CN109369077A - 一种高强度耐磨透水砖 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及建筑技术领域，公开了一种高强度耐磨透水砖，由以下原料制成：铸造旧砂64~66、废旧陶瓷37~39、火山岩23~25、沸石粉15~17、海泡石粉6~8、水泥5~7、改性黄胶泥4~6；本发明提供的高强度耐磨透水砖，原料来源广泛，价格低廉，制备简单，得到的透水砖强度高，耐磨性强，避免透水砖表面出现破损和掉渣现象，明显延长使用寿命；将废旧陶瓷粉碎后加入盐酸溶液进行浸泡，再进行高温加热，增加废旧陶瓷的多孔结构，提高透水砖的透水性和保水性；火山岩粉碎的颗粒较大，能够保持其多孔结构的完整性，同时能够提高透水砖的耐磨性能，避免使用一段时间后就会出现粉碎现象。

Description

一种高强度耐磨透水砖
技术领域
本发明主要涉及建筑技术领域，尤其涉及一种高强度耐磨透水砖。
背景技术
透水砖被广泛用于城市道路改造中，一般都是经压制成型，砖体内部具有较多的孔隙，能够快速渗水，达到防滑的效果，对市民安全起到一定的保障作用；但是目前市场上销售的很多透水砖具有较好的透水和防滑效果，但是强度较低，不耐磨，使用一段时间后就会出现表面破损和掉渣现象，对环境造成一定的影响。
现有专利文件CN 108285316 A公开了一种高强度透水砖，具体公开了致孔剂按重量份包括：造纸厂污泥4~8份，海泡石粉2~6份；增韧复合物采用如下工艺制备：将羊毛纤维、丙烯酸酯接枝苯乙烯、尿素、三乙醇胺、水搅拌，高压浸泡，过滤，清洗，鼓风干燥得到增韧复合物；在原料中加入造纸厂污泥和羊毛纤维，造纸厂污泥中含有丰富的微生物，羊毛纤维是天然蛋白质纤维，主要成分是叫角朊的蛋白质构成，长时间的接触后会导致羊毛纤维分解，砖体的结构发生变化，因此刚制备完成后的强度较高，但是一段时间后强度就会明显下降，使透水砖的使用性能降低，不能满足透水和高强度的要求。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高强度耐磨透水砖。
一种高强度耐磨透水砖，由以下重量份的原料制成：铸造旧砂64~66、废旧陶瓷37~39、火山岩23~25、沸石粉15~17、海泡石粉6~8、水泥5~7、改性黄胶泥4~6。
所述的改性黄胶泥，取干燥黄胶泥，调节含水量至22~24%，粉碎至40~80目，再加入干燥黄胶泥重量2.1~2.3%的三聚磷酸钠，搅拌均匀，于210~240℃加热20~30min，自然降温，既能保持黄胶泥的粘度，又能增加黄胶泥的孔隙度和强度，使透水砖的强度明显增强，得改性黄胶泥。
一种高强度抗裂陶质砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将废旧陶瓷粉碎至80~100目，加入废旧陶瓷重量14~16%的盐酸溶液，搅拌均匀，静置2~3h，再置于130~150℃加热30~40min，增加废旧陶瓷的多孔结构，提高透水砖的透水性和保水性，得废旧陶瓷粉；
（2）将火山岩粉碎至20~40目，颗粒较大，能够保持其多孔结构的完整性，同时能够提高透水砖的耐磨性能，避免使用一段时间后就会出现粉碎现象，得火山岩粉；
（3）将铸造旧砂、水泥和改性黄胶泥混合，调节含水量为44~46%，搅拌均匀，使原料充分吸水润湿，结构均匀，再加入废旧陶瓷粉、火山岩粉、沸石粉和海泡石粉，搅拌均匀，置于模具中压制成型，脱模，冷冻10~12h，增加透水砖的强度和多孔性，得成型透水砖；
（4）将成型透水砖置于窑内，以4~5℃/min的速度升高温度至240~260℃，保温20~30min，使砖体内的多孔结构均匀致密，以2~3℃/min的速度降温至160~180℃，保温40~50min，固化砖内结构，避免短期使用后就会出现表面破损和掉渣，增强透水砖的强度和耐磨性能，自然降至室温，得高强度耐磨透水砖。
所述步骤（1）的盐酸溶液，质量百分浓度为2~3%。
所述步骤（3）的冷冻，温度为-26~-32℃。
本发明的优点是：本发明提供的高强度耐磨透水砖，原料来源广泛，价格低廉，制备简单，得到的透水砖强度高，耐磨性强，避免透水砖表面出现破损和掉渣现象，明显延长使用寿命；将废旧陶瓷粉碎后加入盐酸溶液进行浸泡，再进行高温加热，增加废旧陶瓷的多孔结构，提高透水砖的透水性和保水性；火山岩粉碎的颗粒较大，能够保持其多孔结构的完整性，同时能够提高透水砖的耐磨性能，避免使用一段时间后就会出现粉碎现象；先将铸造旧砂、水泥和改性黄胶泥混合后调节含水量，使原料充分吸水润湿，结构均匀，改性黄胶泥是向黄胶泥中加入三聚磷酸钠，搅拌均匀后再进行低温煅烧，既能保持黄胶泥的粘度，又能增加黄胶泥的孔隙度和强度，使透水砖的强度明显增强，再加入剩下的废旧陶瓷粉、火山岩粉、沸石粉和海泡石粉，搅拌均匀后置于模具中进行压制成型，脱模后进行冷冻处理，增加透水砖的强度和多孔性；冷冻后将成型透水砖进行快速加热，使砖体内的水分快速蒸发，使砖体内的多孔结构均匀致密，缓慢降温后进行保温，固化砖内结构，避免短期使用后就会出现表面破损和掉渣，增强透水砖的强度和耐磨性能，延长使用寿命。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明。
实施例1
一种高强度耐磨透水砖，由以下重量份的原料制成：铸造旧砂64、废旧陶瓷37、火山岩23、沸石粉15、海泡石粉6、水泥5、改性黄胶泥4。
所述的改性黄胶泥，取干燥黄胶泥，调节含水量至22%，粉碎至40目，再加入干燥黄胶泥重量2.1%的三聚磷酸钠，搅拌均匀，于210℃加热20min，自然降温，既能保持黄胶泥的粘度，又能增加黄胶泥的孔隙度和强度，使透水砖的强度明显增强，得改性黄胶泥。
一种高强度抗裂陶质砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将废旧陶瓷粉碎至80目，加入废旧陶瓷重量14%的质量百分浓度为2%的盐酸溶液，搅拌均匀，静置2h，再置于130℃加热30min，增加废旧陶瓷的多孔结构，提高透水砖的透水性和保水性，得废旧陶瓷粉；
（2）将火山岩粉碎至20目，颗粒较大，能够保持其多孔结构的完整性，同时能够提高透水砖的耐磨性能，避免使用一段时间后就会出现粉碎现象，得火山岩粉；
（3）将铸造旧砂、水泥和改性黄胶泥混合，调节含水量为44%，搅拌均匀，使原料充分吸水润湿，结构均匀，再加入废旧陶瓷粉、火山岩粉、沸石粉和海泡石粉，搅拌均匀，置于模具中压制成型，脱模，于-26℃冷冻10h，增加透水砖的强度和多孔性，得成型透水砖；
（4）将成型透水砖置于窑内，以4℃/min的速度升高温度至240℃，保温20min，使砖体内的多孔结构均匀致密，以2℃/min的速度降温至160℃，保温40min，固化砖内结构，避免短期使用后就会出现表面破损和掉渣，增强透水砖的强度和耐磨性能，自然降至室温，得高强度耐磨透水砖。
性能测试结果：抗压强度为46MPa，抗折强度为8.6MPa，保水性为1.5g/cm，透水系数为37cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失8.1％。
实施例2
一种高强度耐磨透水砖，由以下重量份的原料制成：铸造旧砂65、废旧陶瓷38、火山岩24、沸石粉16、海泡石粉7、水泥6、改性黄胶泥5。
所述的改性黄胶泥，取干燥黄胶泥，调节含水量至23%，粉碎至60目，再加入干燥黄胶泥重量2.2%的三聚磷酸钠，搅拌均匀，于230℃加热25min，自然降温，既能保持黄胶泥的粘度，又能增加黄胶泥的孔隙度和强度，使透水砖的强度明显增强，得改性黄胶泥。
一种高强度抗裂陶质砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将废旧陶瓷粉碎至90目，加入废旧陶瓷重量15%的质量百分浓度为2.5%的盐酸溶液，搅拌均匀，静置2.5h，再置于140℃加热35min，增加废旧陶瓷的多孔结构，提高透水砖的透水性和保水性，得废旧陶瓷粉；
（2）将火山岩粉碎至30目，颗粒较大，能够保持其多孔结构的完整性，同时能够提高透水砖的耐磨性能，避免使用一段时间后就会出现粉碎现象，得火山岩粉；
（3）将铸造旧砂、水泥和改性黄胶泥混合，调节含水量为45%，搅拌均匀，使原料充分吸水润湿，结构均匀，再加入废旧陶瓷粉、火山岩粉、沸石粉和海泡石粉，搅拌均匀，置于模具中压制成型，脱模，于-29℃冷冻11h，增加透水砖的强度和多孔性，得成型透水砖；
（4）将成型透水砖置于窑内，以5℃/min的速度升高温度至250℃，保温25min，使砖体内的多孔结构均匀致密，以2℃/min的速度降温至170℃，保温45min，固化砖内结构，避免短期使用后就会出现表面破损和掉渣，增强透水砖的强度和耐磨性能，自然降至室温，得高强度耐磨透水砖。
性能测试结果：抗压强度为49MPa，抗折强度为8.8MPa，保水性为1.6g/cm，透水系数为38cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失7.9％。
实施例3
一种高强度耐磨透水砖，由以下重量份的原料制成：铸造旧砂66、废旧陶瓷39、火山岩25、沸石粉17、海泡石粉8、水泥7、改性黄胶泥6。
所述的改性黄胶泥，取干燥黄胶泥，调节含水量至24%，粉碎至80目，再加入干燥黄胶泥重量2.3%的三聚磷酸钠，搅拌均匀，于240℃加热30min，自然降温，既能保持黄胶泥的粘度，又能增加黄胶泥的孔隙度和强度，使透水砖的强度明显增强，得改性黄胶泥。
一种高强度抗裂陶质砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将废旧陶瓷粉碎至100目，加入废旧陶瓷重量16%的质量百分浓度为3%的盐酸溶液，搅拌均匀，静置3h，再置于150℃加热40min，增加废旧陶瓷的多孔结构，提高透水砖的透水性和保水性，得废旧陶瓷粉；
（2）将火山岩粉碎至40目，颗粒较大，能够保持其多孔结构的完整性，同时能够提高透水砖的耐磨性能，避免使用一段时间后就会出现粉碎现象，得火山岩粉；
（3）将铸造旧砂、水泥和改性黄胶泥混合，调节含水量为46%，搅拌均匀，使原料充分吸水润湿，结构均匀，再加入废旧陶瓷粉、火山岩粉、沸石粉和海泡石粉，搅拌均匀，置于模具中压制成型，脱模，于-32℃冷冻12h，增加透水砖的强度和多孔性，得成型透水砖；
（4）将成型透水砖置于窑内，以5℃/min的速度升高温度至260℃，保温30min，使砖体内的多孔结构均匀致密，以3℃/min的速度降温至180℃，保温50min，固化砖内结构，避免短期使用后就会出现表面破损和掉渣，增强透水砖的强度和耐磨性能，自然降至室温，得高强度耐磨透水砖。
性能测试结果：抗压强度为47MPa，抗折强度为8.8MPa，保水性为1.7g/cm，透水系数为36cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失8.3％。
对比例1
去除铸造旧砂，相应增加废旧陶瓷的用量，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为39MPa，抗折强度为8.1MPa，保水性为1.1g/cm，透水系数为27cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失11.5％。
对比例2
去除废旧陶瓷，相应增加铸造旧砂的用量，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为41MPa，抗折强度为8.0MPa，保水性为1.2g/cm，透水系数为29cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失10.8％。
对比例3
去除沸石粉，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为42MPa，抗折强度为8.3MPa，保水性为1.0g/cm，透水系数为30cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失10.1％。
对比例4
去除海泡石粉，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为44MPa，抗折强度为8.2MPa，保水性为1.1g/cm，透水系数为32cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失9.6％。
对比例5
将改性黄胶泥换为黄胶泥，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为43MPa，抗折强度为8.2MPa，保水性为1.3g/cm，透水系数为32cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失9.1％。
对比例6
去除步骤（1）中的盐酸溶液，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为44MPa，抗折强度为8.3MPa，保水性为1.2g/cm，透水系数为31cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失8.8％。
对比例7
步骤（2）中的火山岩粉碎至80目，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为43MPa，抗折强度为8.4MPa，保水性为1.2g/cm，透水系数为34cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失8.7％。
对比例8
步骤（3）中所有原料一起加入，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为42MPa，抗折强度为8.3MPa，保水性为1.3g/cm，透水系数为35cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失8.5％。
对比例9
去除步骤（3）中的冷冻，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为42MPa，抗折强度为8.4MPa，保水性为1.1g/cm，透水系数为31cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失9.4％。
对比例10
去除步骤（4）中的升高温度，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为44MPa，抗折强度为8.3MPa，保水性为1.2g/cm，透水系数为34cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失9.5％。
对比例11
去除步骤（4）中的以2℃/min的速度降温至160℃，保温40min，其余制备方法，同实施例1。
性能测试结果：抗压强度为42MPa，抗折强度为8.4MPa，保水性为1.3g/cm，透水系数为34cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失9.2％。
对比例12
现有专利文件CN 108285316 A公开了一种高强度透水砖。
性能测试结果：抗压强度为41MPa，抗折强度为8.2MPa，保水性为1.2g/cm，透水系数为31cm/s；50次冻融循环，抗压强度损失15.3％。

Claims (5)

1.一种高强度耐磨透水砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成：铸造旧砂64~66、废旧陶瓷37~39、火山岩23~25、沸石粉15~17、海泡石粉6~8、水泥5~7、改性黄胶泥4~6。
2.根据权利要求1所述高强度耐磨透水砖，其特征在于，所述的改性黄胶泥，取干燥黄胶泥，调节含水量至22~24%，粉碎至40~80目，再加入干燥黄胶泥重量2.1~2.3%的三聚磷酸钠，搅拌均匀，于210~240℃加热20~30min，自然降温，得改性黄胶泥。
3.一种权利要求1所述高强度耐磨透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将废旧陶瓷粉碎至80~100目，加入废旧陶瓷重量14~16%的盐酸溶液，搅拌均匀，静置2~3h，再置于130~150℃加热30~40min，得废旧陶瓷粉；
（2）将火山岩粉碎至20~40目，得火山岩粉；
（3）将铸造旧砂、水泥和改性黄胶泥混合，调节含水量为44~46%，搅拌均匀，再加入废旧陶瓷粉、火山岩粉、沸石粉和海泡石粉，搅拌均匀，置于模具中压制成型，脱模，冷冻10~12h，得成型透水砖；
（4）将成型透水砖置于窑内，以4~5℃/min的速度升高温度至240~260℃，保温20~30min，以2~3℃/min的速度降温至160~180℃，保温40~50min，自然降至室温，得高强度耐磨透水砖。
4.根据权利要求3所述高强度耐磨透水砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的盐酸溶液，质量百分浓度为2~3%。
5.根据权利要求3所述高强度耐磨透水砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）的冷冻，温度为-26~-32℃。
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