一种彩色再生混凝土路面砖及其制备工艺

技术领域本发明涉及混凝土砖领域，特别是涉及一种彩色再生混凝土路面砖及其制备工艺。背景技术这些年来伴随着社会的进步，城市化进程加快，城市规模迅速扩大，城市每天都要产生大量的建筑垃圾。据粗略估计，我国城市开发和建设每年至少要拆除30004000万平方米的旧建筑，其中产生废混凝土超过1360万吨。到了2005年，我国已经成为世界上建筑垃圾排放量最多的国家，其中绝大多数都是废弃混凝土，其排放量高达18亿吨以上。随着经济建设步伐的加快，废弃混凝土排放量还会逐年增加。而目前我国对废弃混凝土的处理方式主要为城市郊区露天堆放和掩埋，这两种处理方式需要占用大量的良田，同时碱性混凝土会造成土地和水资源的污染，严重破坏城市及其周边的生态环境。与此同时，我国对混凝土的需求与日俱增。目前我国每年混凝土使用量高达60亿立方米，对砂石的需求量逾100亿吨。然而，目前我国天然砂石资源形势严峻，很多优质骨料资源已经枯竭，而且由于长时间的过度开采，造成了大面积的山体滑坡，水土流失，河床冲淤能力下降等自然灾害，严重破坏了骨料产地的生态平衡和可持续发展。国内所用的彩色混凝土路面砖原材料，基本上与普通混凝土相同，只不过在原材料的颜色等方面要求更为严格。这并没有解决上述问题，反而起一定的的加剧作用。与普通彩色混凝土路面砖相比，彩色再生混凝土路面砖优点如下：大量减少建筑垃圾对环境的污染；实现了对大量废弃混凝土的再生利用；具有明显的技术优势和价格优势。彩色再生混凝土路面砖是一种可持续发展的绿色混凝土产品。不仅可以解决大量废弃混凝土处理困难以及由此造成的生态环境日益恶化等问题，而且用废弃混凝土再生集料替代天然集料可以减少建筑业对天然集料的消耗，从而减少对天然砂石的开采，缓解天然集料日趋匮乏的压力并降低大量开采砂石对生态环境的破坏。不但使有限的资源得以再生利用，而且解决了环保问题，符合国家构建节约型社会的需要，对于实现节能减排和建筑资源环境的可持续发展具有重要意义。发明内容本发明主要解决的技术问题是提供一种彩色再生混凝土路面砖及其制备工艺，能够再生利用废弃资源，生产成本低，节约原料，具有优良的力学性能以及耐久性能。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种彩色再生混凝土路面砖，包括砂浆面层和结构层混凝土，所述结构层混凝土包括以下原料按质量份数制成：胶凝材料150-400份、水63-208份、粗集料700-1800份、细集料100-350份、聚丙烯纤维0.45-2份和减水剂为0.06-0.24份或0.75-6份，所述砂浆面层包括以下原料按质量份数制成：水泥150-400份、水63-208份和颜料6.75-24份。在本发明一个较佳实施例中，所述胶凝材料包括粒化高炉矿渣和水泥按质量比3:7混合而成，所述水泥为强度等级为42.5级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。在本发明一个较佳实施例中，所述粗集料粒径为5-31.5mm，包括天然碎石和废弃混凝土制备的再生碎石，所述细集料为普通水洗中砂。在本发明一个较佳实施例中，所述减水剂为聚羧酸减水剂或者萘系减水剂，所述聚羧酸减水剂质量份数为0.1-0.18份，所述萘系减水剂质量份数为1.25-4.5份。在本发明一个较佳实施例中，所述颜料无机颜料。为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种彩色再生混凝土路面砖的制备工艺，包括以下步骤：a搅拌结构层混凝土：将粗集料、细集料和聚丙烯纤维加入搅拌机中干拌，再加入50%的水进行搅拌，接着加入胶凝材料和减水剂继续搅拌，最后加入剩下50%的水搅拌获得混合料；b搅拌砂浆面层：将水泥、颜料和水一次性加入胶砂搅拌机中进行搅拌；c分层压实：先将结构层混凝土分多次装入面砖试模，一次装入厚度小于等于50mm，在通过振实台振动，每层振动5-8s，总振动时间小于20s，最上层放入砂浆面层，最后表面振动后抹平；d养护：放入标准养护箱中养护28天，获得成品彩色再生混凝土路面砖。在本发明一个较佳实施例中，所述步骤a中将粗集料、细集料和聚丙烯纤维加入搅拌机中干拌60s，再加入50%的水进行搅拌30s，接着加入胶凝材料和减水剂继续搅拌30s，最后加入剩下50%的水搅拌120s获得混合料。在本发明一个较佳实施例中，所述步骤b中搅拌时间为120s。在本发明一个较佳实施例中，所述步骤c中振实台为多功能数控磁力振实台，振动频率为28605次，振幅为0.3-0.6mm。在本发明一个较佳实施例中，所述步骤c中的最上层砂浆面层的厚度为15-20mm。本发明的有益效果是：本发明彩色再生混凝土路面砖及其制备工艺，能够再生利用废弃资源，生产成本低，节约原料，具有优良的力学性能以及耐久性能。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：一种彩色再生混凝土路面砖的制备工艺，包括以下步骤：a搅拌结构层混凝土：将粗集料1800份、细集料350份和聚丙烯纤维2份加入搅拌机中干拌60s，粗集料粒径为5-31.5mm，包括天然碎石和废弃混凝土制备的再生碎石，再生碎石与再生砂对天然碎石与天然砂的取代率分别为70%与30%，细集料为普通水洗中砂，砂率取4-7%，再加入水104份进行搅拌30s，接着加入胶凝材料400份和聚羧酸减水剂2份继续搅拌30s，胶凝材料包括粒化高炉矿渣和水泥按质量比3:7混合而成，水泥为强度等级为42.5级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，最后加入剩下的水搅拌120s获得混合料；b搅拌砂浆面层：将水泥400份、颜料24和水208份一次性加入胶砂搅拌机中进行搅拌120s，颜料为氧化铁红、黄色或者绿色无机颜料；c分层压实：先将结构层混凝土分多次装入面砖试模，一次装入厚度小于等于50mm，在通过振实台振动，振实台为多功能数控磁力振实台，振动频率为28605次，振幅为0.3mm，每层振动5s，总振动时间小于20s，最上层放入砂浆面层，最上层砂浆面层的厚度为20mm，最后表面振动后抹平；d养护：放入标准养护箱中养护28天，最后制成立方体抗压强度40MPa，抗折强度3.5MPa，25次冻融循环后抗压强度损失率为18%，磨坑长度26mm，吸水率4.5%，尺寸偏差为1.5mm，没有色差与杂色，颜色鲜艳的彩色再生混凝土路面砖。表1为彩色再生混凝土路面砖与现有标准混凝土路面砖的参数对比 彩色再生混凝土路面砖 标准混凝土路面砖 抗压强度 40MPa 30MPa 抗折强度 3.5MPa 3.5MPa 抗冻性 25次冻融循环后抗压强度损失率为18% 25次冻融循环后抗压强度损失率为20% 磨坑长度 26mm 28mm 吸水率 4.5% 5% 尺寸偏差 1.5mm 2.0mm 色差和杂色 无 不明显实施例2：一种彩色再生混凝土路面砖的制备工艺，包括以下步骤：a搅拌结构层混凝土：将粗集料700份、细集料100份和聚丙烯纤维0.45份加入搅拌机中干拌60s，粗集料粒径为5-31.5mm，包括天然碎石和废弃混凝土制备的再生碎石组成，再生碎石与再生砂对天然碎石与天然砂的取代率分别为70%与30%，细集料为普通水洗中砂，砂率取4-7%，再加入31.5份50%的水进行搅拌30s，接着加入胶凝材料150份和聚羧酸减水剂0.06份继续搅拌30s，胶凝材料包括粒化高炉矿渣和水泥按质量比3:7混合而成，水泥为强度等级为42.5级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，最后加入剩下的水搅拌120s获得混合料；b搅拌砂浆面层：将水泥150份、颜料6.75份和水31.5份一次性加入胶砂搅拌机中进行搅拌120s，颜料为氧化铁红、黄色或者绿色无机颜料；c分层压实：先将结构层混凝土分多次装入面砖试模，一次装入厚度小于等于50mm，在通过振实台振动，振实台为多功能数控磁力振实台，振动频率为28605次，振幅为0.5mm，每层振动6s，总振动时间小于20s，最上层放入砂浆面层，最上层砂浆面层的厚度为15mm，最后表面振动后抹平；d养护：放入标准养护箱中养护28天，最后制成立方体抗压强度40MPa，抗折强度3.5MPa，25次冻融循环后抗压强度损失率为18%，磨坑长度26mm，吸水率4.5%，尺寸偏差为1.5mm，没有色差与杂色，颜色鲜艳的彩色再生混凝土路面砖。表2为彩色再生混凝土路面砖与现有标准混凝土路面砖的参数对比 彩色再生混凝土路面砖 标准混凝土路面砖 抗压强度 41MPa 30MPa 抗折强度 3.6MPa 3.5MPa 抗冻性 25次冻融循环后抗压强度损失率为17% 25次冻融循环后抗压强度损失率为20% 磨坑长度 25mm 28mm 吸水率 4.2% 5% 尺寸偏差 1.4mm 2.0mm 色差和杂色 无 不明显实施例3：一种彩色再生混凝土路面砖的制备工艺，包括以下步骤：a搅拌结构层混凝土：将粗集料1400份、细集料300份和聚丙烯纤维1.5份加入搅拌机中干拌60s，粗集料粒径为5-31.5mm，包括天然碎石和废弃混凝土制备的再生碎石组成，再生碎石与再生砂对天然碎石与天然砂的取代率分别为70%与30%，细集料为普通水洗中砂，砂率取4-7%，再加入水78份进行搅拌30s，接着加入胶凝材料300份和聚羧酸减水剂0.18份继续搅拌30s，胶凝材料包括粒化高炉矿渣和水泥按质量比3:7混合而成，水泥为强度等级为42.5级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，最后加入剩下的水搅拌120s获得混合料；b搅拌砂浆面层：将水泥300份、颜料18份和水150份一次性加入胶砂搅拌机中进行搅拌120s，颜料为氧化铁红、黄色或者绿色无机颜料；c分层压实：先将结构层混凝土分多次装入面砖试模，一次装入厚度小于等于50mm，在通过振实台振动，振实台为多功能数控磁力振实台，振动频率为28605次，振幅为0.6mm，每层振动8s，总振动时间小于20s，最上层放入砂浆面层，最上层砂浆面层的厚度为18mm，最后表面振动后抹平；d养护：放入标准养护箱中养护28天，最后制成立方体抗压强度40MPa，抗折强度3.5MPa，25次冻融循环后抗压强度损失率为18%，磨坑长度26mm，吸水率4.5%，尺寸偏差为1.5mm，没有色差与杂色，颜色鲜艳的彩色再生混凝土路面砖。表3为彩色再生混凝土路面砖与现有标准混凝土路面砖的参数对比 彩色再生混凝土路面砖 标准混凝土路面砖 抗压强度 42MPa 30MPa 抗折强度 3.7MPa 3.5MPa 抗冻性 25次冻融循环后抗压强度损失率为15% 25次冻融循环后抗压强度损失率为20% 磨坑长度 23mm 28mm 吸水率 4.4% 5% 尺寸偏差 1.5mm 2.0mm 色差和杂色 无 不明显实施例4：将步骤a中的聚羧酸减水剂替换为萘系减水剂，并且萘系减水剂质量份数为6份，其余均同实施例1。表4为彩色再生混凝土路面砖与现有标准混凝土路面砖的参数对比 彩色再生混凝土路面砖 标准混凝土路面砖 抗压强度 45MPa 30MPa 抗折强度 3.9MPa 3.5MPa 抗冻性 25次冻融循环后抗压强度损失率为15.5% 25次冻融循环后抗压强度损失率为20% 磨坑长度 23.8mm 28mm 吸水率 3.9% 5% 尺寸偏差 1.1mm 2.0mm 色差和杂色 无 不明显实施例5：将步骤a中的聚羧酸减水剂替换为萘系减水剂，并且萘系减水剂质量份数为0.75份，其余均同实施例2。表5为彩色再生混凝土路面砖与现有标准混凝土路面砖的参数对比 彩色再生混凝土路面砖 标准混凝土路面砖 抗压强度 44.5MPa 30MPa 抗折强度 3.75MPa 3.5MPa 抗冻性 25次冻融循环后抗压强度损失率为16% 25次冻融循环后抗压强度损失率为20% 磨坑长度 25.5mm 28mm 吸水率 4.35% 5% 尺寸偏差 1.5mm 2.0mm 色差和杂色 无 不明显实施例6：将步骤a中的聚羧酸减水剂替换为萘系减水剂，并且萘系减水剂质量份数为3份，其余均同实施例3。表6为彩色再生混凝土路面砖与现有标准混凝土路面砖的参数对比。 彩色再生混凝土路面砖 标准混凝土路面砖 抗压强度 43MPa 30MPa 抗折强度 3.8MPa 3