CN107324724A - 一种环保透水砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种环保透水砖及其制备方法，环保透水砖包括基层和面层，所述基层包括以下按重量份计的原料：牡蛎壳粉12‑18份，钢渣40‑60份，粉煤灰10‑25份，陶瓷废渣粉料45‑60份，废玻璃粉料20‑30份，石灰4‑8份，水泥4‑8份，石膏2‑4份，发泡剂10‑15份；所述面层包括以下按重量份计的原料：废陶瓷碎片粉料20‑30份，膨润土5‑8份，白水泥15‑30份，色粉1‑5份。本发明使固体废弃物变废为宝，节约了土地资源和生产能耗，净化了周围环境，有广泛的发展前景。

Description

一种环保透水砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保材料技术领域，具体涉及一种环保透水砖及其制备方法。
背景技术
目前，环保砖的制作工艺已经日渐成熟，绝大多数都是采用尾矿砂、石灰、石膏、水泥和其他外加剂为主要原料，添加水进行搅拌，然后将搅拌好的物料放置于砖坯模具内进入恒温室静置一段时间，再对静置后的物料进行高温高压蒸压养护，制成具有保温、防火、轻质特点的环保砖。按照传统配方进行环保砖生产，为保证生产的稳定性，以及产品的抗压强度、干密度等技术参数要求，水泥和石灰的用量需达到总干物料的30份。由于水泥、石灰价格昂贵平均价格达420元每吨左右，所以生产原材料成本较高。由于尾矿砂材质较硬，耐磨性较好，加工工艺要求的细度需要达到0.08mm筛网的筛余量在30份以下，导致尾矿砂加工耗电量大、每方尾矿砂耗电24度以上，能源消耗较高。
近年来，沿海牡蛎的养殖规模和生产加工能力得到大幅提高，但是牡蛎生产加工过程中残留的大量牡蛎壳却没有得到有效利用和妥善处理，严重污染乡村环境，直接影响了城乡人居环境的改善和新农村建设。经化验后发现海牡蛎壳经煅烧后可制作成含有90份以上的建筑材料生产所需含钙化合物的牡蛎壳粉。
钢渣是冶金企业排放的工业废料，随着冶炼生产规模的不断扩大，每年将产生大量的钢渣，不但需要浪费大量的土地去堆放，而且因为钢渣颗粒较小，较易引起扬尘，污染环境。研究发现，钢渣碱度较低，以C2S矿物为主，同时含有一定量的二价金属氧化物的固溶体，使钢渣的矿物成分与水泥熟料相似，属于缓凝水硬性胶凝材料，钢渣可以作为一种建筑原材料运用到新型墙体材料的生产中。
与此同时，随着我国陶瓷工业的高速发展，将产生大量的陶瓷废渣和陶瓷抛光废料。目前，我国对陶瓷废料废渣的处理方法主要是采用简单的填埋方式进行处理，陶瓷在生产过程中产生的废料和陶瓷抛光废料属于粉体废弃物，进入填埋场后，受日晒、雨淋、风吹，其中的有害成分可通过土壤、地表或地下水体等直接或间接导致水资源受污染。陶瓷抛光废料中还含有大量的细粒微粉和颗粒物，遇大风而进入大气，使空气受到污染，产生灰霾天气，造成新的二次空气环境污染，对人体健康造成极大的危害。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种利用废弃牡蛎壳、钢渣和陶瓷废渣制成的环保透水砖及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种环保透水砖，包括基层和面层，所述基层包括以下按重量份计的原料：
牡蛎壳粉12-18份， 钢渣40-60份，
粉煤灰10-25份， 陶瓷废渣粉料45-60份，
废玻璃粉料20-30份， 石灰4-8份，
水泥4-8份， 石膏2-4份，
发泡剂10-15份；
所述面层包括以下按重量份计的原料：
废陶瓷碎片粉料20-30份，
膨润土5-8份，
白水泥15-30份，
色粉1-5份。
进一步地，所述基层包括以下按重量份计的原料：
牡蛎壳粉16份， 钢渣54份，
粉煤灰18份， 陶瓷废渣粉料58份，
废玻璃粉料26份， 石灰6份，
水泥6份， 石膏3份，
发泡剂13份。
进一步地，所述面层包括以下按重量份计的原料：
废陶瓷碎片粉料26份，
膨润土7份，
白水泥22份，
色粉3份。
进一步地，所述基层厚度为环保透水砖总厚度的80-90%。
进一步地，所述钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在1-10mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
进一步地，所述陶瓷废渣是将陶瓷在生产中产生的废料经过分选、粉碎、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
进一步地，所述废玻璃粉料是在处理生活垃圾的分选过程中筛选出来的废玻璃碎片、废玻璃瓶、建筑工地及家庭装修过程中产生的废玻璃，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
进一步地，所述废陶瓷碎片粉料是建筑工地在装修过程中产生的废瓷砖、废卫生陶瓷、商业场所及家庭装修产生的废陶瓷碎片，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
一种环保透水砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将牡蛎壳粉、钢渣、粉煤灰、陶瓷废渣粉料和废玻璃粉料混合后加入35-45%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料A；
（2）将石灰破碎成1-2公分的颗粒，然后磨细至800目，筛余量达15%以下；
（3）将混合物料A、石膏、水泥、石灰放入搅拌罐，搅拌罐边加原料边搅拌，所述搅拌罐的转速30-60r/min，搅拌3-4min后加入发泡剂再持续搅拌40-45s，一边搅拌一边对搅拌罐通过蒸汽加热；
（4）通过蒸汽加热至物料达38-42℃后，将物料装入模具，通过激震一次成型；
（5）将废陶瓷碎片粉料、膨润土、白水泥、色粉混合后加入40-50%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料B；将混合物料B均匀送入已布有基层物料的模具中，通过激震二次成型；
（6）将已成型的砖坯在室温下自然养护1-2天，待形状稳定后堆码，再经过30-40天室温自然养护即得环保透水砖。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
本发明将牡蛎壳粉、钢渣、粉煤灰、陶瓷废渣粉料和废玻璃粉料加水后进行混合研磨，通过研磨及水化反应，混合料浆大大提高了化学性能，另外，料浆的粒子悬浮性也得到改善，可制得性能较好的砂浆，在保证产品抗压强度、干密度等各项技术参数要求的同时，降低了水泥、石灰掺入量，降低生产成本；并且有效的利用和妥善处理了牡蛎壳粉、钢渣、粉煤灰、陶瓷废渣粉料和废玻璃粉料等废料，使多种固体废弃物变废为宝，节约了土地资源和生产能耗，净化了周围环境。
本发明所述方法对生产工艺参数进行了整体优化，更有利于形成致密、孔隙率适宜的砖坯微观结构，有效提高成品砖抗压强度、透水性和耐磨性。透水速度可以达到7mm/s以上，其保水性能达到15L/m2以上。下雨时雨水会自动渗透到砖底下直到地表，还有部分水保留在砖坯里面。天晴时，渗入砖底下或保留在砖坯里面的水会慢慢地蒸发到大气中，起到调节空气湿度、降低大气温度和消除城市天热高温的作用。还具有吸收噪声和减轻城市噪声污染的功能；适用于人行道、林荫道、公园、广场的铺设，具有美化和保护环境的功能。为绿色、环保、节能建材，有广泛的发展前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种环保透水砖，包括基层和面层，所述基层包括以下按重量份计的原料：
牡蛎壳粉12份， 钢渣40份，
粉煤灰10份， 陶瓷废渣粉料45份，
废玻璃粉料20份， 石灰4份，
水泥4份， 石膏2份，
发泡剂10份；
所述面层包括以下按重量份计的原料：
废陶瓷碎片粉料20份，
膨润土5份，
白水泥15份，
色粉1份。
所述基层厚度为环保透水砖总厚度的80%。
所述钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在1-10mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
所述陶瓷废渣是将陶瓷在生产中产生的废料，经过分选、粉碎、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
所述废玻璃粉料是在处理生活垃圾的分选过程中筛选出来的废玻璃碎片、废玻璃瓶、建筑工地及家庭装修过程中产生的废玻璃，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
所述废陶瓷碎片粉料是建筑工地在装修过程中产生的废瓷砖、废卫生陶瓷、商业场所及家庭装修产生的废陶瓷碎片，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
一种环保透水砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将牡蛎壳粉、钢渣、粉煤灰、陶瓷废渣粉料和废玻璃粉料混合后加入35%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料A；
（2）将石灰破碎成1-2公分的颗粒，然后磨细至800目，筛余量达15%以下；
（3）将混合物料A、石膏、水泥、石灰放入搅拌罐，搅拌罐边加原料边搅拌，所述搅拌罐的转速30r/min，搅拌3-4min后加入发泡剂再持续搅拌40-45s，一边搅拌一边对搅拌罐通过蒸汽加热；
（4）通过蒸汽加热至物料达38℃后，将物料装入模具，通过激震一次成型；
（5）将废陶瓷碎片粉料、膨润土、白水泥、色粉混合后加入40%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料B；将混合物料B均匀送入已布有基层物料的模具中，通过激震二次成型；
（6）将已成型的砖坯在室温下自然养护1-2天，待形状稳定后堆码，再经过30天室温自然养护即得环保透水砖。
实施例2
一种环保透水砖，包括基层和面层，所述基层包括以下按重量份计的原料：
牡蛎壳粉18份， 钢渣60份，
粉煤灰25份， 陶瓷废渣粉料60份，
废玻璃粉料30份， 石灰8份，
水泥8份， 石膏4份，
发泡剂15份；
所述面层包括以下按重量份计的原料：
废陶瓷碎片粉料30份，
膨润土8份，
白水泥30份，
色粉5份。
所述基层厚度为环保透水砖总厚度的90%。
所述钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在1-10mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
所述陶瓷废渣是将陶瓷在生产中产生的废料，经过分选、粉碎、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
所述废玻璃粉料是在处理生活垃圾的分选过程中筛选出来的废玻璃碎片、废玻璃瓶、建筑工地及家庭装修过程中产生的废玻璃，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
所述废陶瓷碎片粉料是建筑工地在装修过程中产生的废瓷砖、废卫生陶瓷、商业场所及家庭装修产生的废陶瓷碎片，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
一种环保透水砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将牡蛎壳粉、钢渣、粉煤灰、陶瓷废渣粉料和废玻璃粉料混合后加入45%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料A；
（2）将石灰破碎成1-2公分的颗粒，然后磨细至800目，筛余量达15%以下；
（3）将混合物料A、石膏、水泥、石灰放入搅拌罐，搅拌罐边加原料边搅拌，所述搅拌罐的转速60r/min，搅拌3-4min后加入发泡剂再持续搅拌40-45s，一边搅拌一边对搅拌罐通过蒸汽加热；
（4）通过蒸汽加热至物料达42℃后，将物料装入模具，通过激震一次成型；
（5）将废陶瓷碎片粉料、膨润土、白水泥、色粉混合后加入50%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料B；将混合物料B均匀送入已布有基层物料的模具中，通过激震二次成型；
（6）将已成型的砖坯在室温下自然养护1-2天，待形状稳定后堆码，再经过40天室温自然养护即得环保透水砖。
实施例3
一种环保透水砖，包括基层和面层，所述基层包括以下按重量份计的原料：
牡蛎壳粉16份， 钢渣54份，
粉煤灰18份， 陶瓷废渣粉料58份，
废玻璃粉料26份， 石灰6份，
水泥6份， 石膏3份，
发泡剂13份。
所述面层包括以下按重量份计的原料：
废陶瓷碎片粉料26份，
膨润土7份，
白水泥22份，
色粉3份。
所述基层厚度为环保透水砖总厚度的85%。
所述钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在5mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
所述陶瓷废渣是将陶瓷在生产中产生的废料，经过分选、粉碎、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
所述废玻璃粉料是在处理生活垃圾的分选过程中筛选出来的废玻璃碎片、废玻璃瓶、建筑工地及家庭装修过程中产生的废玻璃，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
所述废陶瓷碎片粉料是建筑工地在装修过程中产生的废瓷砖、废卫生陶瓷、商业场所及家庭装修产生的废陶瓷碎片，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
一种环保透水砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将牡蛎壳粉、钢渣、粉煤灰、陶瓷废渣粉料和废玻璃粉料混合后加入40%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料A；
（2）将石灰破碎成1-2公分的颗粒，然后磨细至800目，筛余量达15%以下；
（3）将混合物料A、石膏、水泥、石灰放入搅拌罐，搅拌罐边加原料边搅拌，所述搅拌罐的转速45r/min，搅拌3-4min后加入发泡剂再持续搅拌40-45s，一边搅拌一边对搅拌罐通过蒸汽加热；
（4）通过蒸汽加热至物料达40℃后，将物料装入模具，通过激震一次成型；
（5）将废陶瓷碎片粉料、膨润土、白水泥、色粉混合后加入40-50%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料B；将混合物料B均匀送入已布有基层物料的模具中，通过激震二次成型；
（6）将已成型的砖坯在室温下自然养护1-2天，待形状稳定后堆码，再经过35天室温自然养护即得环保透水砖。
本发明将牡蛎壳粉、钢渣、粉煤灰、陶瓷废渣粉料和废玻璃粉料加水后进行混合研磨，通过研磨及水化反应，混合料浆大大提高了化学性能，另外，料浆的粒子悬浮性也得到改善，可制得性能较好的砂浆，在保证产品抗压强度、干密度等各项技术参数要求的同时，降低了水泥、石灰掺入量，降低生产成本；并且有效的利用和妥善处理了牡蛎壳粉、钢渣、粉煤灰、陶瓷废渣粉料和废玻璃粉料等废料，使多种固体废弃物变废为宝，节约了土地资源和生产能耗，净化了周围环境。
本发明所述方法对生产工艺参数进行了整体优化，更有利于形成致密、孔隙率适宜的砖坯微观结构，有效提高成品砖抗压强度、透水性和耐磨性。透水速度可以达到7mm/s以上，其保水性能达到15L/m2以上。下雨时雨水会自动渗透到砖底下直到地表，还有部分水保留在砖坯里面。天晴时，渗入砖底下或保留在砖坯里面的水会慢慢地蒸发到大气中，起到调节空气湿度、降低大气温度和消除城市天热高温的作用。还具有吸收噪声和减轻城市噪声污染的功能；适用于人行道、林荫道、公园、广场的铺设，具有美化和保护环境的功能。为绿色、环保、节能建材，有广泛的发展前景。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环保透水砖，包括基层和面层，其特征在于，所述基层包括以下按重量份计的原料：
牡蛎壳粉12-18份， 钢渣40-60份，
粉煤灰10-25份， 陶瓷废渣粉料45-60份，
废玻璃粉料20-30份， 石灰4-8份，
水泥4-8份， 石膏2-4份，
发泡剂10-15份；
所述面层包括以下按重量份计的原料：
废陶瓷碎片粉料20-30份，
膨润土5-8份，
白水泥15-30份，
色粉1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种环保透水砖，其特征在于，所述基层包括以下按重量份计的原料：
牡蛎壳粉16份， 钢渣54份，
粉煤灰18份， 陶瓷废渣粉料58份，
废玻璃粉料26份， 石灰6份，
水泥6份， 石膏3份，
发泡剂13份。
3.根据权利要求1所述的一种环保透水砖，其特征在于，所述面层包括以下按重量份计的原料：
废陶瓷碎片粉料26份，
膨润土7份，
白水泥22份，
色粉3份。
4.根据权利要求1所述的一种环保透水砖，其特征在于，所述基层厚度为环保透水砖总厚度的80-90%。
5.根据权利要求1所述的一种环保透水砖，其特征在于，所述钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在1-10mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
6.根据权利要求1所述的一种环保透水砖，其特征在于，所述陶瓷废渣是将陶瓷在生产中产生的废料经过分选、粉碎、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
7.根据权利要求1所述的一种环保透水砖，其特征在于，所述废玻璃粉料是在处理生活垃圾的分选过程中筛选出来的废玻璃碎片、废玻璃瓶、建筑工地及家庭装修过程中产生的废玻璃，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
8.根据权利要求1所述的一种环保透水砖，其特征在于，所述废陶瓷碎片粉料是建筑工地在装修过程中产生的废瓷砖、废卫生陶瓷、商业场所及家庭装修产生的废陶瓷碎片，经过破碎、粉碎、分选、磁选、干燥、磨粉、筛分后制成的粉料。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的环保透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将牡蛎壳粉、钢渣、粉煤灰、陶瓷废渣粉料和废玻璃粉料混合后加入35-45%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料A；
（2）将石灰破碎成1-2公分的颗粒，然后磨细至800目，筛余量达15%以下；
（3）将混合物料A、石膏、水泥、石灰放入搅拌罐，搅拌罐边加原料边搅拌，所述搅拌罐的转速30-60r/min，搅拌3-4min后加入发泡剂再持续搅拌40-45s，一边搅拌一边对搅拌罐通过蒸汽加热；
（4）通过蒸汽加热至物料达38-42℃后，将物料装入模具，通过激震一次成型；
（5）将废陶瓷碎片粉料、膨润土、白水泥、色粉混合后加入40-50%重量的水，进行混合研磨，磨细至800目，筛余量达30%以下，得到混合物料B；将混合物料B均匀送入已布有基层物料的模具中，通过激震二次成型；
（6）将已成型的砖坯在室温下自然养护1-2天，待形状稳定后堆码，再经过30-40天室温自然养护即得环保透水砖。
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