新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚的研制與應(yīng)用

王 瀟

（滄州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所， 河北 滄州 061000）

1 路面磚的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

路面磚是一種混凝土材料，主要用于路面和地面，在國(guó)外已經(jīng)有了較長(zhǎng)的歷史，在生產(chǎn)和運(yùn)用方面都有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)我國(guó)的路面實(shí)際情況，國(guó)外的路面磚運(yùn)用有以下幾個(gè)特點(diǎn)值得我們學(xué)習(xí)：

第一，根據(jù)地區(qū)的特性選擇路面磚的材料。像在歐洲的挪威這些國(guó)家，因?yàn)榛◢徥霎a(chǎn)比較豐富，所以在這些國(guó)家的市政道路中都會(huì)采用花崗石來作為路面磚的材質(zhì)。

第二，保持路面磚原有材質(zhì)的顏色。國(guó)外的一些國(guó)家，如澳大利亞、歐洲、新西蘭和北美等，由于它們所使用的路面磚是混凝土，所以大部分的路面磚都是水泥原本的顏色，很少用帶有其他顏色的路面磚或通體磚，這樣的目的是能夠防止路面磚的顏色出現(xiàn)褪色，并且可以避免產(chǎn)出色差而去維修。

第三，路面磚的表面是粗糙的。在國(guó)外的大部分國(guó)家，其生產(chǎn)出來的混凝土路面磚都是用的比較粗糙的毛面，幾乎看不到有光面的路面磚，有的國(guó)家還將一些石米、石屑等鋪滿在路面磚上，原來這樣是加大路面磚表面材料的摩擦，以防止路面濕滑，從而避免行人和行車滑倒，保證人身安全。

第四，歐洲大部分國(guó)家采用的是小砌塊的混凝土路面磚。這種小砌塊的路面磚，一般顯現(xiàn)正方形、長(zhǎng)方形或者S 形，其高度一般在4 到8 厘米之間，它們的特點(diǎn)是強(qiáng)度比較高，而且在進(jìn)行路面鋪設(shè)時(shí)也比較方便，在道路的承受能力和耐久性上能夠有明顯的優(yōu)勢(shì)。

第五，大部分國(guó)外的路面磚是屬于生態(tài)環(huán)保型的。在國(guó)外的大部分國(guó)家，它們所使用的路面磚能夠通過磚的縫隙快速地排出水分或者蒸發(fā)水氣，這樣能夠有效地調(diào)節(jié)城市的空氣溫度。

1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

在我國(guó)，混凝土路面磚的生產(chǎn)也有一定的歷史了，早期的混凝土路面磚比較薄，其強(qiáng)度、耐磨性和抗折上也比較低，因此使用的壽命較短。在我國(guó)的一部分城市所使用的混凝土路面磚材質(zhì)是用塑料模進(jìn)行澆上去的，這種路面磚雖然色彩鮮艷，但如果遇到雨雪天氣，經(jīng)常會(huì)生人行人滑倒受傷的情況，安全系數(shù)低。在后期的混凝土路面磚生產(chǎn)中，雖然一些企業(yè)引進(jìn)了先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，并采用安全系數(shù)高的路面磚材料，產(chǎn)品的質(zhì)量相對(duì)有所提升，其形狀和日常養(yǎng)護(hù)也比較規(guī)范，不過這種路面磚的生產(chǎn)成本相對(duì)高許多，一般的生產(chǎn)企業(yè)負(fù)擔(dān)不起；所以一些小型的生產(chǎn)廠家采用了相對(duì)比較落后的生產(chǎn)設(shè)備，使用一些不達(dá)標(biāo)的便宜材料，以降低生產(chǎn)成本，跟一些質(zhì)量過關(guān)、產(chǎn)品好的中、大企業(yè)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。這些小企業(yè)生產(chǎn)出來的不達(dá)標(biāo)的路面磚，通常在兩三年后就會(huì)出現(xiàn)表面層老化，磚體裂開，不能夠再進(jìn)行使用。

2 新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚的試驗(yàn)研究

2.1 主要性能指標(biāo)

抗壓強(qiáng)度在Cc40 以上，抗凍性（D35）在20%以下，耐磨性（磨坑長(zhǎng)度）在32 毫米以下。

2.2 原材料組成

由石英砂或機(jī)制砂、高標(biāo)號(hào)水泥、礦物顏料、本地鋼廠廢礦渣和水組成了新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚的原材料，（P.0）42.5 普通硅酸鹽水泥是高標(biāo)號(hào)水泥的成分，骨料一般采用礦渣，0-2.5、0-5.0、0-10mm 的單一粒級(jí)則組成了骨料粒徑，自來水作為混凝土的拌制和養(yǎng)護(hù)。

2.3 試驗(yàn)的設(shè)計(jì)

混凝土的強(qiáng)度是關(guān)鍵，配備出最佳比例的混凝土是這次試驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，而混凝土與其他影響因素存在的關(guān)系則是這次試驗(yàn)的目的。要想得出正確骨灰比和水灰比，以及骨料粒徑對(duì)混凝土的關(guān)系，需要用到正交設(shè)計(jì)的原理，這也是這次試驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理所在。

2.4 試件的成型與養(yǎng)護(hù)

1、面層

面層主要由三種材料組成，分別是膠凝材料、細(xì)骨料和礦物顏料,由（P.0）42.5普通硅酸鹽水泥組成了膠凝材料，而細(xì)骨料則是采用了上等的石英砂，它的模數(shù)在2.5～3.0 之間，而礦物顏料的比例為1.5%。

2、基層

基層是由膠凝材料和粗骨料組成，膠凝材料由（P.0）42.5 普通硅酸鹽水泥組成，而粗骨料則由0-2.5mm、0-5.0mm、0-10.0mm 礦渣組成。

3、試模一般用于試件的制備，采用200×100×60mm 尺寸的抗壓試體作為制備，它的成型需要經(jīng)過震動(dòng)與壓制，需要將適當(dāng)?shù)幕旌狭蠑嚢杈鶆蚝笤傺b進(jìn)試模中。試件需要經(jīng)過基層的壓制，然后在面層里鋪開再壓制，直到用14.0MPa 的壓力壓制成型；成型之后的二十四小時(shí)后再進(jìn)行脫模，注意需要將室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)在23+2℃，濕度控制在50%進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)可至二十八天。

2.5 試驗(yàn)結(jié)果

1、強(qiáng)度

經(jīng)試驗(yàn)證明，水灰比和骨灰比的增大都會(huì)引起路面磚的強(qiáng)度最終減小，而骨料粒徑的增大則會(huì)引起路面磚強(qiáng)度的增大。所以，在這次試驗(yàn)的條件下，經(jīng)過驗(yàn)證后路面磚的最佳比例為：骨灰比5.0，水灰比0.5，而骨料粒徑則為0-10.0mm，28 天的測(cè)試結(jié)果是路面磚的抗壓強(qiáng)度為53.5Mpa，與同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的Cc40 等級(jí)一致，甚至還高一點(diǎn)。經(jīng)過測(cè)試和試驗(yàn)的對(duì)比，最后的Cc40 配合比是：

水泥：礦渣：水=340：1700：170（kg/m3）=1:5:0.5

2、抗凍性

將五塊新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，其平均強(qiáng)度達(dá)到了52.3MPa，而另外的五塊則進(jìn)行凍融試驗(yàn)，最終的測(cè)試強(qiáng)度結(jié)果達(dá)到了50.0MPa，其強(qiáng)度缺失范圍在4%<20%，符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3、耐磨性

經(jīng)試驗(yàn)，新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚的磨坑長(zhǎng)度為28mm<32.0mm,滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。綜上，這種新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚具有高強(qiáng)度高、抗凍性強(qiáng)、防滑性好、耐風(fēng)化等特點(diǎn)，整體鋪設(shè)效果頗佳，美觀、自然、質(zhì)量好，受到廣大生產(chǎn)企業(yè)的認(rèn)可。

3 新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚的關(guān)鍵技術(shù)及運(yùn)用

這次試驗(yàn)的關(guān)鍵之處在于利用了路面磚的原材料進(jìn)行了分析，最后得出了新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚的最佳配合比，生產(chǎn)出滿足高強(qiáng)度，抗凍性強(qiáng)、防滑性好、耐風(fēng)化的路面磚產(chǎn)品。這次路面磚的試驗(yàn)得以成功是在參考了相關(guān)的文獻(xiàn)后并對(duì)原材料的成分進(jìn)行了充分的分析后完成的，經(jīng)過多次的反復(fù)試驗(yàn)，最后檢測(cè)的結(jié)果也是符合了國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過多次的試驗(yàn)后，新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚變廢為寶，將廢棄的鋼廢礦渣跟石英砂、高標(biāo)號(hào)水泥和礦物顏料等混合在一起作為原材料，使用了國(guó)外的大型成套生產(chǎn)設(shè)備制造出了符合我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的路面磚產(chǎn)品。一方面，利用廢棄的鋼廢礦渣能夠改善周邊的生態(tài)環(huán)境，使生產(chǎn)成本也降低，并提高了產(chǎn)品的質(zhì)量；另一方面，使用工業(yè)化的生產(chǎn)設(shè)備還能節(jié)約大量人力，提高生產(chǎn)效率，也能保證質(zhì)量，并在市場(chǎng)上得到廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

總的來說，這種新型生態(tài)高強(qiáng)生產(chǎn)路面磚相比傳統(tǒng)的路面磚，在其強(qiáng)度、防滑性、耐磨性和抗凍性等特征上都強(qiáng)很多，而且這種路面磚符合混凝土路面磚新標(biāo)準(zhǔn)，并且使用節(jié)能環(huán)保原料進(jìn)行制作，符合國(guó)家的環(huán)保建材發(fā)展理念。更重要的是，這種新型生態(tài)高強(qiáng)路面磚能在大大降低生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)成本的同時(shí)，能生產(chǎn)出高質(zhì)量符合新標(biāo)準(zhǔn)的路面磚，因此在市場(chǎng)上的綜合競(jìng)爭(zhēng)力大大提高，是今后混凝土路面磚的一個(gè)重要研究方向。