CN106087631B - 一种烧结透水砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种烧结透水砖及其制备方法，属于烧结陶瓷技术领域。该透水砖组成及配比为：面层中结构泥料的组成及重量百分比为：结构细骨料：45～65％；塑性高温粘结剂：20～30％；水：15～25％；面层中成孔泥料的组成及重量百分比为：成孔剂骨料：20‑50％；塑性增孔粘结剂45‑80％；生物质燃料内燃催化剂：0‑5％；次面层坯料的组成及重量百分比为：粗结构骨料：70～75％；塑性高温粘结剂：10～15％；增孔剂粗骨料：0～5％；水：10～15％。首先制备面层及次面层坯料，面层坯料中含有有序分布的结构泥料和成孔泥料，然后进行单轴加压成型、干燥及烧成制得该透水砖。本发明透水砖具有高透水率、高强度及高耐磨和耐久性，是一种具有较佳生态及环保机能的铺面材料。
Description
技术领域：
本发明属于烧结陶瓷技术领域，特别涉及一种烧结透水砖及其制备方法，该烧结透水砖特别适用于需要迅速泄漏雨水的广场、道路两傍及体育场等公共场所排水***的铺面，以及适用于人工湿地的透水支撑层。
背景技术：
目前，在修建车站、广场、运动场、道路等公共场所时，都必须考虑到对雨水的迅速泄排问题，因而在广场下面、道路两傍都设计有排水***，如排水沟等。在这些排水沟面上一般都是铺设带有漏槽的混凝土砖块，或在密实的混凝土砖块铺面上每隔一段较长的距离就砌上块地漏，用于***积水。由于平时道路、广场都会积存一些垃圾，加上大雨将至时，伴随的大风将不少枯枝、败叶吹落至道路、广场上，雨水将这些残枝败叶、垃圾冲至地漏口并经常堵塞住漏水口，造成低洼处积水严重，无法泄排。另外漏水口在堵塞前已有大量垃圾、残叶等从漏水口进入排水沟，久而久之，会造成堵塞排水沟，严重削弱了排水***的排水功能。
发明内容：
本发明针对现有排水***存在的上述技术问题，提供一种高透水率、防阻塞、耐久和耐磨的烧结透水砖及其制备方法。
本发明所提供的烧结透水砖由两层透水层构成，面层为防阻塞的2～10mm厚透水层构成，次面层为大通量、高强度的透水层构成；面层的透水孔径为0.05～0.2mm左右；次面层的透水孔径为0.5～2mm；面层和次面层分别按以下配合比，分别加工成致密的面层颗粒和次面层坯料，再分别在模具中布料、加压成型及烧成后制成本发明的烧结透水砖。作为本发明的特例，面层材料也可以单独成型和烧制成透水砖或板。
本发明提供烧结透水砖的组成及配比具体如下：
(1)面层颗粒状坯料中结构泥料的组成及质量百分比为：
结构细骨料：45～65％；塑性高温粘结剂：20～30％；水：15～25％。
(2)面层颗粒状坯料中成孔泥料的组成及质量百分比为：
成孔剂骨料：20-50％；塑性增孔粘结剂45-80％；生物质燃料内燃烧催化剂：0-5％。
所述结构细骨料为粉煤灰粗渣、炉渣、水淬矿渣、水淬铜渣、镍渣、煅烧高岭土、煤矸石、石英、熟矾土、熟粘土、废弃玻璃、废旧陶瓷粉、废弃烧结墙砖及废弃硅铝质耐火砖中的任一种或任二种以上混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm及均经过高温稳定化处理，即从高温熔体或烧结体冷却或废弃高温烧结材料经破碎获得。
所述塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土中的任一种或任二种以上的混合物，粘土质原料包括铁尾矿泥、采矿和采石中的剥离土、岩土工程渣土、地铁和隧道钻挖渣土，所述塑性高温粘结剂的颗粒粒度小于200目。
所述成孔剂骨料为秸秆粉、稻壳粉、树叶粉、木屑、木炭粉、煤粉、焦炭粉、塑料粉及碎纸屑中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm；煤粉中优选为褐煤和泥煤。
所述塑性增孔粘结剂为城市水处理污泥、牛粪、沤肥沼气渣、疏浚泥、淤泥中的任一种或任二种以上的混合物，所述塑性增孔粘结剂的固含量中含有大量有机成分；泥中含水率较高，达到50～90％。
所述生物质燃料内燃催化剂为含镍或铁的化合物、白云石及石灰石中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的颗粒，所述颗粒粒度不大于10微米。
(3)次面层坯料的组成及质量百分比为：
粗结构骨料：70～75％；塑性高温粘结剂：10～15％；增孔剂粗骨料：0～5％；水：10～15％。
所述次面层坯料中的粗结构骨料为粉煤灰粗渣、水淬高炉矿渣、陈化钢渣、锅炉煤渣、水淬铜渣、镍渣、碎玻璃渣、废弃粘土砖、废弃陶瓷砖、废弃日用陶瓷、废弃硅铝质耐火砖、高岭土、煤矸石、石英、熟矾土及熟粘土中的任一种或任二种以上的混合，优选为粉煤灰粗渣、水淬高炉矿渣及锅炉煤渣中的任一种或任二种以上的混合，所述粗结构骨料的酸度系数不小于0.9，粒度为1～6mm，优选粒度为2～5mm。
所述次面层坯料中的塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土、煤矸石中一种或任二种以上的混合，粘土质原料包括铁尾矿泥、采矿和采石中的剥离土、岩土工程渣土、地铁和隧道钻挖渣土，颗粒粒度小于200目。
所述次面层坯料中的增孔剂粗骨料为秸秆、稻壳、树叶、木屑、木炭、煤炭、焦炭中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的颗粒，颗粒粒度0.5～1.5mm。
本发明所提供的烧结透水砖的制备方法具体步骤如下：
(1)制备面层颗粒状坯料：
将面层颗粒状坯料中的结构泥料组分混合后练泥得到A泥料；将成孔泥料中的成孔剂骨料预湿，然后将面层颗粒状坯料中成孔泥料组分混合后练泥得到B泥料；将练泥后的具有相近或相等塑性指标的A泥料和B泥料分别压轧成1～5mm厚的A泥饼和B泥饼，再将A、B泥饼按照ABA层状复合叠加方式制成AB双泥料组分厚泥饼，然后对所述AB双泥料组分厚泥饼进行压轧，形成厚度2～4mm的整体泥饼，最后将所述整体泥饼分割成2～4mm的小泥丁，从而完成面层颗粒状坯料的造粒，然后进行干燥脱去多余的水分，获得面层颗粒状坯料。
面层颗粒状坯料中具有A、B泥料成分并且各自厚度相等，A、B泥料成分之间为等间隔分布，面层颗粒状坯料形状为圆柱形、球形或方柱形。所述面层颗粒状坯料的最外面始终有结构泥料层，即A泥料层。
为提高面层的耐磨性、透水性和防阻塞性能，上述练泥过程最优为真空练泥，A、B泥饼叠加在一起压轧成2～4mm的整体泥饼后的分割造粒过程只施加剪切作用，粒化结构中维持整体泥饼的A、B泥料的不变微区组成。另外处于对面层的透水空隙率、耐磨性、防阻塞性能、抗冻融性等性能综合优化的考虑，A、B泥饼所叠加成的造粒用泥饼并不仅局限于ABA三层组合，其他组合如ABABA、ABAABAABA等其他形式组合，也在本发明所强调的技术范围内，上述组合的共同特征为颗粒的最外面始终有结构泥料层，即A泥料层。
(2)制备次面层坯料：
先将次面层坯料中的粗结构骨料预湿，然后将次面层坯料中的塑性高温粘结剂加入搅拌，当粗结构骨料表面被紧密包裹一层塑性高温粘结剂后，再将次面层坯料中的增孔剂粗骨料加入，搅拌制成次面层坯料，所述次面层坯料的含水量≤15wt％。
(3)成型、干燥和烧成：
(A)成型：首先将次面层坯料加入模具后铺平，再将面层颗粒状坯料加入次面层面料上并铺平，然后在液压机上进行单轴加压成型，成型压力为5～30MPa，脱模后成为砖坯。
(B)干燥：将所述砖坯在烘箱或干燥窑内进行干燥，干燥最高温度低于200℃，使坯体中含水率低于5wt％。
(C)烧成：将干燥后的砖坯在窑炉中进行烧成，其中在200～500℃温度区间，升温速度0.5℃～1℃/min；在500～900℃温度区间，升温速度0.5℃～1.5℃/min，在900℃～最高烧成温度的温度区间，升温速度1℃～2℃/min，最高烧成温度为1050～1250℃，在最高烧成温度保温5～10h，然后进行冷却，冷却降温速度不大于5℃/min，冷却至室温制得所述烧结透水砖，所述烧结透水砖的透水率0.2～1cm/S，抗压强度大于30MPa，抗折强度大于4MPa，透水率长期使用不降低，透水砖可用于城市路面铺设和用于人工湿地的多孔过滤支撑层。
本发明提出的烧结透水砖或板及其生产方法，和已有技术相比具有以下优势：
(1)高透水率。面层透水孔洞有序分布，曲折程度小，孔径分布均匀，过滤通道中毛细孔量少，透水通道表面光滑、透水阻力小，使本发明的烧结透水砖或板具有高透水率，同时面层还具有格栅式筛网结构的防阻塞功能。
(2)高强度。面层和次面层高透水率的通道形成过程不需要采用现有烧结透水砖中的特殊颗粒级配和通过降低烧结温度手段来提高透水率，因此本技术方案可以通过增加成型压力和适当提高烧结温度以提高透水砖的强度，所获得的透水砖或板具有比同材质其他透水砖或板高的多的抗压和抗折强度。
(3)高耐磨和耐久性。面层坯料的结构形成泥料和成孔泥料经过有序组合分布后进行造粒，造粒前的泥料经过了挤压练泥过程，泥料中的颗粒堆积致密，因此所造颗粒中具有设计不变的结构成分的位置和成孔成分的位置，该颗粒经过高压成型，表面受压最大，使烧成后成孔剂烧掉留下的多孔结构面层同时具有极高的耐磨性和防堵塞性能，加上多孔陶瓷结构中的毛细孔较少，因此比已有的烧结透水砖或板具有更高的耐磨性、耐久性和透水使用寿命。
(4)本发明的主要原料为各种经过高温过程的固体废弃物，并且不需要再继续粉磨破碎，因此为高温熔体冷却后形成工业固体废弃物的低成本最佳利用找到途径，同时使透水砖或板的烧成体积收缩率降低，烧结产品的成品合格率提高。
(5)污泥和生物质秸秆作为高强度有序透水层的成孔剂，配料中加入了具有使生物质燃料裂解、分解、氧化等内燃过程加快的催化剂成分或含催化剂成分的塑性铁尾矿泥，使高温坯体中透水通道的形成过程对多孔陶瓷体的结构强度提升无负面影响。
(6)同时，上述烧结透水砖面层是由造粒后的面层颗粒经过高压成型而成，面层的初始粒度较大，使获得产品表面为一种非人工处理的粗糙面，具有良好的防滑效果。
(7)利用本发明烧结透水砖或板的高透水性和高呼吸性，烧结透水砖已经成为最具生态和环保方式的机能性铺面材料。如果将有机介质无土或有土(有土时，土和烧结透水砖之间铺一层半透性无纺布)栽培草毯植于本烧结透水砖上面，由于这层透水砖能维持良好的大地水循环功能，即雨天时可以迅速将雨水浸透进大地中，而晴天时，可以将大地的水份“吸”上来供植物采用，保持了一种有机循环的生态环境，既拥有一片绿油油的草地，又拥有一片畅通无阻的排水***，也可以防止地层下陷，可成为上述人工湿地的核心材料。
具体实施方式：
实施例1：一种烧结透水砖，以锅炉煤渣、粉煤灰粗渣、铁尾矿泥、稻壳粉、城市水处理污泥为原料，按以下配方加工而成。
一、配方
(1)面层结构泥料配方(按重量百分比计)：
粉煤灰粗渣50％，铁尾矿泥(含水率40％)50％(相当于干铁尾矿泥30％，水20％)，铁尾矿泥中颗粒粒度小于200目。
(2)面层成孔泥料配方：
稻壳粉20％，粒度小于0.2mm，城市水处理污泥(含水率80％)77.5％，石灰石粉2.5％，粒度小于10μm。
(3)次面层坯料配方：
锅炉煤渣70％，粒度范围2～5mm，铁尾矿泥(含水率40％)25％(相当于干铁尾矿泥15％，水10％，尾矿泥中颗粒粒度小于200目)，稻壳粉5％，粒度小于1.5mm。
二、坯料制备过程
(1)面层坯料中结构泥料制备：
将面层结构泥料所需的粉煤灰粗渣和铁尾矿泥经过预混合后，喂入真空练泥机进行练泥，将练泥后的结构泥料压轧成1mm厚的结构泥饼A。
(2)面层坯料中成孔泥料制备：
将面层坯料中的成孔泥料所需的稻壳粉和城市水处理污泥进行预混合，然后将其喂入真空练泥机进行练泥，再将经练泥后获得成孔泥料压轧成1mm厚的成孔泥饼B。
(3)面层坯料颗粒制备：
将结构泥饼A的成孔泥饼B，按照ABA叠加在一起，形成面层泥饼，喂入塑性泥料造粒机进行造粒，所造颗粒粒度2.5mm左右，然后在120℃保温5h脱去颗粒中的水分至小于5％。
(4)次面层坯料制备：
将次面层配料中的铁尾矿泥和锅炉煤渣先进行快速搅拌，尾矿泥均匀的包裹在锅炉煤渣表面形成一层薄层后，再将增孔用的稻壳粉慢速拌入，搅拌5分钟后获得次面层坯料。
三、成型和烧成：
将次面层坯料均匀喂入单轴液压压砖机的模具中，并将模具中坯料面层刮平，然后再喂入面层颗粒料，其中模具中面层坯料厚度1cm，次面层厚度9cm，采用10MPa的压力将模具中坯料压成8cm厚的砖坯，将砖坯在干燥窑内进行干燥，干燥最高温度180℃，使坯体中含水率低于5wt％。然后将干燥完毕砖坯放入隧道窑内进行烧成，最高烧成温度为1200℃，其中在200～500℃温度区间，升温速度0.5℃/min；在500～900℃温度区间，升温速度1℃/min，在900℃～1200℃的温度区间，升温速度1.5℃/min，在最高烧成温度1200℃保温10h，然后进行冷却，冷却降温速度不大于5℃/min，冷却至室温获得抗压强度35MPa，透水率0.5cm/s的透水砖，其中面层的空隙直径小于0.1mm，长期使用后不会堵塞。
实施例2：一种烧结透水砖，以粗颗粒水淬高炉矿渣、细颗粒水淬高炉矿渣、岩土工程渣土、秸秆粉、淤泥为原料，按以下配方加工而成。
一、配方
(1)面层结构泥料配方(按重量百分比计)：
细颗粒水淬高炉矿渣60％，粒度小于0.2mm，岩土工程渣土25％(渣土的粒度小于200目)，水15％。
(2)面层成孔泥料配方：
秸秆粉25％，粒度小于0.2mm；
淤泥(含水率80％)70％；
白云石粉5％，粒度小于10μm。
(3)次面层坯料配方：
粗颗粒水淬高炉矿渣75％，粒度范围2～5mm；
岩土工程渣土10％，渣土的粒度小于200目；
秸秆粉5％，粒度小于1mm；
水10％。
二、坯料制备过程
(1)面层坯料中结构泥料制备：
称取面层结构泥料配料所需的细颗粒水淬高炉矿渣、岩土工程渣土和水，经过预混合后，喂入真空练泥机进行练泥，将练泥后的结构泥料压轧成2mm厚的结构泥饼A。
(2)面层坯料中成孔泥料制备：
将面层坯料中的成孔泥料配料所需的秸秆粉和淤泥进行预混合，然后将其喂入真空练泥机进行练泥，再将练泥后获得成孔泥料压轧成2mm厚的成孔泥饼B。
(3)面层坯料颗粒制备：
将结构泥饼A和成孔泥饼B,按照ABA叠加在一起，形成面层泥饼，再经过压轧成为3mm厚的泥饼，喂入塑性泥料造粒机进行造粒，所造颗粒粒度3mm左右，然后在120℃保温5h脱去颗粒中的水分至小于5％。
(4)次面层坯料制备：
称取次面层配料中的岩土工程渣土、粗颗粒水淬高炉矿渣和适量的水，先进行快速搅拌混合，岩土工程渣土均匀的包裹在粗颗粒水淬高炉矿渣表面形成一层薄层，然后再将增孔用的秸秆粉慢速拌入，搅拌2分钟后，获得次面层坯料。
三、成型和烧成：
将次面层坯料均匀喂入单轴液压压砖机的模具中，并将模具中次面层坯料刮平，然后再喂入面层颗粒料，其中模具中面层坯料厚0.8cm，次面层坯料厚度9.2cm,采用20MPa的压力将模具中坯料压成7cm厚的砖坯，将砖坯在干燥窑内进行干燥，干燥最高温度150℃，使坯体中含水率低于5wt％。然后将干燥完毕砖坯放入隧道窑内进行烧成，最高烧成温度为1150℃，其中在200～500℃温度区间，升温速度0.75℃/min；在500～900℃温度区间，升温速度1℃/min，在900℃～1150℃的温度区间，升温速度1.5℃/min，在最高烧成温度1150℃保温10h，然后进行冷却，冷却降温速度不大于5℃/min，冷却至室温获得抗压强度45MPa，透水率0.7cm/s的透水砖，其中面层的空隙直径小于0.1mm，长期使用后不会堵塞。
实施例3：一种烧结透水砖，以粗颗粒冶炼铜渣、细颗粒冶炼铜渣、疏浚泥、煤粉、壤土、木屑为原料，按以下配方加工而成。
一、配方
(1)面层结构泥料配方(按重量百分比计)：
细颗粒铜冶炼渣50％，粒度小于0.2mm；
壤土30％，粒度小于200目；
水20％。
(2)面层成孔泥料配方：
煤粉40％，粒度小于0.2mm；
疏浚泥(含水率70％)60％。
(3)次面层坯料配方：
粗颗粒铜冶炼渣75％，粒度范围2～5mm；
壤土12.5％，粒度小于200目；
木屑2.5％，粒度范围0.5～1.5mm；
水10％。
二、坯料制备过程
(1)面层坯料中结构泥料制备：
将面层结构泥料配料所需的细颗粒铜冶炼渣、壤土和水经过预混合后，喂入真空练泥机进行练泥，将练泥后的结构泥料压轧成3mm厚的结构泥饼A。
(2)面层坯料中成孔泥料制备：
将面层坯料中成孔泥料配料所需的煤粉和疏浚泥进行预混合，然后将其喂入真空练泥机进行练泥，再将练泥后获得的成孔泥料压轧成3mm厚的成孔泥饼B。
(3)面层坯料颗粒制备：
将结构泥料泥饼A的成孔泥料泥饼B，按照ABA叠加在一起，经过压轧形成3mm厚的面层泥饼，喂入塑性泥料造粒机进行造粒，所造颗粒粒度3mm左右，然后在120℃保温5h脱去颗粒中的水分至小于5％。
(4)次面层坯料制备：
将次面层配料中的粗颗粒铜冶炼渣、壤土和水先进行快速搅拌，当泥化壤土均匀的包裹在粗颗粒铜冶炼渣表面形成一层薄层后，再将增孔用的木屑慢速拌入，搅拌5分钟后，获得次面层坯料。
三、成型和烧成：
将次面层坯料均匀喂入单轴液压压砖机的模具中，并将模具中坯料面层刮平，然后再喂入面层颗粒料，其中模具中面层坯料厚度1cm，次面层坯料厚度9cm，采用30MPa的压力将模具中坯料压成8cm厚的砖坯，将砖坯在干燥窑内进行干燥，干燥最高温度150℃，使坯体中含水率低于5wt％。然后将干燥完毕砖坯放入隧道窑内进行烧成，最高烧成温度为1200℃，其中在200～500℃温度区间，升温速度0.5℃/min；在500～900℃温度区间，升温速度1℃/min，在900℃～1150℃的温度区间，升温速度1.5℃/min，在最高烧成温度1200℃保温10h，然后进行冷却，冷却降温速度不大于5℃/min，冷却至室温获得抗压强度55MPa，透水率0.3cm/s的透水砖，其中面层的空隙直径小于0.1mm，长期使用后不会堵塞。
实施例4：一种烧结透水砖，以粉煤灰粗渣、废旧粘土砖粗颗粒、牛粪、碳粉、高岭土、树叶粉、氧化铁粉为原料，按以下配方烧结而成。
一、配方
(1)面层结构泥料配方(按重量百分比计)：
粉煤灰粗渣45％，粒度小于0.2mm；
高岭土30％，粒度小于200目；
水25％。
(2)面层成孔泥料配方：
碳粉50％，粒度小于0.2mm；
牛粪(含水率60％)45％；
氧化铁粉5％，粒度小于10μm。
(3)次面层坯料配方：
废旧粘土砖粗颗粒70％，粒度范围2～5mm；
高岭土15％，粒度小于200目；
树叶粉5％，粒度小于1.5mm；
水10％。
二、坯料制备过程
(1)面层坯料中结构泥料制备：
将面层结构泥料所需的粉煤灰粗渣、高岭土和水经过预混合后，喂入真空练泥机进行练泥，将练泥后的结构泥料压轧成2mm厚的结构泥料A泥饼。
(2)面层坯料中成孔泥料制备：
将面层坯料中的成孔泥料所需的碳粉和牛粪进行预混合，然后将其喂入真空练泥机进行练泥，经练泥后获得成孔泥料压轧成2mm厚的B泥饼。
(3)面层坯料颗粒制备：
将结构泥料A泥饼的成孔泥料B泥饼，按照ABABA叠加在一起，经过压轧形成3mm厚的面层泥饼，喂入塑性泥料造粒机进行造粒，所造颗粒粒度3mm左右，然后在120℃保温5h脱去颗粒中的水分至小于5％。
(4)次面层坯料制备：
将次面层配料中的废旧粘土砖粗颗粒、高岭土、水先进行快速搅拌，泥化高岭土均匀的在粗颗粒铜冶炼渣表面包裹形成一层薄层后，再将增孔用的树叶粉慢速拌入，搅拌5分钟后，获得次面层坯料。
三、成型和烧成：
将次面层坯料均匀喂入单轴液压压砖机的模具中，并将模具中坯料面层刮平，然后再喂入面层颗粒料，其中模具中面层坯料厚度1cm，次面层坯料厚度9cm，采用30MPa的压力将模具中坯料压成8cm厚的砖坯，将砖坯在干燥窑内进行干燥，干燥最高温度120℃，使坯体中含水率低于5wt％。然后将干燥完毕砖坯放入隧道窑内进行烧成，最高烧成温度为1200℃，其中在200～500℃温度区间，升温速度0.5℃/min；在500～900℃温度区间，升温速度1℃/min，在900℃～1150℃的温度区间，升温速度1℃/min，在最高烧成温度1200℃保温10h，然后进行冷却，冷却降温速度不大于5℃/min，冷却至室温获得抗压强度60MPa，透水率0.1cm/s的透水砖，其中面层的空隙直径小于0.1mm，长期使用后不会堵塞。
实施例5：一种烧结透水砖，以碎玻璃粉、粗颗粒水淬高炉矿渣、沼气渣、废旧塑料粉、膨润土为原料，按以下配方烧结而成。
一、配方
(1)面层结构泥料配方(按重量百分比计)：
碎玻璃粉65％，粒度小于0.2mm；
膨润土20％，粒度小于200目；
水15％。
(2)面层成孔泥料配方：
细废旧塑料粉30％，粒度小于0.2mm；
沤肥沼气渣(含水率80％)70％；
(3)次面层坯料配方
粗颗粒水淬高炉矿渣70％，粒度范围2～5mm；
膨润土15％；
水15％。
二、坯料制备过程
(1)面层坯料中骨料泥料制备：
将面层结构泥料所需的碎玻璃粉、膨润土和水经过预混合后，喂入真空练泥机进行练泥，将练泥后的结构泥料压轧成2mm厚的A泥饼。
(2)面层坯料中成孔泥料制备：
将面层坯料中的成孔泥料所需细塑料粉和沤肥沼气渣进行预混合，然后将其喂入真空练泥机进行练泥，经练泥后获得成孔泥料压轧成2mm厚的B泥饼。
(3)面层坯料颗粒制备：
将结构泥料A泥饼的成孔泥料B泥饼,按照ABA叠加在一起，经过压轧形成3mm厚的面层泥饼，喂入塑性泥料造粒机进行造粒，所造颗粒粒度3mm左右，然后在120℃保温5h脱去颗粒中的水分至小于5％。
(4)次面层坯料制备：
将次面层配料中的粗颗粒水淬高炉矿渣、膨润土、水先进行快速搅拌，泥化膨润土均匀的包裹在粗颗粒水淬高炉矿渣表面形成一层薄层，再将增孔用的塑料粉慢速拌入，搅拌2分钟后，获得次面层坯料。
三、成型和烧成：
将次面层坯料均匀喂入单轴液压压砖机的模具中，并将模具中坯料面层刮平，然后在喂入面层颗粒料，其中模具中面层坯料厚度1cm，次面层坯料厚度9cm，采用30MPa的压力将模具中坯料压成8cm厚的砖坯，将砖坯在干燥窑内进行干燥，干燥最高温度190℃，使坯体中含水率低于5wt％。然后将干燥完毕砖坯放入隧道窑内进行烧成，最高烧成温度为1100℃，其中在200～500℃温度区间，升温速度0.75℃/min；在500～900℃温度区间，升温速度1℃/min，在900℃～1150℃的温度区间，升温速度1.5℃/min，在最高烧成温度1100℃保温5h，然后进行冷却，冷却降温速度不大于5℃/min，冷却至室温获得抗压强度30MPa，透水率0.5cm/s的透水砖，其中面层的空隙直径小于0.1mm，长期使用后不会堵塞。
Claims (2)
1.一种烧结透水砖，其特征在于该烧结透水砖的组成及配比具体如下：
(1)面层颗粒状坯料中结构泥料的组成及重量百分比为：
结构细骨料：45～65％；塑性高温粘结剂：20～30％；水：15～25％；
(2)面层颗粒状坯料中成孔泥料的组成及重量百分比为：
成孔剂骨料：20-50％；塑性增孔粘结剂45-80％；生物质燃料内燃烧催化剂：0-5％；
所述结构细骨料为粉煤灰粗渣、炉渣、水淬矿渣、水淬铜渣、镍渣、煅烧高岭土、煤矸石、石英、熟矾土、熟粘土、废弃玻璃、废旧陶瓷粉、废弃烧结墙砖及废弃硅铝质耐火砖中的任一种或任二种以上混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm及均经过高温稳定化处理，即从高温熔体或烧结体冷却或废弃高温烧结材料经破碎获得；
所述塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土中的任一种或任二种以上的混合物，所述粘土质原料包括铁尾矿泥、采矿和采石中的剥离土、岩土工程渣土、地铁及隧道钻挖渣土，所述塑性高温粘结剂的颗粒细度小于200目；
所述成孔剂骨料为秸秆粉、稻壳粉、树叶粉、木屑、木炭粉、煤粉、焦炭粉、塑料粉及碎纸屑中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm；
所述塑性增孔粘结剂为城市水处理污泥、牛粪、沤肥沼气渣、疏浚泥、淤泥中的任一种或任二种以上的混合物；
所述生物质燃料内燃催化剂为含镍或铁的化合物、白云石及石灰石中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的颗粒，所述颗粒粒度不大于10微米；
(3)次面层坯料的组成及质量百分比为：
粗结构骨料：70～75％；塑性高温粘结剂：10～15％；增孔剂粗骨料：0～5％；水：10～15％；
所述次面层坯料中的粗结构骨料为粉煤灰粗渣、水淬高炉矿渣、陈化钢渣、锅炉煤渣、水淬铜渣、镍渣、碎玻璃渣、废弃粘土砖、废弃陶瓷砖、废弃日用陶瓷、废弃硅铝质耐火砖、高岭土、煤矸石、石英、熟矾土及熟粘土中的任一种或任二种以上的混合，所述粗结构骨料的酸度系数不小于0.9，粒度为1～6mm，优选粒度为2～5mm；
所述次面层坯料中的塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土、煤矸石中一种或任二种以上的混合，粘土质原料包括铁尾矿泥、采矿和采石中的剥离土、岩土工程渣土、地铁和隧道钻挖渣土，颗粒细度小于200目；
所述次面层坯料中的增孔剂粗骨料为秸秆、稻壳、树叶、木屑、木炭、煤炭、焦炭中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的颗粒，颗粒粒度0.5～1.5mm。
2.权利要求1所述烧结透水砖的制备方法，其特征在于该方法具体步骤如下：
(1)制备面层颗粒状坯料：
将面层颗粒状坯料中的结构泥料组分混合后练泥得到A泥料；将成孔泥料中的成孔剂骨料预湿，然后将面层颗粒状坯料中成孔泥料组分混合后练泥得到B泥料；将练泥后的具有相近或相等塑性指标的A泥料和B泥料分别压轧成1～5mm厚的A泥饼和B泥饼，再将A、B泥饼按照ABA层状复合叠加方式制成AB双泥料组分厚泥饼，然后对所述AB双泥料组分厚泥饼进行压轧，形成厚度2～4mm的整体泥饼，最后将所述整体泥饼分割成2～4mm的小泥丁，从而完成面层颗粒状坯料的造粒，然后进行干燥脱去多余的水分，获得面层颗粒状坯料；
(2)制备次面层坯料：
先将次面层坯料中的粗结构骨料预湿，然后将次面层坯料中的塑性高温粘结剂加入搅拌，当粗结构骨料表面被紧密包裹一层塑性高温粘结剂后，再将次面层坯料中的增孔剂粗骨料加入，搅拌制成次面层坯料，所述次面层坯料的含水量≤15wt％；
(3)成型、干燥和烧成：
(A)成型：首先将次面层坯料加入模具后铺平，再将面层颗粒状坯料加入次面层面料上并铺平，然后在液压机上进行单轴加压成型，成型压力为5～30MPa，脱模后成为砖坯；
(B)干燥：将所述砖坯在烘箱或干燥窑内进行干燥，干燥最高温度低于200℃，使坯体中含水率低于5wt％；
(C)烧成：将干燥后的砖坯在窑炉中进行烧成，其中在200～500℃温度区间，升温速度0.5℃～1℃/min；在500～900℃温度区间，升温速度0.5℃～1.5℃/min，在900℃～最高烧成温度的温度区间，升温速度1℃～2℃/min，最高烧成温度为1050～1250℃，在最高烧成温度保温5～10h，然后进行冷却，冷却降温速度不大于5℃/min，冷却至室温制得所述烧结透水砖，所述烧结透水砖的透水率0.2～1cm/S，抗压强度大于30MPa，抗折强度大于4MPa。
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