CN112707686A - 一种混凝土仿石材马蹄石及其制备方法和制备设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混凝土仿石材马蹄石及其制备方法和制备设备，其解决了现有混凝土仿石材马蹄石制备方法成本过高、生产效率低、无法实现量产的技术问题，本发明中混凝土仿石材马蹄石，其使用如下质量份的原料制备而成：白水泥、水、沙子、添加剂。本发明同时提供了其制备方法和制备设备，本发明可广泛用于市政工程施工领域。

Description

一种混凝土仿石材马蹄石及其制备方法和制备设备
技术领域
本发明涉及一种混凝土产品及其制备方法和制备设备，具体地说，涉及一种混凝土仿石材马蹄石及其制备方法和制备设备。
背景技术
目前，石材马蹄石是市政施工的常用材料。但是，随着天然石材的逐渐减少，其替代品的研制成为紧迫课题。
混凝土仿石材马蹄石是以混凝土为原料，经过特殊形状模具浇筑、蒸养、脱模之后形成的具有类似天然石材断裂面的装饰型构件，与天然石材相比，混凝土仿石材马蹄石具有取材广泛、成本低等优点。
现阶段混凝土仿石材马蹄石的制作方式主要是以人工浇筑为主，人工成本过高，且马蹄石属于异型混凝土构件，通过硅胶模具只能逐个浇筑，无法实现量产。目前通过逐个浇筑的方法生产马蹄石，日产量仅在25m2左右，生产效率低，且占用大量的人工时间，导致生产成本增加。
相比单个模具浇筑，联排模具生产效率提高，日产量最高可达50m2，较传统方法生产效率提升50％。但是，其成本仍较高，生产效率也有待提高。
发明内容
本发明就是为了解决现有混凝土仿石材马蹄石制备方法成本过高、生产效率低、无法实现量产的技术问题，提供一种成本低、生产效率高的混凝土仿石材马蹄石及其制备方法和制备设备。
为此，本发明提供一种混凝土仿石材马蹄石，其使用如下质量份的原料制备而成：450～600份白水泥、180～220份水、1500～1800份沙子、500～600份细石、15～22份混凝土早强剂。
优选的，还包括如下质量份0.2～0.5份颜料。
优选的，使用如下质量份的原料制备而成：550份白水泥、195份水、1720份沙子、0.38份黑色颜料、560份细石、18份混凝土早强剂。
本发明还提供一种混凝土仿石材马蹄石的制备方法，其包括如下步骤：(1)准备原料并混合：按下列质量份准备原料并混合：450～600份白水泥、180～220份水、1500～1800份沙子、500～600份细石、15～22份混凝土早强剂；(2)成型：将所述步骤(1)中原料使用成型设备成型，得到板材；切割；将所述步骤(2)中得到板材，使用切割设备切割成条状；(4)劈裂：使用劈裂设备将所述步骤(3)中得到的条状材料进行劈裂成马蹄石。
本发明还提供一种混凝土仿石材马蹄石的制备设备，其设有成型装置，还设有切割装置和劈裂装置。
优选的，所述劈裂装置设有上劈刀、下劈刀。
优选的，所述劈裂装置还设有操作台，所述操作台上设有操作按钮，所述操作台上还设有所述上劈刀和所述下劈刀及液压装置，所述液压装置与所述上劈刀连接；所述操作台上还连接设有滑槽，所述劈裂装置还设有可调节长度的顶杆。
优选的，所述成型装置设有搅拌成型设备与排水挤压成型设设备，所述拌和成型设备设有搅拌仓及卸料口，所述搅拌成型设备还设有厚度可调节的混凝土成型模具，所述搅拌成型设备还设有使模具运行的传动轮与传动杆；所述排水挤压成型设备设有抽水挤压装置，所述排水挤压成型设备还设有操作台，所述操作台上设有操作按钮。
优选的，所述切割装置设有操作台，所述切割装置还设有X、Y、Z三相导轨，所述Z导轨设有切割锯，所述切割装置还设有操作台，所述操作台上设有操作按钮。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明使用混凝土仿石材压制机进行板材压制，切割成条之后，使用自制的仿石材马蹄石劈裂机进行混凝土马蹄石的机械化制作。压制成型的混凝土仿石材板生产效率高，规格1.25*0.925*0.09m3的混凝土板日产量可达到80块以上，保证生产马蹄石的原料充足。
2、生产的仿石材混凝土板压制成型之后可以叠放，节省工作空间。
3、与传统现浇混凝土相比，压制成型的混凝土板有独特的配方，经湿法制备、劈裂之后，断面更有石材的质感。
4、使用劈裂机进行马蹄石量产，与人工劈裂相比，生产效率大大提高。经过实际生产试验，在混凝土板材充足的情况下，混凝土马蹄石的日产量可达到120m2以上，极大提高了生产效率，达到预期的日生产量要求。价格方面，传统天然石材马蹄石(240元/m2)，混凝土马蹄石价格在180元/m2，混凝土马蹄石相比天然石材价格每平方米降低60元。在制备方面，混凝土马蹄石制备较天然石材马蹄石简单、高效，节省了人力与工作时间。
Figure BDA0002870281090000031
附图说明
图1a和图1b是本发明中成型装置的结构示意图，其中图1a为成型装置主视图；图1b为成型装置侧视图；
图2a和图2b是本发明中切割装置的结构示意图，其中图2a为切割装置主视图；图2b为切割装置侧视图；
图3a和图3b是本发明中劈裂装置的结构示意图，其中图3a为劈裂装置主视图；图3b为劈裂装置侧视图；
图4a和图4b是本发明劈裂装置顶杆示意图，其中图4a为顶杆主视图；图4b为顶杆侧视图；
图5a为本发明劈裂装置上劈刀示意图；图5b为本发明劈裂装置下劈刀示意图。
图中符号说明：
成型装置
1、混凝土搅拌仓；2、搅拌仓支柱；3、卸料口；4、模具；5、传动轮；6、底座；7、抽水挤压装置；8、操作台；
切割装置
11、X向导轨；12、Y向导轨；13、Z向导轨；14、切割锯；15、切割平台；16、操作台；
劈裂装置
21、液压装置；22、上劈刀；23、马蹄石放置槽；24、顶杆；25、溜槽。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
本发明提供一种混凝土仿石材马蹄石，其使用如下质量份的原料制备而成：400份白水泥、180份水、1500份沙子、500份细石。本发明还包括如下质量份的添加剂15份(混凝土早强剂，下同)、黑色颜料(混凝土用颜料氧化铁黑，下同)0.2份。
本发明中混凝土仿石材马蹄石的制备方法包括如下步骤：
(1)准备原料并混合：按上述质量份准备原料并混合；
(2)成型：
混凝土板规格1.25*0.925*0.09m3；
成型温度：25℃(室温)；
挤压成型压强：25MPa；
压制时间：120s；
养护方式：蒸汽养护、阴干养护；
蒸养时间7～8小时；
蒸养温度：30～40℃。
(3)切割：
切割规格：0.09*0.09*1.25m3；
操作温度：室温；
切割机齿轮行进速率：4.2cm/s。
(4)劈裂：
切割规格：0.09*0.09*0.15m3；
操作温度：室温；
劈裂机液压：20MPa；
制得的产品性能参数如下(参考标准GB/T28635-2012《混凝土路面砖》)：
试验样品规格：100*200*60mm3
样品数量：3个
(1)外观质量：铺装面有细微裂纹；
(2)色差、杂色不明显；
(3)抗压强度38.2MPa＜40MPa；
(4)磨坑长度35.2mm＞32mm；
(5)吸水率6.9％＞6.5％；
(6)35次冻融循环后强度损失为25.4％＞20％；
配方1制备的混凝土仿石材制品力学及其他性能方面均不满足参考标准GB/T28635-2012《混凝土路面砖》的要求。
实施例2
本发明提供一种混凝土仿石材马蹄石，其使用如下质量份的原料制备而成：600份白水泥、220份水、1800份沙子、600份细石。本发明还包括如下质量份的添加剂22份、黑色颜料0.5份。
本发明中混凝土仿石材马蹄石的制备方法包括如下步骤：
(1)准备原料并混合：按上述质量份准备原料并混合；
(2)成型：
混凝土板规格1.25*0.925*0.09m3；
成型温度：25℃(室温)；
挤压成型压强：25MPa；
压制时间：120s；
养护方式：蒸汽养护、阴干养护；
蒸养时间7～8小时；
蒸养温度：30～40℃；
(3)切割：
切割规格：0.09*0.09*1.25m3；
操作温度：室温；
切割机齿轮行进速率：4.2cm/s；
(4)劈裂：
切割规格：0.09*0.09*0.15m3；
操作温度：室温；
劈裂机液压：20MPa；
制得的产品性能参数如下：
(参考标准GB/T28635-2012《混凝土路面砖》)：
试验样品规格：100*200*60mm3
样品数量：3个
(1)外观质量：铺装面有较多裂纹；
(2)色差、杂色不明显；
(3)抗压强度43.7MPa＞40MPa；
(4)磨坑长度24.1mm＜32mm；
(5)吸水率6.7％＞6.5％；
(6)35次冻融循环后强度损失为16.4％＜20％；
配方2制备的混凝土仿石材制品在外观质量、吸水率等方面不满足标准GB/T28635-2012《混凝土路面砖》的要求。
实施例3
本发明提供一种混凝土仿石材马蹄石，其使用如下质量份的原料制备而成：550份混凝土、195份水、1720份沙子、560份细石。本发明还包括如下质量份的添加剂18份、黑色颜料0.38份。
本发明中混凝土仿石材马蹄石的制备方法包括如下步骤：
(1)准备原料并混合：按上述质量份准备原料并混合；
(2)成型：
混凝土板规格1.25*0.925*0.09m3；
成型温度：25℃(室温)；
挤压成型压强：25MPa；
压制时间：120s；
养护方式：蒸汽养护、阴干养护；
蒸养时间7～8小时；
蒸养温度：30～40℃；
(3)切割：
切割规格：0.09*0.09*1.25m3；
操作温度：室温；
切割机齿轮行进速率：4.2cm/s；
(4)劈裂：
切割规格：0.09*0.09*0.15m3；
操作温度：室温；
劈裂机液压：20MPa；
制得的产品性能参数如下：
试验样品规格：100*200*60mm3
样品数量：3个
(参考标准GB/T28635-2012《混凝土路面砖》)：
(1)外观质量：铺装面无裂纹；
(2)色差、杂色不明显；
(3)抗压强度42.8MPa＞40MPa；
(4)磨坑长度25.9mm＜32mm；
(5)吸水率5.7％＜6.5％；
(6)35次冻融循环后强度损失为10.8％＜20％。
实施例4
参照图1a、图1b，本发明提供的成型装置，设有混凝土搅拌仓1、搅拌仓支柱2、卸料口3、厚度可调节的模具4、传动轮5、底座6、抽水挤压装置7、操作台8。
成型装置包括搅拌成型设备与排水挤压成型设设备，拌和成型设备设有搅拌仓1及卸料口3，搅拌成型设备还设有厚度可调节的混凝土成型模具4，搅拌成型设备还设有使模具运行的传动轮5。排水挤压成型设备设有抽水挤压装置7，排水挤压成型设备还设有操作台8，操作台8上设有操作按钮。
按照配方进行原料的配备，放入搅拌仓1内加水搅拌，搅拌均匀后通过卸料口3将拌和完成的物料卸入厚度可调节的模具4中，而后通过传动轮5将物料连同模具4运送到抽水挤压装置7下，通过操作台8对挤压时间等参数进行设置，并进行抽水挤压，进行混凝土板材制备。
实施例5
参照图2a、图2b，本发明提供的切割装置，其设有X向导轨11、Y向导轨12、Z向导轨13、切割锯14、切割平台15、操作台16。Z向导轨13设有切割锯14。
压制成型的板材养护完成后，使用切割设备按照0.09*0.09*1.25的规格尺寸进行切割，将板材放置在切割平台15，通过操作台16进行切割参数设置，并控制X、Y、Z三向导轨以及切割锯14移动到规定的位置，将混凝土板按照规格尺寸进行切割。
实施例6
参照图3a、图3b，本发明提供的劈裂装置设有液压装置21、上劈刀22、马蹄石放置槽23、顶杆24、溜槽25。劈裂装置还设有操作台，操作台上设有操作按钮，液压装置21与上劈刀22连接；操作台上还连接设有溜槽25。
将切割完成的板放在马蹄石放置槽23中，调节顶杆24的长度，保证每块马蹄石切割长度为标准尺寸，之后通过启动液压装置带动上劈刀22下压，进行马蹄石的劈裂，制备完成的马蹄石通过溜槽25下落并堆放到一起。
惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

Claims (8)

1.一种混凝土仿石材马蹄石，其特征是，使用如下质量份的原料制备而成：450～600份白水泥、180～220份水、1500～1800份沙子、500～600份细石、15～22份混凝土早强剂。
2.根据权利要求1所述的混凝土仿石材马蹄石，其特征在于，还包括如下质量份0.2～0.5份颜料。
3.根据权利要求2所述的混凝土仿石材马蹄石，其特征在于，使用如下质量份的原料制备而成：550份白水泥、195份水、1720份沙子、0.38份黑色颜料、560份细石、18份混凝土早强剂。
4.一种混凝土仿石材马蹄石的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)准备原料并混合：按下列质量份准备原料并混合：450～600份白水泥、180～220份水、1500～1800份沙子、500～600份细石、15～22份混凝土早强剂；
(2)成型：将所述步骤(1)中原料使用成型设备成型，得到板材；
(3)切割；将所述步骤(2)中得到板材，使用切割设备切割成条状；
(4)劈裂：使用劈裂设备将所述步骤(3)中得到的条状材料进行劈裂成马蹄石。
5.一种混凝土仿石材马蹄石的制备设备，其设有成型装置，其特征是还设有切割装置和劈裂装置。
6.根据权利要求5所述的混凝土仿石材马蹄石的制备设备，其特征在于，所述劈裂装置设有上劈刀、下劈刀。
7.根据权利要求6所述的混凝土仿石材马蹄石的制备设备，其特征在于，所述劈裂装置还设有操作台，所述操作台上设有操作按钮，所述操作台上还设有所述上劈刀和所述下劈刀及液压装置，所述液压装置与所述上劈刀连接；所述操作台上还连接设有滑槽，所述劈裂装置还设有可调节长度的顶杆。
8.根据权利要求5所述的混凝土仿石材马蹄石的制备设备，其特征在于，所述成型装置设有搅拌成型设备与排水挤压成型设设备，所述拌和成型设备设有搅拌仓及卸料口，所述搅拌成型设备还设有厚度可调节。
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