新型生態高強路面磚的研制與應用

王 瀟

（滄州市產品質量監督檢驗所， 河北 滄州 061000）

1 路面磚的國內外發展現狀

1.1 國外發展現狀

路面磚是一種混凝土材料，主要用于路面和地面，在國外已經有了較長的歷史，在生產和運用方面都有比較成熟的經驗。根據我國的路面實際情況，國外的路面磚運用有以下幾個特點值得我們學習：

第一，根據地區的特性選擇路面磚的材料。像在歐洲的挪威這些國家，因為花崗石出產比較豐富，所以在這些國家的市政道路中都會采用花崗石來作為路面磚的材質。

第二，保持路面磚原有材質的顏色。國外的一些國家，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褪色，并且可以避免產出色差而去維修。

第三，路面磚的表面是粗糙的。在國外的大部分國家，其生產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，一般顯現正方形、長方形或者S 形，其高度一般在4 到8 厘米之間，它們的特點是強度比較高，而且在進行路面鋪設時也比較方便，在道路的承受能力和耐久性上能夠有明顯的優勢。

第五，大部分國外的路面磚是屬于生態環保型的。在國外的大部分國家，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水氣，這樣能夠有效地調節城市的空氣溫度。

1.2 國內發展現狀

在我國，混凝土路面磚的生產也有一定的歷史了，早期的混凝土路面磚比較薄，其強度、耐磨性和抗折上也比較低，因此使用的壽命較短。在我國的一部分城市所使用的混凝土路面磚材質是用塑料模進行澆上去的，這種路面磚雖然色彩鮮艷，但如果遇到雨雪天氣，經常會生人行人滑倒受傷的情況，安全系數低。在后期的混凝土路面磚生產中，雖然一些企業引進了先進的生產技術和生產設備，并采用安全系數高的路面磚材料，產品的質量相對有所提升，其形狀和日常養護也比較規范，不過這種路面磚的生產成本相對高許多，一般的生產企業負擔不起；所以一些小型的生產廠家采用了相對比較落后的生產設備，使用一些不達標的便宜材料，以降低生產成本，跟一些質量過關、產品好的中、大企業進行競爭。這些小企業生產出來的不達標的路面磚，通常在兩三年后就會出現表面層老化，磚體裂開，不能夠再進行使用。

2 新型生態高強路面磚的試驗研究

2.1 主要性能指標

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

2.2 原材料組成

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

2.3 試驗的設計

混凝土的強度是關鍵，配備出最佳比例的混凝土是這次試驗設計的關鍵所在，而混凝土與其他影響因素存在的關系則是這次試驗的目的。要想得出正確骨灰比和水灰比，以及骨料粒徑對混凝土的關系，需要用到正交設計的原理，這也是這次試驗的設計原理所在。

2.4 試件的成型與養護

1、面層

面層主要由三種材料組成，分別是膠凝材料、細骨料和礦物顏料,由（P.0）42.5普通硅酸鹽水泥組成了膠凝材料，而細骨料則是采用了上等的石英砂，它的模數在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，它的成型需要經過震動與壓制，需要將適當的混合料攪拌均勻后再裝進試模中。試件需要經過基層的壓制，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后再進行脫模，注意需要將室內溫度調節在23+2℃，濕度控制在50%進行養護，養護時長可至二十八天。

2.5 試驗結果

1、強度

經試驗證明，水灰比和骨灰比的增大都會引起路面磚的強度最終減小，而骨料粒徑的增大則會引起路面磚強度的增大。所以，在這次試驗的條件下，經過驗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 天的測試結果是路面磚的抗壓強度為53.5Mpa，與同類產品標準的Cc40 等級一致，甚至還高一點。經過測試和試驗的對比，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

將五塊新型生態高強路面磚進行強度測試后發現，其平均強度達到了52.3MPa，而另外的五塊則進行凍融試驗，最終的測試強度結果達到了50.0MPa，其強度缺失范圍在4%<20%，符合標準的要求。

3、耐磨性

經試驗，新型生態高強路面磚的磨坑長度為28mm<32.0mm,滿足標準的要求。綜上，這種新型生態高強路面磚具有高強度高、抗凍性強、防滑性好、耐風化等特點，整體鋪設效果頗佳，美觀、自然、質量好，受到廣大生產企業的認可。

3 新型生態高強路面磚的關鍵技術及運用

這次試驗的關鍵之處在于利用了路面磚的原材料進行了分析，最后得出了新型生態高強路面磚的最佳配合比，生產出滿足高強度，抗凍性強、防滑性好、耐風化的路面磚產品。這次路面磚的試驗得以成功是在參考了相關的文獻后并對原材料的成分進行了充分的分析后完成的，經過多次的反復試驗，最后檢測的結果也是符合了國家的標準。

經過多次的試驗后，新型生態高強路面磚變廢為寶，將廢棄的鋼廢礦渣跟石英砂、高標號水泥和礦物顏料等混合在一起作為原材料，使用了國外的大型成套生產設備制造出了符合我國標準的路面磚產品。一方面，利用廢棄的鋼廢礦渣能夠改善周邊的生態環境，使生產成本也降低，并提高了產品的質量；另一方面，使用工業化的生產設備還能節約大量人力，提高生產效率，也能保證質量，并在市場上得到廣泛的應用。

4 結束語

總的來說，這種新型生態高強生產路面磚相比傳統的路面磚，在其強度、防滑性、耐磨性和抗凍性等特征上都強很多，而且這種路面磚符合混凝土路面磚新標準，并且使用節能環保原料進行制作，符合國家的環保建材發展理念。更重要的是，這種新型生態高強路面磚能在大大降低生產企業生產成本的同時，能生產出高質量符合新標準的路面磚，因此在市場上的綜合競爭力大大提高，是今后混凝土路面磚的一個重要研究方向。