu)選地，步驟(a)中加水量以自動加水裝置濕度儀顯示在65％-75％之間為宜，具體以物料能夠達到手捏成團即可。水量過多會使得制品在壓制過程中面層料和底層料脫層，水量過少會使得面層料過干造成面層脫砂。
更優(yōu)選地，步驟(a)中加水重量為面層的各原料組分總質(zhì)量的2.5-5wt％。
優(yōu)選地，步驟(a)中加入電爐滾筒渣集料后攪拌20-25s。進一步地，加入水泥后攪拌20-45s；加入水后繼續(xù)攪拌，步驟(a)中攪拌總時間在120-200s，采用步驟(a)中所述的攪拌方式可使得物料攪拌均勻，防止面層料結(jié)團。
進一步地，根據(jù)市場需求，面層料中添加顏料時，應(yīng)在水泥投入底料攪拌機中攪拌的過程中添加，并要在加水之前攪拌均勻。
優(yōu)選地，步驟(b)中加水量以自動加水裝置濕度儀顯示在81％-86％之間為宜，具體以物料能夠達到手捏成團即可。
更優(yōu)選地，步驟(b)中加水量為底層的各原料組分總質(zhì)量的2.5-5wt％。
優(yōu)選地，步驟(b)中轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料和石粉加入底料攪拌機中攪拌15-25s，加入水泥后攪拌20-35s，加入水后繼續(xù)進行攪拌。步驟(b)中攪拌總時間為60-90s。
優(yōu)選地，步驟(c)中養(yǎng)護溫度為20-25℃，養(yǎng)護濕度60％-75％。步驟(c)中所用壓制設(shè)備為虎牌4VS型壓磚機。
綜上所述，本發(fā)明的有益效果為：(1)利用電爐滾筒渣硬度高的特性，作為耐磨層(即面層)使用，提高產(chǎn)品耐磨性，增加了防滑性能，達到道路安全性的需要；
(2)利用轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料潛在水硬活性的特點替代部分水泥，不但降低了生產(chǎn)成本，而且還可以降低水泥的水化熱，提高混凝土制品的后期強度；
(3)利用微硅粉可降低混凝土中的游離堿含量，使得硬化后的混凝土的抗?jié)B性大幅度提高，外界水介質(zhì)也難以進入確保制品強度；
(4)本發(fā)明有效利用工業(yè)固廢資源，在研制過程中，電爐滾筒渣、轉(zhuǎn)爐滾筒渣以及石粉的添加比例達到71.6％-85.6％，為解決工業(yè)固廢利用提供了有利途徑。
附圖說明
圖1為本發(fā)明中耐磨防滑路面制品制備工藝流程圖。
具體實施方式
下面借助具體實施例來描述本發(fā)明。在下面的描述中，闡述了許多具體細節(jié)以便使所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地了解本發(fā)明。但是，對于所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說明顯的是，本發(fā)明的實現(xiàn)可不具有這些具體細節(jié)中的一些。此外，應(yīng)當理解的是，本發(fā)明并不限于所介紹的特定實施例。相反，可以考慮用下面的特征的任意組合來實施本發(fā)明，而無論它們是否涉及不同的實施例。因此，下面的實施例和優(yōu)點僅作說明之用，而不應(yīng)被看作是對權(quán)利要求的限定，除非在權(quán)利要求中明確提出。
本發(fā)明所采用的電爐滾筒渣集料是經(jīng)電爐滾筒渣原料篩分制成，由上海中冶環(huán)境工程科技有限公司提供；電爐滾筒渣集料的粒徑為0.5-3mm，其區(qū)間篩分含量≥85％，具體區(qū)間可根據(jù)需求要求進行區(qū)分，例如1-2mm、2-3mm；游離氧化鈣為零，莫氏硬度≥6。所采用的轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料是由轉(zhuǎn)爐滾筒渣原料經(jīng)過篩分制成，由上海中冶環(huán)境工程科技有限公司提供，轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料的粒徑不大于6mm，游離氧化鈣≤10％。所采用的石粉的粒徑不大于5mm，燒失量≤8％，由上海寶連華建材有限公司提供。所采用的微硅粉由上海天愷微硅粉材料有限公司提供。
本發(fā)明制備耐磨防滑路面制品時養(yǎng)護條件為：養(yǎng)護溫度為20-25℃，養(yǎng)護濕度60％-75％，養(yǎng)護時間為24-48h，在此養(yǎng)護條件下采用本發(fā)明所述原料組分和步驟制得的路面制品均屬于本發(fā)明的保護范圍。在本發(fā)明實施例中，養(yǎng)護條件采用的是：養(yǎng)護溫度25℃，養(yǎng)護濕度65％，養(yǎng)護時間為24h。
實施例1：
一種耐磨防滑路面制品，原料組分及重量百分比為：
面層：電爐滾筒渣集料：80wt％，水泥：20wt％；
底層：水泥：13wt％；轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料：60wt％；石粉：27wt％，以及水泥重量的0.5wt％的微硅粉。
具體制備步驟為：(a)面層料攪拌：將稱量的電爐滾筒渣集料加入到面料攪拌機攪拌25s，將稱量好的水泥加入面料攪拌機均勻攪拌20s，然后經(jīng)自動加水裝置進行勻速加水，加水量為電爐滾筒渣集料和水泥總質(zhì)量的2.5wt％，并攪拌75s；
(b)底層料攪拌：先進行物料稱量，將轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料和石粉放入底料攪拌機均勻攪拌15s，然后將稱量好的水泥放入底料攪拌機均勻攪拌35s，經(jīng)自動加水裝置進行勻速加水，加水量為轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料、水泥、石粉和微硅粉總質(zhì)量的3.5wt％，并攪拌30s；
(c)將步驟(a)得到的面層料和步驟(b)得到的底層料送入成型機面料、底料布料箱，開啟機器進行制品壓制，所用壓制設(shè)備為虎牌4VS型壓磚機，將壓制好的制品送入養(yǎng)護窯養(yǎng)護，養(yǎng)護條件為溫度25℃，養(yǎng)護濕度65％，養(yǎng)護24h后出窯碼垛。
對所得的制品參考GB28635-2012《混凝土路面磚》進行抗壓強度和磨坑長度測試，測得28天抗壓強度為41.7MPa，磨坑長度為29mm，符合GB28635-2012《混凝土路面磚》中抗壓強度≥40.0，磨坑長度≤32mm的要求。
實施例2：
一種耐磨防滑路面制品，原料組分及重量百分比為：
面層：電爐滾筒渣集料：75wt％，水泥：25％；
底層：水泥：15wt％；轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料：65wt％；石粉：20wt％；以及水泥重量的1wt％的微硅粉。
具體制備步驟為：(a)面層料攪拌：將稱量的電爐滾筒渣集料加入到面料攪拌機攪拌20s，將稱量好的水泥加入面料攪拌機均勻攪拌35s，然后經(jīng)自動加水裝置進行勻速加水，加水量為電爐滾筒渣集料和水泥總質(zhì)量的5wt％，并攪拌85s；
(b)底層料攪拌：先進行物料稱量，將轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料和石粉放入底料攪拌機均勻攪拌20s，然后將稱量好的水泥放入底料攪拌機均勻攪拌30s，經(jīng)自動加水裝置進行勻速加水，加水量為轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料、水泥、石粉和微硅粉總質(zhì)量的2.5wt％，并攪拌40s；
(c)將步驟(a)得到的面層料和步驟(b)得到的底層料送入成型機面料、底料布料箱，開啟機器進行制品壓制，所用壓制設(shè)備為虎牌4VS型壓磚機，將壓制好的制品送入養(yǎng)護窯養(yǎng)護，養(yǎng)護條件為溫度25℃，養(yǎng)護濕度65％，養(yǎng)護24h后出窯碼垛。
對所得的制品參考GB28635-2012《混凝土路面磚》進行抗壓強度和磨坑長度測試，測得28天抗壓強度為44.3MPa，磨坑長度為27mm，符合GB28635-2012《混凝土路面磚》中要求。
實施例3：
一種耐磨防滑路面制品，原料組分及重量百分比為：
面層：電爐滾筒渣集料：70wt％，水泥：30％；
底層：水泥：18wt％；轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料：70wt％；石粉：12wt％；以及水泥重量的1.5wt％的微硅粉。
具體制備步驟為：(a)面層料攪拌：將稱量的電爐滾筒渣集料加入到面料攪拌機攪拌23s，將稱量好的水泥加入面料攪拌機均勻攪拌45s，然后經(jīng)自動加水裝置進行勻速加水，加水量為電爐滾筒渣集料和水泥總質(zhì)量的3.5wt％，并攪拌132s；
(b)底層料攪拌：先進行物料稱量，將轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料和石粉放入底料攪拌機均勻攪拌25s，然后將稱量好的水泥放入底料攪拌機均勻攪拌20s，經(jīng)自動加水裝置進行勻速加水，加水量為轉(zhuǎn)爐滾筒渣集料、水泥、石粉和微硅粉總質(zhì)量的5wt％，并攪拌15s；
(c)將步驟(a)得到的面層料和步驟(b)得到的底層料送入成型機面料、底料布料箱，開啟機器進行制品壓制，所用壓制設(shè)備為虎牌4VS型壓磚機，將壓制好的制品送入養(yǎng)護窯養(yǎng)護，養(yǎng)護條件為溫度25℃，養(yǎng)護濕度65％，養(yǎng)護24h后出窯碼垛。
對所得的制品參考GB28635-2012《混凝土路面磚》進行抗壓強度和磨坑長度測試，測得28天抗壓強度為46.7MPa，磨坑長度為26mm，符合GB28635-2012《混凝土路面磚》中抗壓強度≥40.0，磨坑長度≤32mm的要求。
上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。