CN107935547A - 一种新型高强度透水砖 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型高强度透水砖，其包括以下含量的组分：粉煤灰55～75％，高岭土10～15％，废玻璃5～10％，钠长石10～20％。将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后，再依次经过以下过程：粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥、烧制后，制得半成品，将所述半成品与粘合剂、水混合搅拌均匀，经过压机成型，在辊道窑中烧成成品。本发明的透水砖具有很高的强度以及很好的透水性能，本发明的透水砖的原料大量用到粉煤灰、废玻璃等废弃、有害物料，既充分利用了废料，变废为宝，又减少了资源消耗，保护了环境。

Description

一种新型高强度透水砖
技术领域
本发明属于无机非金属材料技术领域，具体涉及一种新型高强度透水砖。
背景技术
目前几乎所有城市中的人行道、广场、商业街、社区活动地、停车场等处的地面主要用大理石、花岗岩、釉面砖、柏油和水泥等不透水的材料覆盖，不透水的地面对于城市环境而言存在着很多不利的影响。在下雨时，不透水地面完全阻止了雨水直接渗透到地下，满地到处的积水使人们的出行很不方便，宝贵的水资源最后随着排水管道流走，同时也加重了城市排水设施的负担。雨水的大量流失导致地下水位难以回升，直接影响到城市植被的健康，使得城市中的地表植物难以正常生长，雨水的大量流失进一步加重城市的干旱、缺水问题。目前市场上的一些透水砖主要原料采用陶瓷或混凝土，并且目前市场上的透水砖存在成本高，生产效率低，环保投入大，一次性投资规模大等问题。
此外，在现有的透水砖材料技术领域中，大多都是用不规则的陶瓷底料或者低温长石等制备而成，也有少数用天然砂和改性树脂进行成型，而不需要烧制。但是这些类型的透水砖大多数不是很结实，透水性也较差，不利于及时排掉地上积水，一到雨天，路面和场地积水很深，再加上脏泥浆混合，大大影响人们出行，很不方便。现有的透水砖材料中，很难做到既兼具较高的抗压强度、较强的抗折强度，又具有较好的透水性，同时生产成本相对较低，符合市场和消费的需求。
另一方面，从环境保护和资源利用的角度来看，随着我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，人们对环境的要求也越来越高。粉煤灰、废玻璃等废弃物随意丢弃、排放或简单的填埋，不仅占据良田，恶化自然环境，也严重危害生物繁衍后代和人们的身体健康。特别是粉煤灰随风吹散，会加剧雾霾天的严重程度，造成大气污染，危害人类健康。而长期填埋需要占用大量的土地资源，如何将这些废弃物实施再生资源化综合利用，是当今资源与环境领域的重点研究课题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型高强度透水砖，其兼具较高的抗压强度、较强的抗折强度，又具有较好的透水性。
一种新型高强度透水砖，其包括以下含量的组分：
进一步地，所述高岭土中Fe2O3的含量大于2％。
进一步地，将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后，再依次经过以下过程：粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥、烧制后，制得半成品。
进一步地，所述干燥的时间为30分钟～60分钟，干燥的温度从25℃梯级升高至250℃，湿度从60％逐步降低至20％。
进一步地，所述烧制的时间为4～7小时，烧制的温度为1080℃～1250℃。
进一步地，所述粉碎过程中用粉磨***进行粉碎研磨，所述粉磨***可以是雷磨机。
进一步地，在所述过筛过程中用不低于100目的筛进行过筛。
进一步地，所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的5～8％。
进一步地，经过所述滚动成型过程即得到直径为1.0～3.0mm的球形颗粒。
所述干燥过程是将物料转移到窑炉中进行的。然后再将物料转移到窑炉中烧制。
进一步地，在所述烧制过程后物料的吸水率不超过2％。
所述半成品为颗粒，优选地，所述半成品为圆形颗粒。
进一步地，所述半成品的密度＞1.6g/mm3。
进一步地，将所述半成品、粘合剂、水按照配比，半成品90～95：粘合剂3～8：水2～6，混合搅拌均匀，经过压机成型，在辊道窑中烧成成品，烧成成品的温度为1080℃～1250℃，时间为4～7小时。压机成型后用真空吸盘机械手把制品移放到垫板上。
进一步地，所述粘合剂为低温高粘性粘土。
本发明先制成圆形颗粒的半成品，然后将其全部用来成型、烧制，可以极大地提高产品的强度。理论上，每个球体有不少于8个接触熔融点以上，会使产品的强度更大。而不规则物料的熔融连接点非均匀分布，其水平方向粘接小。物理原理：不同等径球体填充，等径球体空隙率为42％，在大球之间再放入小球，则接触点在16点以上，大球之间填充的小球再接触大球。
半成品全部用圆形颗粒，在保证强度的同时，产品的透水性也提高了，其透水通道阻力减少，通水速度及后期堵塞的情况会有极大的改善。
本发明的有益效果：
(1)本发明的透水砖具有很高的强度；
(2)本发明的透水砖具有很好的透水性能；
(3)本发明的透水砖的原料大量用到粉煤灰、废玻璃等废弃、有害物料，既充分利用了废料，变废为宝，又减少了资源消耗，保护了环境。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，现结合以下具体实施例做进一步说明，但是本发明不限于具体实施例。
实施例1
一种新型高强度透水砖，其包括以下含量的组分：
所述高岭土中Fe2O3的含量大于2％。
将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后，再依次经过以下过程：粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥(时间：50分钟，温度：从25℃梯级升高至250℃，湿度：从60％逐步降低至20％)、烧制(时间：6小时，温度1200℃)后，制得半成品。
将所述半成品与粘合剂、水混合搅拌均匀(半成品：粘合剂：水为92：4：4)，经过压机成型，在辊道窑中烧成成品(烧成成品的时间：6小时，温度1200℃)。
在所述过筛过程中用200目的筛进行过筛。
所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的5％。
经过所述滚动成型过程即得到直径为1.0～3.0mm的球形颗粒。
所述干燥过程是将物料转移到窑炉中进行的。然后再将物料转移到窑炉中烧制。
所述半成品为圆形颗粒。
所述半成品的密度＞1.6g/mm3。
实施例2
一种新型高强度透水砖，其包括以下含量的组分：
所述高岭土中Fe2O3的含量大于2％。
将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后，再依次经过以下过程：粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥(时间：30分钟，温度：从25℃梯级升高至250℃，湿度：从60％逐步降低至20％)、烧制(时间：4小时，温度1080℃)后，制得半成品。
将所述半成品与粘合剂、水混合搅拌均匀(半成品：粘合剂：水为90：8：2)，经过压机成型，在辊道窑中烧成成品(烧成成品的时间：4小时，温度1080℃)。
在所述过筛过程中用250目的筛进行过筛。
所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的8％。
经过所述滚动成型过程即得到直径为1.0～3.0mm的球形颗粒。
所述干燥过程是将物料转移到窑炉中进行的。然后再将物料转移到窑炉中烧制。
所述半成品为圆形颗粒。
所述半成品的密度＞1.6g/mm3。
实施例3
一种新型高强度透水砖，其包括以下含量的组分：
所述高岭土中Fe2O3的含量大于2％。
将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后，再依次经过以下过程：粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥(时间：60分钟，温度：从25℃梯级升高至250℃，湿度：从60％逐步降低至20％)、烧制(时间：7小时，温度1250℃)后，制得半成品。
将所述半成品与粘合剂、水混合搅拌均匀(半成品：粘合剂：水为95：3：2)，经过压机成型，在辊道窑中烧成成品(烧成成品的时间：7小时，温度1250℃)。
在所述过筛过程中400目的筛进行过筛。
所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的6％。
经过所述滚动成型过程即得到直径为1.0～3.0mm的球形颗粒。
所述干燥过程是将物料转移到窑炉中进行的。然后再将物料转移到窑炉中烧制。
所述半成品为圆形颗粒。
所述半成品的密度＞1.6g/mm3。
对比例1
一种新型高强度透水砖，其组分和实施例1相同，只是高岭土中Fe2O3的含量低于2％。
对比例2
一种新型高强度透水砖，其组分和实施例1相同，只是在制作过程当中不经过滚动成型步骤，因此得到的半成品不是球形颗粒，而是不规则形状。
经过试验测得，实施例1～3透水砖的抗折强度达到10.5mpa以上，抗拉强度达到5.0mpa以上，透水系数为2.1×10-2cm/s。而对比例1～2的抗折强度明显低于10.5mpa，抗拉强度明显低于5.0mpa，透水系数明显低于2.1×10-2cm/s。因此，本发明的透水砖具有更高的抗折强度、抗拉强度和透水系数。
以上所述仅为本发明的具体实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明作的等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之中。

Claims (10)

1.一种新型高强度透水砖，其特征在于，其包括以下含量的组分：
2.根据权利要求1所述的新型高强度透水砖，其特征在于，所述高岭土中Fe2O3的含量大于2％。
3.根据权利要求1所述的新型高强度透水砖，其特征在于，将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后，再依次经过以下过程：粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥、烧制，得半成品。
4.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖，其特征在于，所述干燥的时间为30分钟～60分钟，干燥的温度从25℃梯级升高至250℃，湿度从60％逐步降低至20％；所述烧制的时间为4～7小时，烧制的温度为1080℃～1250℃。
5.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖，其特征在于，在所述过筛过程中用不低于100目的筛进行过筛。
6.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖，其特征在于，所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的5～8％。
7.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖，其特征在于，经过所述滚动成型过程得到直径为1.0～3.0mm的球形颗粒。
8.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖，其特征在于，在所述烧制过程后物料的吸水率不超过2％。
9.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖，其特征在于，所述半成品的密度＞1.6g/mm3。
10.根据权利要求3～9中任一项所述的新型高强度透水砖，其特征在于，将半成品、粘合剂、水按照配比(90～95)：(3～8)：(2～6)混合搅拌均匀，经过压机成型，在辊道窑中烧成成品，烧成成品的温度为1080℃～1250℃，时间为4～7小时。
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CN113336531A (zh) * 2020-03-02 2021-09-03 广西净雨环保科技有限公司 仿花岗岩透水板及其制备方法

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