彩色粉煤灰混凝土路面砖生产及其缺陷防治与施工.pdf

文章编号：1 0 0 7 一0 4 6 X ( 2 0 0 4 ) 0 4 一0 0 4 3 一0 3 i 应用技术；? 彩色粉煤灰混凝土路面砖生产及其缺陷防治与施工 T h eM a n u f a c t u r eo fC o l o r e dF l yA s hC o n c r e t eP a v e ra n dD e f e c tP r e v e n t i o na n dC u r e 岳峰( 徐州市科苑建设工程监理有限公司 2 2 1 0 0 0 ) 何水清( 徐州市硅酸盐学会2 2 1 0 0 4 ) 摘要：本文介绍彩色粉煤灰混凝土制路面砖的工艺技术及影响产品质量的缺陷防治与施工。 关键词：彩色；粉煤灰混凝土；路面砖工艺；缺陷防治；应用 中图分类号：T U 5 2 2 1 ：X 7 0 5文献标识码：B O 前言 随着我国经济的快速发展，市政建设环境的美化 需要，彩色粉煤灰混凝土路面砖作为一种新型的路面 装饰材料，无疑有着广阔的市场前景。 l 生产工艺及技术操作 ( 1 ) 原材料 1 ) 粉煤灰 电厂的干排灰、湿排灰，还是混排、分排灰都可以 使用。生产路面砖对粉煤灰的化学成分没有太多严格 要求，只要求含碳量在1 2 以下即可，选定徐州彭城 电厂粉煤灰的化学成分见表1 。 表l粉煤灰化学成分( ) S i ( ) 2A 1 2 ( ) 3 F e z ( ) 3C a ( )K 2 ( )T i ( ) 2s ( ) 3N a 2 0P 2 0 3 烧失量 5 4 2 0 2 3 1 06 3 0 2 7 91 0 3O 7 7O 7 lO 4 3O 3 77 9 2 注：此灰品质较轻，颗粒较粗，O 0 8 0 m m 方孔筛筛余量4 1 2 。 2 ) 炉渣 沸腾炉渣、链条炉渣、粉灰炉渣、煤气发生炉炉渣 均可使用，钢渣、铜渣、磷石膏等工业废渣也可使用。 要求含泥量小于l o ，用人工剔除可以看见的杂物。 选用的沸腾炉炉底渣，最大粒径8 m m ，烧失量4 3 。 3 ) 砂( 粗、细二种) 采用符合G B T 1 4 6 8 4 2 0 0 1 标准的细砂，粒径 为o 2 m m 与O 4 m m 的砂各占一定比例。小规模 的厂，也可用小于o 1 5 m m 尘粒约有1 5 粒径的细 砂。 4 ) 水泥 水泥为路面砖的主要胶凝材料，一定要优先选用 符合国家标准的早强型水泥，如P 0 3 2 5 R 等。小规 模的厂也有用矿渣硅酸盐水泥的。我们选用的是淮海 水泥厂4 2 5 级硅酸盐水泥。有的企业在面料方面使 用市售白色水泥。 5 ) 碎石 采用符合G B T 1 4 6 8 5 2 0 0 1 标准的碎石，根据 路面砖的不同用途，碎石的规格和用量也有所不同。 6 ) 生石灰 选用的是铜山石灰厂生产的石灰，有效氧化钙达 6 3 。 7 ) 外加剂 市售的无机盐类与有机物的复合物混合使用。 8 ) 颜料 市售氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、铬黄、铬绿。 以上是一般企业常用的原材料，有的大型企业不 用生石灰、炉渣等。 ( 2 ) 生产工艺流程。 原料经准确称量后进行拌合。第一步为面料拌 制，第二步为底料拌制。其工艺流程见图】： 在加料前对模具作涂层处理，便于脱模。自配的 脱模剂效果好，优于石蜡，更优于废机油。由于彩色面 料有美观要求，绝对不能采用废机油为脱模剂。 将模具整理好之后即上面料，每次面料的量事先 称量好，按体积法配置。面料辅平后即在上面铺底料。 每次底料的量也事先称量好，按体积法配制，送入压力 机加压成型，然后放在室内养护。 4 2 0 0 4 粉煤灰 4 3 万方数据万方数据 匪丑一回 时时卧 l 搅拌卜I 底料I l 成型卜一 图1 工艺流程 ( 3 ) 技术操作 现介绍生产彩色粉煤灰混凝土路面砖的新工艺。 1 ) 面料配制 面料层分细砂、中砂面和裸露集料的面层等几种。 这里介绍的细砂面料的生产过程的控制。面料的配 制，一定要控制好胶集比，比值太大，则使粉煤灰混凝 土产生裂缝，比值太小，则使面料层出现不结实、不耐 磨。面料按配合比配制好以后，加入颜料( 可根据不同 的需要调配出各种色彩) 然后投入搅拌机内搅拌，先干 拌1 0 s 2 0 s ，以便使混合料拌制均匀，再加入1 2 的水 搅拌1 0 s 左右，最后加入全部的水搅拌l m i n 2 m i n 。 面料层的生产主要控制好：控制集胶比，以便保 证面层的完好及强度；严格控制投料顺序，以免搅拌 不均匀造成面层“大花脸”；在满足前两个要求的前 提下，尽量缩短成型时间，以免时间过长，面料层失水 过多和发生水化反应。 2 ) 基层的生产 二次布料使彩色路面砖分为面层和基层两种材 料。基层是粉煤灰干硬性混凝土，采用立式强制式搅 拌机搅拌。基料对集料的级配要求较高，良好的级配 不仅能增加路面砖的强度，节约水泥，而且还可以提高 密实度，生产出观感好的路面砖。 先测出砂、碎石的含水率，然后在基准配比上调整 砂石用量及用水量，调配出生产配合比，配合比的设计 可根据不同的砖型和不同的需求进行调配。配合比调 整完毕后输入计算机，然后严格、准确的计量。各种原 料投入搅拌机以后，先干搅拌2 0 s 左右，然后加入水搅 拌l m i n 2 m i n 。如果加入外加剂，则需要另外调整加 料次序。粉煤灰混凝土搅拌好后放人料仓，准备入模 生产。振动成型时摒弃传统的压制和模振等工艺，而 是采用平台震动的生产方法。考虑到粉煤灰混凝土拌 合物的特性会影响所要求的震动时间，即要添满模具， 一个重要的因素就是湿度不可过高，以免脱模不顺利。 4 4 C D l A LA _ s HC H J N A4 2 0 0 4 陌习 1 _ J 同时，较细的砂、石需较长的震动时间，轻质砂粒及碎 石在填充及脱模时会较容易，但粉煤灰混凝土拌合物 也不宜过干，否则容易影响混凝土的密实性。 基层的生产主要控制要点为：水泥要选用早强 型的；砂、碎石中的含泥量要严格控制；要严格控 制好水灰( 胶) 比，拌合物不可过湿，亦不可过干，要求 做到“手抓成团，落地自散”为较佳状态；要控制好震 动时间，震动时间对产品的强度、密实度和外观均有较 大的影响。 3 ) 养护 养护是一个十分重要的工艺过程，它会影响粉煤 灰混凝土的品质。 初始养护( 通常2 4 小时) 在室内或有顶棚处进行。 刚成型的新鲜路面砖，应置于脱模时的托板上养护。 当在室温下自然养护时，可将路面砖放在适当的养护 窑内，并将门关闭以保持粉煤灰混凝土在一定湿度条 件下充分水化。在特殊的气候中或需要缩短初始养护 时间，则将路面砖( 仍保持在托板上) 送入保温窑内，把 门紧闭，并供给6 0 7 0 的蒸汽4 6 小时。 初始养护完成后，路面砖被移离承托板，码垛成立 方体的路面砖被运送室外的存放场并浇水养护。完成 整个养护过程一般为2 8 d 。 、 综合上述，利用新工艺生产的彩色粉煤灰混凝土 路面砖，有以下技术特点和优势：摒弃了传统的压制 成型工艺，利用台震技术，使工艺操作，成品率高、产品 质量好；使用干硬性粉煤灰混凝土拌合料经震动成 型，大大缩短了成型周期；表面防滑、耐磨、颜色均匀 性好；模具可进行多种组合，花样品种多。 4 ) 彩色粉煤灰混凝土路面砖规格尺寸及物理性能 按照J C T 4 4 6 2 0 0 0 标准的规定，路面砖的边长 可为1 0 0 、1 5 0 、2 5 0 、3 0 0 、4 0 0 、5 0 0 m m ，厚度为5 0 、6 0 、 8 0 、1 0 0 、1 2 0 m m 。路面砖的规格尺寸也可根据用户的 要求确定。 万方数据万方数据 根据路面砖的边长与厚度的比值，可选择作抗压 强度或抗折强度试验，其性能必须符合表2 的规定。 表2路面砖的力学性能规定 边长厚度5边长厚度5 2 彩色粉煤灰混凝土路面砖缺陷防治 ( 1 ) 面料裂缝 面料水灰比控制不当。通常面料水灰比应大于 或等于底料水灰比，而又不粘模为好。而当面料水灰 比小于底料水灰比时，刚成型的彩色路面砖在输送过 程中会产生不规则的非贯穿性裂缝； 底料中含有杂质。当底料中含有密度小，吸水 率大( 如钟乳石、木屑等) 杂质时，彩色粉煤灰混凝土路 面砖养护过程中将产生不规则的放射形裂缝。 彩色粉煤灰混凝土路面砖是在板上成型时，当 栈板强度低或拼接缝过大时，输送过程中路面砖会产 生规则的贯穿性裂缝。 防治措施： 应严格控制面料水灰比，监视测湿仪点状分布 图，发现偏离应及时修正。 进厂的原料应严格把住质量关，必要时对原料 进行分筛。 应使用合格栈板，定期检查拼接缝，及时紧固板 栈拉丝。 ( 2 ) 面料色斑 面料色斑指在面料层表面上呈现颜色深浅不同的 斑点，斑点的形成主要有以下几个原因： 使用的颜料受潮起球，在搅拌机中不能均化而 呈现在布料表面。 搅拌机内的注水器，多因水压不急或喷嘴冲刷 磨损或喷嘴受堵造成雾化不良或控制阀泄漏淋水造成 搅拌不均匀所致。 防治措施： 颜料保管中应注意防潮、防湿，一旦开袋使用， 应在短时间内用完；不能用完时仍密闭保存，发现结 团，应过筛使用 采用独立的恒压水源供水，水压应不低于o 2 5 M P a ，每天作业前应检查喷嘴，发现问题及时修理。 ( 3 ) 面砖泛碱 泛碱是在彩色粉煤灰路面砖表面形成白色粉末， 是彩色混凝土路面砖生产中较为常见的现象，多数在 数周后产生，约1 年的时间会自动消失。其产生的原 因是彩色路面砖在存放过程中，水泥中的钙离子遇到 雨水或养护蒸汽中的水分子产生C a ( O H ) ：，C a ( O H ) 。 与空气中的C O 。反应生成的C a C O 。就是所见的白色 粉末，其化学反应式为： C a ( 0 H ) 2 + C 0 2 ，C a C 0 3 + H 2 0 C a C 0 3 + H 2 0 + C 0 2 一C a ( H C 0 3 ) 2 即随着时间的推移，产品表面的C a C O 。再度发生 反应；生成C a ( H C O 。) ：，它是一种可溶于水的化学物。 所以，1 年后产生表面的白色斑点会自行消失。 防治措施： 若粗集料含有少量的N a 。O 、K 。O 等可溶性碱 物质，使用前应用水清洗。不能采用海砂，即使彩色路 面砖掺加一部分细海砂一定要用软水冲洗，去除可溶 性的盐类，且氯盐含量应不大于o 5 。 白水泥中游离石灰值C a 0 较多，水化产物中约 含2 5 的可溶性氢氧化钙是形成返碱的主要物质。 灰水泥和白水泥进厂时，应进行抽样，严格检查游离 C a O 的含量是否超标，超标的水泥不采用。应尽量采 用低碱水泥。 再一个白水泥中掺入硅藻土和粒化矿渣破碎陶砂 或膨胀珍珠岩砂、碳酸锂、碳酸铵等活性混合材料进行 治理。 所采用的外加剂应进行严格检测，不要采用含 有可溶性钾、钠等碱性物质的外加剂。 搅拌用水应选用S 0 4 - 2 离子含量低的纯净水或 饮用水。特别是沿海城市，其搅拌用水应避免使用海 水。颜料应选用含可溶性盐类少的矿物颜料。 码垛后的成品用塑料袋套装，这样既防止雨淋， 又能保持产品色泽鲜艳，而成本仅增加约o 1 元m 2 。 ( 4 ) 表面颜色不一 颜料掺量越多，制品颜色就越深，这样既影响路 面砖物理力学性能，又提高了成本。应尽量采用浅色 水泥或白水泥。水泥和砂石集料本色一定要稳定，生 产同批彩色路面砖应使用同型号一批水泥及用同层同 ( 下转第4 8 页) 4 2 0 0 4 粉煤灰 4 5 万方数据万方数据 般在o 0 0 3 O 0 0 5 M P a 之间； P ! 富余压力，( M P a ) ，可由图6 查获。 D 一 图6 富余压力P z 与管道水平当量长度L 的关系 输送压力P 也可以从图7 中直接查获，图7 给出 了输送压力P 与管道当量长度L 的关系。 图7 输送压力P 与管道当量长度L 的关系 4 管道实例计算 现以粉煤灰输送管道水平当量长度L 1 0 0 0 m ， 输送量( 系统总出力) 5 0 t h 为例，利用上述计算方法 确定主要参数，计算如下： ( 1 ) 压缩空气消耗量V 的计算 V 一糌一寂_ 4 8 3 ( 酬m i n 脚6 0 丫。肚6 0X1 1 5X1 5 0 ”个 由图1 查得为：1 5 o K g K g 空气) 。 ( 2 ) 输送管道管径D 的计算 ( 上接第4 5 页) 一O 2 8 3 ( m ) ( “J 1 由图4 查得为：1 2 8 m s ) 我厂所选管径为D 一2 2 5 m m 2 5 0 m m 2 7 5 m m 三 种，D 1 2 2 5 m m 管道采用长度L l 一1 5 0 m ；D 2 2 5 0 m m 管道采用长度L 2 4 5 0 m ；D 3 2 7 5 m m 管道采 用长度L 。一4 0 0 m 。 ( 3 ) 压缩空气工作压力P 计算 P = P 损+ P 1 + P 2 = K L 1 - 9 6 肛1 1 2 1 0 6 + O 0 0 5 十O 1 3 = O 0 6 1 0 0 0 9 6 1 9 6 1 5 0 1 1 2 + 0 0 0 5 + O 1 3 = o 2 4 ( M P a ) ( 其中K 查图5 得o 0 6 ，( | J 查图4 得9 6 m s ，P 2 查图6 得O 1 3 M P a ，P 1 取0 0 0 5 M P a ) 以上参数也可由图直接查获： 求肛，查图l 得到1 5 o k g k g ； r 、E n 一七一3 3 3 查图2 得到V 一4 8 5 m 3 m i n ； 肛 上o u 由图3 查得管径D 一2 7 5 m m ( 作为第三段管径) ； 由图7 查得输送压力P O 2 3 5 M P a 。 至此，内旁通密相气力输灰管道技术主要参数已 基本确定，运用这种方法计算出来的参数与我厂的8 条内旁通输灰管道的生产实际相吻合，与实际测量值 之间误差均在4 5 以内，有较强的实用价值。 参考文献： l 、压缩空气站设计手册机械工业出版社1 9 9 3 2 、水泥厂工艺设计实用手册中国建筑工业出版社1 9 9 7 3 、流体力学高等教育出版社2 0 0 3 丁祖荣编著 收稿日期：2 0 0 4 一0 4 2 6 矿山集料。如选用合成氧化铁颜料，一般着色层颜料 掺量为水泥掺量的3 5 。 由于振动时间和震动力等成型参数不同，引起 光线散射程度不同，使彩色路面砖深浅不一。要求产 品采用的最佳振动时间和震动力应相同，不能中途改 变。 在养护上，彩色路面砖宜采用低温养护或利用 水泥水化热养护，也可以采用同批产品和同批养护窑 养护制度一致。 3 彩色粉煤灰混凝土路面砖施工要点 ( 1 ) 铺设碎石层和级配层：依据铺设面使用种类 规划设计断面高程；车道、停车场铺设面的断面设计 需先分别配置2 0 c m 以及1 5 c m 的碎石层；各类铺设 4 8a D A LA l s HC H J N A4 2 0 0 4 面均需配置l o c m 的级配层；碎石层以及级配层，每 铺设1 0 c m 需用振动机压实；视地区排水情况配设 盲管，辅助排水。 ( 2 ) 铺设垫衬砂层：铺设之前，先检查级配层是 否碾压平整密实；砂层厚度一般为5 c m 左右；设 置水平准线，碾压平整。 ( 3 ) 铺设彩色路面砖；设置基准线，路沿石与基 准线之间的间隙用细砂填实；依基准线依次铺设路 面砖，铺设完的面要敲实平整；用振动机振实铺面， 振动机振动方向应一致；铺设完毕后，将细砂撒到铺 面上并扫到砖缝中，直到铺面啮合稳固。 收稿日期：2 0 0 4 一0 3 2 2 万方数据万方数据 彩色粉煤灰混凝土路面砖生产及其缺陷防治与施工彩色粉煤灰混凝土路面砖生产及其缺陷防治与施工 作者：岳峰， 何水清 作者单位：岳峰(徐州市科苑建设工程监理有限公司,221000)， 何水清(徐州市硅酸盐学会,221004) 刊名： 粉煤灰 英文刊名：COAL ASH CHINA 年，卷(期)：2004,16(4) 被引用次数：2次 引证文献(2条)引证文献(2条) 1.朱建良.高志建 粉煤灰在工程施工中的应用期刊论文-中国高新技术企业 2010(11) 2.丛兰杰 粉煤灰的应用研究现状期刊论文-硅谷 2009(1) 本文链接：http:/