一種干硬性混凝土路緣石及其制備方法與流程
1.本發明屬于建筑材料領域，具體的說，涉及一種干硬性混凝土路緣石及其制備方法。
背景技術：
2.混凝土路緣石是指以水泥和集料為主要原材料，經加壓、振動加壓或其他成型工藝制成的鋪設在路面邊緣或標定路面界限的預制混凝土的界石。目前，路緣石是道路建設工程中必不可少的輔助材料，其使用量與日俱增，尤其是干硬性混凝土路緣石具有低水灰比、高早起強度以及成型速度快的特點，在壓實成型后能夠立即脫模，提高了模板周轉速率和生產效率。因為干硬性混凝土路緣石的高效率和經濟型，越來越受到關注。然而，混凝土路緣石也存在較大缺陷，相比于巖石類路緣石存在抵御自然氣候條件連續凍融破壞和除雪劑所造成的腐蝕破壞能力較差，導致其使用壽命短，養護維修成本高，且已有大量研究表明，路緣石存在耐磨性差、抗裂性差等問題，大大降低了路緣石的使用壽命，從而造成頻繁的更換，如此大大增加了維護成本，因此如何提高混凝土路緣石的性能一直是路緣石發展重要的研究方向。
3.常見的提高路緣石的技術手段就是增加路緣石配合比中膠凝材料的用量。然而需要指出的是，合理的路緣石混凝土配合比、合理的膠凝材料用量是保證混凝土性能良好的先決條件，但并不是膠凝材料用量越高混凝土質量越好。恰恰相反，如果膠凝材料用量過多，會導致混凝土粘度過大、成型困難等工作性問題，還會導致硬化混凝土收縮量增大、易產生收縮裂縫，嚴重降低路緣石的表觀質量，更重要的是增加了路緣石的成本，而且由于干硬性路緣石分為基層和面層，界面處處理不好，在實際使用中，極易出現開裂、疏松等問題。
4.綜上所述，盡管混凝土路緣石的生產按照《混凝土路緣石》jc899的標準進行，但是在實際使用過程中仍然無法滿足耐久性要求，產品表面凍融剝落破壞現象嚴重，修補和更換及其麻煩，而目前常規的提高路緣石耐久性的方法-提高膠凝材料用量卻存在較大缺陷，因此研究新的提高干硬性混凝土路緣石性能的方法至關重要。
5.在硅酸鈉企業生產過程中會產生大量的泡花堿渣，在目前嚴格的環保要求和高昂的處理費用的情況下，給企業帶來了巨大的生產經營壓力，而及時處理消納這些工業廢渣對企業生產和居民生產生活至關重要。常見的處理方式就是將泡花堿渣進行干燥工藝干化處理后，作為建材輔料或者分子篩原料使用，但是該方法需要將泡花堿渣進行干燥工藝干化處理，首先需要建立配套的廠房、干化設備，由此帶來的投資成本巨大，即便是投資處理廢渣帶來的收益也多高于成本，因此如何資源化利用不需要干化的泡花堿渣至關重要。而泡花堿渣本身具有的堿性和堿性有利于混凝土骨料之間的粘接，但由于其粘性大，影響混凝土漿體流動性，因此很少使用，但在生產干硬性混凝土中由于是壓制成型，不需要考慮其粘性對混凝土漿體流動性的影響，因此利用泡花堿渣提高干硬性混凝土路緣石性能具有可行性，也可以實現泡花堿渣的資源化利用和無害化處理。
6.巖棉板生產中含有較多的渣球的巖棉被剔出來成為廢巖棉渣，這些廢料由于難降
解，污染環境，大部分被傾倒掩埋了，每年下來這部分廢渣廢料數量驚人，傾倒掩埋不僅浪費人力、運力，浪費土地資源，而且面對很大的環保壓力。廢巖棉渣含有大量纖維狀物質，有利于混凝土骨料之間的粘接，因此存在利用廢巖棉渣改良干硬性混凝土性能的可能性，這也是實現廢巖棉渣的資源化利用的一種思路。
技術實現要素：
7.基于上述存在的問題，本發明提出了一種干硬性路緣石及其制備方法，該方法實現了泡花堿渣和廢巖棉渣的資源化利用，并提高了干硬性混凝土路緣石的性能，是一種實現多種廢棄物優勢互補、資源化利用的綜合性技術創新。
8.本發明提供了一種干硬性混凝土路緣石，該路緣石分為；
9.所述基層各組分的質量份數為：
[0010][0011][0012]
所述面層各組分的質量份數為：
[0013][0014]
所述改性泡花堿渣為將未進行干化處理的泡花堿渣與橡膠微粉通過強力分散和攪拌混合均勻獲得，其中橡膠微粉質量占泡花堿渣質量的0.5～2％；
[0015]
所述泡花堿渣為未進行干化處理的泡花堿渣(一般含水率在75％以上)，減少了泡花堿渣干化處理的過程，降低了固廢的處理成本，且實現了其資源化利用。因泡花堿渣較為粘稠，可以實現橡膠微粉的均勻、良好、穩定的包裹，混合后，降低硬化后泡花堿渣的脆性，提高其韌性。
[0016]
所述改性巖棉廢渣為將巖棉廢渣經酸性物質浸泡充分后，采用硅烷偶聯劑進行表面活化處理后得到；所述的廢巖棉渣為在巖棉生產中因含有較多的渣球而無法使用的巖棉纖維廢棄物或者其與熔融廢玻璃體的混合物；其中酸性物質為鹽酸、稀硫酸、硫酸氫鹽、磷
酸等，浸泡時間為2h以上；所述硅烷偶聯劑的質量占巖棉板渣質量的10～40％。
[0017]
所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；
[0018]
所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；
[0019]
所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t 223-2017的規定。
[0020]
所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰，所述粉煤灰符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》gb/t1596-2017的規定。
[0021]
本發明還提供了所述干硬性混凝土路緣石的制備方法為：按比例稱取基層及面層各組分原料，分別得到基層及面層混凝土，之后將基層混凝土注入模具，擠壓振動后，在上部注入面層，二次擠壓振動成型。
[0022]
本發明所述的基層和面層都利用改性泡花堿渣，主要是利用未干化的泡花堿渣具有較大的粘稠度，且加入微量橡膠微粉后能提高其彈性和延展性，利于在面層和基層之間的界面處良好結合，降低界面應力引起的裂縫的產生。同時面層和基層中間的泡花堿渣可以相互融合，削弱界面應力。
[0023]
所述的改性廢巖棉渣可以提高混凝土不同顆粒之間的粘接性，可以利用本身纖維狀進一步與反應物結合形成網狀結構，提高整體的完整性，同時，廢巖棉渣中的巖棉纖維以及附著在上面的渣球經過活化改性后，可以參與到水泥水化反應，并會進一步融入到改性泡花堿渣中，與其中的堿性鹽、橡膠微粉偶聯，融為一體，在面層內部以及基層和面層結合處形成網狀結構和較強的粘結力，提高結構整體的均一性和韌性，提高路緣石的密實度，并提高路緣石的耐久性。
[0024]
所述的未干化泡花堿渣粘稠，一般無法在混凝土中使用，本發明之所以能在混凝土路緣石中使用，是因為采用的是干硬性路緣石的制備方法，通過擠壓和振動成型，因此對漿體的流動性要求不高，實現了泡花堿渣的資源化利用。
[0025]
本發明的有益效果為：
[0026]
本發明制備的干硬性混凝土路緣石實現了未干化泡花堿渣、廢巖棉渣的資源化利用，減少了未干化泡花堿渣需要干化處理的資源消耗和高昂的成本，實現了廢巖棉渣的價值利用，降低了廢棄處理對環境的負面影響，同時利用泡花堿渣、廢巖棉渣改善了干硬性混凝土的表觀質量、力學性能和耐久性。
[0027]
(1)利用未干化的泡花堿渣具有較大的粘稠度，且加入微量橡膠微粉后能提高其彈性和延展性，且面層和基層之間的泡花堿渣可以相互融合，利于路緣石在面層和基層之間的界面處的良好結合，降低界面應力引起的裂縫的產生。
[0028]
(2)改性廢巖棉渣可以利用本身纖維狀進一步與反應物結合形成網狀結構，提高整體的完整性，同時，廢巖棉渣中的巖棉纖維以及附著在上面的渣球經過活化改性后，可以參與到水泥水化反應，并會進一步融入到改性泡花堿渣中，與其中的堿性鹽、橡膠微粉偶聯，融為一體，在面層內部以及基層和面層結合處形成網狀結構和較強的粘結力，提高結構整體的均一性和韌性，提高路緣石的密實度，并提高路緣石的耐久性。
具體實施方式：
[0029]
下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0030]
實施例1
[0031]
本發明所述的干硬性路緣石包括以下重量份的原料：
[0032]
基層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥300份，粉煤灰100份，改性泡花堿渣50份，砂800份，石子1000份，水175份，減水劑1份；
[0033]
面層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥250份，粉煤灰70份，改性泡花堿渣100份，改性廢巖棉渣50份，砂1000份，水100份，減水劑2份；
[0034]
所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；
[0035]
所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；
[0036]
所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t 223-2017的規定；
[0037]
所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰；
[0038]
所述改性泡花堿渣由含水率為75％的泡花堿渣與其2％wt的橡膠微粉通過強力分散和攪拌混合均勻；
[0039]
所述改性巖棉廢渣為將巖棉廢渣經鹽酸浸泡充分后，采用10％的硅烷偶聯劑進行表面活化處理后得到。
[0040]
實施例2
[0041]
本發明所述的干硬性路緣石包括以下重量份的原料：
[0042]
基層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥350份，粉煤灰80份，改性泡花堿渣80份，砂600份，石子1300份，水100份，減水劑2份；
[0043]
面層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥200份，粉煤灰100份，改性泡花堿渣80份，改性廢巖棉渣70份，砂800份，水120份，減水劑1份；
[0044]
所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；
[0045]
所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；
[0046]
所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t 223-2017的規定；
[0047]
所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰；
[0048]
所述改性泡花堿渣由含水率為80％的泡花堿渣與其0.5％wt的橡膠微粉通過強力分散和攪拌混合均勻獲得；
[0049]
所述改性巖棉廢渣為將巖棉廢渣經硫酸氫鹽溶液浸泡充分后，采用40％的硅烷偶聯劑進行表面活化處理后得到。
[0050]
實施例3
[0051]
本發明所述的干硬性路緣石包括以下重量份的原料：
[0052]
基層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥330份，粉煤灰90份，改性泡花堿渣70份，砂700份，石子1200份，水150份，減水劑1.5份；
[0053]
面層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥230份，粉煤灰80份，改性泡花堿渣90份，改性廢巖棉渣60份，砂900份，水110份，減水劑1.8份；
[0054]
所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；
[0055]
所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；
[0056]
所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t 223-2017的規定；
[0057]
所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰；
[0058]
所述改性泡花堿渣由含水率為78％的泡花堿渣與其1％wt的橡膠微粉通過強力分散和攪拌混合均勻；
[0059]
所述改性巖棉廢渣為將巖棉廢渣經鹽酸浸泡充分后，采用30％的硅烷偶聯劑進行表面活化處理后得到。
[0060]
對照組1
[0061]
一種干硬性路緣石包括以下重量份的原料：
[0062]
基層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥300份，粉煤灰150份，砂800份，石子1000份，水175份，減水劑1份；
[0063]
面層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥300份，粉煤灰170份，砂1000份，水100份，減水劑2份；
[0064]
所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；
[0065]
所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；
[0066]
所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t 223-2017的規定；
[0067]
所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰；
[0068]
相比于實施例1，將改性泡花堿用粉煤灰替代，改性廢巖棉渣用水泥替代，其他條件不變。
[0069]
對照組2
[0070]
一種干硬性路緣石包括以下重量份的原料：
[0071]
基層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥300份；粉煤灰100份；泡花堿渣50份；砂800份；石子1000份；水175份；減水劑1份。
[0072]
面層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥250份；粉煤灰70份；泡花堿渣100份；廢巖棉渣50份；砂1000份；水100份；減水劑2份；
[0073]
所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；
[0074]
所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；
[0075]
所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t 223-2017的規定；
[0076]
所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰；
[0077]
相比實施例1，使用未改性的泡花堿渣和未改性的廢巖棉渣。
[0078]
對照組3
[0079]
一種干硬性路緣石包括以下重量份的原料：
[0080]
基層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥300份；粉煤灰100份；泡花堿渣50份；砂800份；石子1000份；水175份；減水劑1份。
[0081]
面層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥250份；粉煤灰70份；泡花堿渣100份；改性廢巖棉渣50份；砂1000份；水100份；減水劑2份；
[0082]
所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；
[0083]
所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；
[0084]
所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t 223-2017的規定；
[0085]
所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰；
[0086]
相比實施例1，使用未改性的泡花堿渣。
[0087]
對照組4
[0088]
一種干硬性路緣石包括以下重量份的原料：
[0089]
基層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥300份；粉煤灰100份；改性泡花堿渣50份；砂800份；石子1000份；水175份；減水劑1份。
[0090]
面層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥250份；粉煤灰70份；改性泡花堿渣100份；廢巖棉渣50份；砂1000份；水100份；減水劑2份；
[0091]
所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；
[0092]
所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；
[0093]
所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t 223-2017的規定；
[0094]
所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰；
[0095]
相比實施例1，使用未改性的廢巖棉渣。
[0096]
對照組5
[0097]
一種干硬性路緣石包括以下重量份的原料：
[0098]
基層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥300份；粉煤灰150份；砂800份；石子1000份；水175份；減水劑1份。
[0099]
面層各組分按質量份為：普通硅酸鹽水泥250份；粉煤灰170份；改性廢巖棉渣50份；砂1000份；水100份；減水劑2份；
[0100]
所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；
[0101]
所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；
[0102]
所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t 223-2017的規定；
[0103]
所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰；
[0104]
相比實施例1，未使用泡花堿渣。
[0105]
上述實施例及對比例中的混凝土攪拌均勻后，按本發明的制備方法成型，拆模并養護至相應齡期，測試相關性能指標如下表所示：
[0106]
表1路緣石性能
[0107][0108]
從表1中可以看出，相比于對照組，實施例1、2和3的裂紋尺寸較小、路緣石表面缺損面積較小、基層和面層粘結拉伸強度較高，基層28d抗折強度較高，抗鹽凍性質量損失較低。其各項數據指標均優于未采用改性泡花堿渣和改性巖棉渣的路緣石，甚至其各項指標高于采用水泥替代廢巖棉渣、粉煤灰替代改性泡花堿渣的對照組1相比于對照組1，本發明也使得混凝土的性能得到了較大程度的提升。
[0109]
盡管已經示出和描述了本發明專利的實施例，對于本領域的技術人員而言，可以理解在不脫離本發明專利的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明專利的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
技術特征：
1.一種干硬性混凝土路緣石，其特征在于，該路緣石分為基層和面層；所述基層各組分的質量份數為：所述面層各組分的質量份數為：所述改性泡花堿渣為將未進行干化處理的泡花堿渣與橡膠微粉通過強力分散和攪拌混合均勻獲得，其中橡膠微粉質量占泡花堿渣質量的0.5～2％；所述改性巖棉廢渣為將巖棉廢渣經酸性物質浸泡充分后，采用硅烷偶聯劑進行表面活化處理后得到，所述硅烷偶聯劑的質量占巖棉板渣質量的10～40％。2.根據權利要求1所述的一種干硬性混凝土路緣石，其特征在于，所述泡花堿渣的含水率在75％以上。3.根據權利要求1所述的一種干硬性混凝土路緣石，其特征在于，所述的廢巖棉渣為在巖棉生產中因含有較多的渣球而無法使用的巖棉纖維廢棄物或者其與熔融廢玻璃體的混合物。4.根據權利要求2所述的一種干硬性混凝土路緣石，其特征在于，其中酸性物質為鹽酸、稀硫酸、硫酸氫鹽、磷酸；浸泡時間為2h以上。5.根據權利要求1至4任一項所述的一種干硬性混凝土路緣石，其特征在于，所述普通硅酸鹽水泥為符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》gb 175規定的水泥；所述砂、石子應符合現行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj 52的規定；所述減水劑為聚羧酸減水劑，符合現行業標準《聚羧酸系高性能減水劑》jg/t223-2017的規定；所述粉煤灰為ⅱ級粉煤灰。
6.權利要求1至5任一項所述的一種干硬性混凝土路緣石的制備方法，其特征在于，包括：按比例稱取基層及面層各組分原料，分別得到基層及面層混凝土，之后將基層混凝土注入模具，擠壓振動后，在上部注入面層，二次擠壓振動成型，得到所述干硬性混凝土路緣石。
技術總結
本發明公開了一種干硬性混凝土路緣石及其制備方法。本發明所述路緣石分為基層和面層，所述基層包括普通硅酸鹽水泥、粉煤灰、改性泡花堿渣、砂、石子、水及減水劑，所述面層包括普通硅酸鹽水泥、粉煤灰、改性泡花堿渣、改性廢巖棉渣、砂、水及減水劑；將基層混凝土注入模具，擠壓振動后，在上部注入面層，二次擠壓振動成型得到所述路緣石。本發明制備的干硬性混凝土路緣石實現了未干化泡花堿渣、廢巖棉渣的資源化利用，減少了未干化泡花堿渣需要干化處理的資源消耗和高昂的成本，實現了廢巖棉渣的價值利用，降低了廢棄處理對環境的負面影響，同時利用泡花堿渣、廢巖棉渣改善了干硬性混凝土的表觀質量、力學性能和耐久性。力學性能和耐久性。
