CN107021739A - 一种透水砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透水砖的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明将滩涂淤泥过筛、晾干后，与去离子水混合离心分离，收集滩涂砂干燥制得干燥滩涂砂颗粒，加入膨润土等球磨得混合球磨粉末，再与水玻璃混合静置得困料，经压制成型、脱模得冷压坯料，再取石英等球磨过筛得球磨釉料粉末，与聚乙烯醇溶液等超声分散处理后，加入冷压坯料浸泡，取出坯料干燥后于隧道窑中，经预热、保温煅烧制得透水砖。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，所得透水砖透水持久性好，透水系数达5.78×10‑2～7.12×10‑2cm/s，不易被灰尘堵死；并具有较高的抗压强度，抗压强度达38.25～45.60MPa。

Description

一种透水砖的制备方法
技术领域
本发明涉及一种透水砖的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。
背景技术
透水砖由颗粒料与粉状料加水混合后成形、烧制而成的。颗粒料是骨架，是主料，而粉状料是辅料，它是由熔剂、成孔剂、粘结剂等成分组成。其具有良好的透水、透气性能，可使雨水迅速渗入地下，补充土壤水和地下水，保持土壤湿度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存条件，能有效地缓解城市排水***的泄洪压力，同时透水砖所具有的渗水保湿及透气功能，在建筑行业建设中具有重要的社会效益和经济价值。
透水砖主要可分为陶瓷透水砖、砂基透水砖和混凝土透水砖，陶瓷透水砖是利用陶瓷原料经筛分选料，组织合理颗粒级配，添加结合剂后，经成型、烘干、高温烧结而形成的优质透水建材。但需要大量的矿土资源，原料的开采对环境造成严重的破坏，陶瓷型透水砖生产工艺复杂，且陶瓷基砖在成型烧结时需要耗费大量的能源，生产效率低。砂基透水砖是以沙漠中的风积沙为主要骨料，以无机或有机粘结剂作为其粘结剂，通过沙粒间的孔隙透水。砂基透水砖的主要原料是沙子，沙子的堆积空隙率大，可达到36%，满足透水需求，一方面在矿石资源日益紧缺的情况下，沙漠中的风积沙可以作为一种廉价的建筑用材，另一方面是对于我国大面积的沙漠治理，沙漠变废为宝都是有益的，但透水系数低、抗压强度较差，达不到路用透水砖的要求。混凝土透水砖是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土砖，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，虽然成本低，但表面的颗粒粗大，空隙率在20%以上，容易被灰尘堵死，透水持久性差；而且由于空隙较大，其用于水过滤效果也较差。
因此，亟待开发一种高透水系数、高抗压强度、透水持久性好的透水砖，对相关领域具有必要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对传统透水砖抗压强度较差，透水持久性差的弊端，提供了一种透水砖的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）取滩涂淤泥并过50目筛，自然晾干得干燥淤泥，按质量比1:10，将干燥淤泥与去离子水搅拌混合，离心分离并收集最底层滩涂砂，干燥得干燥滩涂砂颗粒；
（2）再按重量份数计，分别称量45～50份干燥滩涂砂颗粒、6～8份膨润土、3～5份玻璃粉混合，球磨并过100目筛，得混合球磨粉末，按质量比1:10，将水玻璃与球磨粉末搅拌混合，静置后得困料，将困料压制成型，再静置后脱模得冷压坯料；
（3）按重量份数计，分别称量65～70份石英、65～70份钠长石、35～45份石灰石、15～20份高岭土和35～40份氧化锌混合，球磨过250目筛，得球磨釉料粉末，按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份质量分数10%聚乙烯醇溶液和5～8份球磨釉料粉末搅拌混合，超声分散处理得釉料分散液；
（4）按质量比1:50，将冷压坯料浸泡至釉料分散液中，浸泡处理10～12h，干燥得施釉坯料，将施釉坯料置于隧道窑中，煅烧后静置冷却至室温，即可制备得一种透水砖。
步骤（2）所述的水玻璃为模数为1.2～1.6、质量分数为30～40%的水玻璃。
步骤（4）所述的干燥温度为75～80℃。
步骤（4）所述的煅烧温度为1150～1200℃。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以滩涂砂砾为骨料主体，进行冷压制坯，通过将硅酸锌结晶釉浆料固化在透水砖内孔隙表面，由于烧结的磁体致密性较好，可在透水砖孔道内部形成包覆层，再经烧结后，致密的结晶釉层可有效阻止水份的扩散，形成均匀的透水效果，使透水砖透水性能更加优异。
（2）本发明将硅酸锌结晶釉浆料先浸润包覆至透水砖孔道内部，再经烧结后，形成致密的结晶釉包覆层，由于孔道内部结晶釉起到支撑作用，使孔道使用牢固并使孔道不易坍塌，改善透水砖使用寿命，同时支撑结晶釉包覆层可作为无数微小支撑体，使透水砖孔道机械强度和耐潮湿性得以大幅提高，有效改善透水砖抗压强度和透水持久性。
具体实施方式
首先选取滩涂淤泥并过50目筛，得过筛后的淤泥并自然晾干，得干燥淤泥并按质量比1:10，将干燥淤泥与去离子水搅拌混合，再在3500～4000r/min下离心分离10～15min，收集最底层滩涂砂，在75～80℃下干燥6～8h，制备得干燥滩涂砂颗粒；按重量份数计，分别称量45～50份干燥滩涂砂颗粒、6～8份膨润土、3～5份玻璃粉置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h，过100目筛，得混合球磨粉末；再按质量比1:10，将模数为1.2～1.6、质量分数为30～40%水玻璃与混合球磨粉末置于烧杯中，在450～500r/min下搅拌混合25～30min，再在室温下静置18～20h后制备得困料，随后将困料置于模具中，在35～40MPa下压制成型，再静置20～24h后脱模制备得冷压坯料；然后按重量份数计，分别称量20～25份石英、35～40份钠长石、10～15份石灰石、3～5份高岭土和20～25份氧化锌置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h后，过250目筛，制备得球磨釉料粉末；按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份质量分数10%聚乙烯醇溶液和5～8份球磨釉料粉末置于烧杯中，在200～300W下超声分散处理10～15min，制备得釉料分散液；按质量比1:50，将冷压坯料浸泡至釉料分散液中，再在室温下浸泡处理10～12h，待浸泡完成后，取出坯料并置于75～80℃下干燥6～8h，制备得施釉坯料；最后将施釉坯料置于隧道窑中，在120～150℃下预热1～2h，随后以20℃/min速率程序升温至1150～1200℃，保温煅烧1～2h后，静置冷却至室温，即可制备得一种透水砖。
实例1
首先选取滩涂淤泥并过50目筛，得过筛后的淤泥并自然晾干，得干燥淤泥并按质量比1:10，将干燥淤泥与去离子水搅拌混合，再在3500r/min下离心分离10min，收集最底层滩涂砂，在75℃下干燥6h，制备得干燥滩涂砂颗粒；按重量份数计，分别称量45份干燥滩涂砂颗粒、6份膨润土、3份玻璃粉置于球磨罐中，在350r/min下球磨3h，过100目筛，得混合球磨粉末；再按质量比1:10，将模数为1.2、质量分数为30%水玻璃与混合球磨粉末置于烧杯中，在450r/min下搅拌混合25min，再在室温下静置18h后制备得困料，随后将困料置于模具中，在35MPa下压制成型，再静置20h后脱模制备得冷压坯料；然后按重量份数计，分别称量20份石英、35份钠长石、10份石灰石、3份高岭土和20份氧化锌置于球磨罐中，在350r/min下球磨3h后，过250目筛，制备得球磨釉料粉末；按重量份数计，分别称量45份去离子水、10份质量分数10%聚乙烯醇溶液和5份球磨釉料粉末置于烧杯中，在200W下超声分散处理10min，制备得釉料分散液；按质量比1:50，将冷压坯料浸泡至釉料分散液中，再在室温下浸泡处理10h，待浸泡完成后，取出坯料并置于75℃下干燥6h，制备得施釉坯料；最后将施釉坯料置于隧道窑中，在120℃下预热1h，随后以20℃/min速率程序升温至1150℃，保温煅烧1h后，静置冷却至室温，即可制备得一种透水砖。
将需铺设透水砖的地面基层松散、突出的土石子及其他杂物清理干净，使基层平整后，对基层进行洒水润湿，再将混凝土平铺于润湿后的基层表面，控制平铺厚度为2.2cm，平铺完毕，将本发明制得的透水砖底部蘸满水灰比为0.45的水泥浆，随后铺设于混凝土表面，待铺设结束，养护3天即可。本发明制得的透水砖具有较好的透水持久性和较高的抗压强度，透水系数达5.78×10-2cm/s，抗压强度达38.25MPa，值得推广与使用。
实例2
首先选取滩涂淤泥并过50目筛，得过筛后的淤泥并自然晾干，得干燥淤泥并按质量比1:10，将干燥淤泥与去离子水搅拌混合，再在3800r/min下离心分离13min，收集最底层滩涂砂，在78℃下干燥7h，制备得干燥滩涂砂颗粒；按重量份数计，分别称量48份干燥滩涂砂颗粒、7份膨润土、4份玻璃粉置于球磨罐中，在380r/min下球磨4h，过100目筛，得混合球磨粉末；再按质量比1:10，将模数为1.4、质量分数为35%水玻璃与混合球磨粉末置于烧杯中，在480r/min下搅拌混合28min，再在室温下静置19h后制备得困料，随后将困料置于模具中，在38MPa下压制成型，再静置22h后脱模制备得冷压坯料；然后按重量份数计，分别称量23份石英、38份钠长石、13份石灰石、4份高岭土和23份氧化锌置于球磨罐中，在380r/min下球磨4h后，过250目筛，制备得球磨釉料粉末；按重量份数计，分别称量48份去离子水、13份质量分数10%聚乙烯醇溶液和7份球磨釉料粉末置于烧杯中，在250W下超声分散处理13min，制备得釉料分散液；按质量比1:50，将冷压坯料浸泡至釉料分散液中，再在室温下浸泡处理11h，待浸泡完成后，取出坯料并置于78℃下干燥7h，制备得施釉坯料；最后将施釉坯料置于隧道窑中，在130℃下预热2h，随后以20℃/min速率程序升温至1180℃，保温煅烧2h后，静置冷却至室温，即可制备得一种透水砖。
将需铺设透水砖的地面基层松散、突出的土石子及其他杂物清理干净，使基层平整后，对基层进行洒水润湿，再将混凝土平铺于润湿后的基层表面，控制平铺厚度为2.5cm，平铺完毕，将本发明制得的透水砖底部蘸满水灰比为0.50的水泥浆，随后铺设于混凝土表面，待铺设结束，养护4天即可。本发明制得的透水砖具有较好的透水持久性和较高的抗压强度，透水系数达6.45×10-2cm/s，抗压强度达42.16MPa，值得推广与使用。
实例3
首先选取滩涂淤泥并过50目筛，得过筛后的淤泥并自然晾干，得干燥淤泥并按质量比1:10，将干燥淤泥与去离子水搅拌混合，再在4000r/min下离心分离15min，收集最底层滩涂砂，在80℃下干燥8h，制备得干燥滩涂砂颗粒；按重量份数计，分别称量50份干燥滩涂砂颗粒、8份膨润土、5份玻璃粉置于球磨罐中，在400r/min下球磨5h，过100目筛，得混合球磨粉末；再按质量比1:10，将模数为1.6、质量分数为40%水玻璃与混合球磨粉末置于烧杯中，在500r/min下搅拌混合30min，再在室温下静置20h后制备得困料，随后将困料置于模具中，在40MPa下压制成型，再静置24h后脱模制备得冷压坯料；然后按重量份数计，分别称量25份石英、40份钠长石、15份石灰石、5份高岭土和25份氧化锌置于球磨罐中，在400r/min下球磨5h后，过250目筛，制备得球磨釉料粉末；按重量份数计，分别称量50份去离子水、15份质量分数10%聚乙烯醇溶液和8份球磨釉料粉末置于烧杯中，在300W下超声分散处理15min，制备得釉料分散液；按质量比1:50，将冷压坯料浸泡至釉料分散液中，再在室温下浸泡处理12h，待浸泡完成后，取出坯料并置于80℃下干燥8h，制备得施釉坯料；最后将施釉坯料置于隧道窑中，在150℃下预热2h，随后以20℃/min速率程序升温至1200℃，保温煅烧2h后，静置冷却至室温，即可制备得一种透水砖。
将需铺设透水砖的地面基层松散、突出的土石子及其他杂物清理干净，使基层平整后，对基层进行洒水润湿，再将混凝土平铺于润湿后的基层表面，控制平铺厚度为2.8cm，平铺完毕，将本发明制得的透水砖底部蘸满水灰比为0.55的水泥浆，随后铺设于混凝土表面，待铺设结束，养护4天即可。本发明制得的透水砖具有较好的透水持久性和较高的抗压强度，透水系数达7.12×10-2cm/s，抗压强度达45.60MPa，值得推广与使用。

Claims (4)

1.一种透水砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取滩涂淤泥并过50目筛，自然晾干得干燥淤泥，按质量比1:10，将干燥淤泥与去离子水搅拌混合，离心分离并收集最底层滩涂砂，再干燥得干燥滩涂砂颗粒；
（2）再按重量份数计，分别称量45～50份干燥滩涂砂颗粒、6～8份膨润土、3～5份玻璃粉混合，球磨并过100目筛，得混合球磨粉末，按质量比1:10，将水玻璃与混合球磨粉末搅拌混合，静置后得困料，将困料压制成型，再静置后脱模得冷压坯料；
（3）按重量份数计，分别称量65～70份石英、65～70份钠长石、35～45份石灰石、15～20份高岭土和35～40份氧化锌混合，球磨过250目筛，得球磨釉料粉末，按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份质量分数10%聚乙烯醇溶液和5～8份球磨釉料粉末搅拌混合，超声分散处理得釉料分散液；
（4）按质量比1:50，将冷压坯料浸泡至釉料分散液中，浸泡处理10～12h，干燥得施釉坯料，将施釉坯料置于隧道窑中，煅烧后静置冷却至室温，即可制备得一种透水砖。
2.根据权利要求1所述的一种透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的水玻璃为模数为1.2～1.6、质量分数为30～40%的水玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的干燥温度为75～80℃。
4.根据权利要求1所述的一种透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的煅烧温度为1150～1200℃。
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