一种透水砖及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710726627.9 | 申请日 | 2017-08-22 | 公开(公告)号 | CN107500624A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 普定县银丰农业科技发展有限公司; | 发明人 | 陈晓泉; 伍辉; 敖克金; 杨良江; 齐维敏; 伍晓琪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及建材技术领域，特别涉及一种透 水 砖；原料组成重量份为： 煤 矸石40～60份、稀土尾砂80～120份、碎石40～60份、赤泥20～40份、改性凹凸棒土20～30份、 表面活性剂 20～30份、粘接剂35～45份；本发明制备的透水砖，具有良好的透水性能，在配料过程中加入了合理配比的粘接剂，使得原料各组分之间有效的结合，提高紧实度和强度，有效的改善了透水砖的品质，本发明用改性凹凸棒土和表面活性剂，通过合理的配比，有效的提高了砖体的孔隙，改善表面的亲水性能，达到增大透水率的目的，本发明透水效果显著，15℃下透水系数达到1.06×10-2cm/s以上。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种透水砖，其特征在于，原料组成重量份为：煤矸石40～60份、稀土尾砂80～120份、碎石40～60份、赤泥20～40份、改性凹凸棒土20～30份、表面活性剂20～30份、粘接剂35～45份； |
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| 说明书全文 | 一种透水砖及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及建材技术领域，特别涉及一种透水砖及其制备方法。 背景技术[0002] 目前，全球能源、水资源匮乏，同时沙化面积扩大和风沙的频繁发生，使人类生存的环境日趋恶劣，目前城市居民居住的地方主要被用花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和柏油等不透水的材质铺设的城市广场、商业街、人行道、社区活动地、停车场等的地面包围着，硬化地面对城市环境的危害非常大，下雨时，硬化地面完全阻止了雨水直接渗透入地，满地积水使人们的出行变得很不方便；宝贵的水资源最后随着排水管道流走，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，加重市政绿化负担；雨水的大量流失进一步加重城市的干旱、缺水问题，开发新型的环保建筑材料，改善和美化人类生存环境势在必行，目前市场上建材领域的一些透水砖、透水路面等的透水性材料主要原料采用陶瓷或混凝土，陶瓷透水砖要采用大量的矿土资源，原料的开采造成对环境的破坏，陶瓷型透水砖生产工艺复杂，而且陶瓷基砖在成型烧结时需要耗费大量的能源，成本高，生产效率低，环保投入大，一次性投资规模大；混凝土透水砖虽然成本低，但现有的混凝土透水砖表面的颗粒粗大(一般骨料颗粒粒径为3mm-6mm)，靠表面的大孔隙透水，空隙率在20％以上，容易被灰尘堵死，因此不能持续保持高透水性能；而且由于空隙较大，其用于水过滤效果也较差；同时混凝土透水砖的颜色单一，表面粗糙，不美观，韧性不好，抗压能力差，目前出现的高分子聚合物透水砖，由于树脂等原料成本较高，很难大面积推广。 [0003] 研究表明，颗粒料的颗粒度、颗粒料和粉状料的组分配比，是主要影响透水砖透水率高低的的因素，具体表现在：颗粒料的颗粒度不同，透水砖透水性能不同，颗粒度大的，透水性能好；颗粒级配不同，透水性能和砖的强度、成形性能，烧成后的透水性能亦不相同；透水砖是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，以上成分的合理搭配对成形性能、干燥性能、烧成性能及产品性能起着关键的作用，成孔剂主要是有机质类或碳酸盐类，成孔剂主要是为了提高产品的透水性，但成孔剂的加入量会降低产品的成形性能和干燥强度，有些成孔剂还会使产品产生黑芯等缺陷。 [0004] 透水砖作为一种新的建筑装饰材料，由于透水砖优秀的环保性能，优良的使用性能和良好的装饰效果，在目前来说是研究的重点，但是，由于近年来对透水砖的热门研究，由于原料的选取、制备方法的多种多样以及没有注重上述的影响透水砖透水率高低的的因素，使得制备的产品透水砖质量参差不齐，部分透水砖透水率极低，严重影响了透水砖的有序发展，同时也使得消费者难以获取高质量的透水砖，所以，对传统透水砖的原料进行科学合理的优选，对制备方法提出科学合理的改进，以提高目前透水砖的品质，对建筑材料领域具有重要意义。 发明内容[0005] 本发明为解决上述技术问题，提供了一种透水砖及其制备方法。 [0006] 具体是通过以下技术方案来实现的： [0008] 所述的透水砖的制备方法，包括以下步骤： [0009] (1)配料：将煤矸石、稀土尾砂、碎石、赤泥、改性凹凸棒土按配方称取后，粉碎，再与表面活性剂、粘接剂得料1； [0010] (2)制坯：将料1加水搅拌，在420～440r/min的搅拌速度下拌匀，放入模具中，压制成型，即制得初坯； [0012] (4)二次养护：将经过步骤(3)养护的坯体，进行二次养护，即得本发明透水砖。 [0013] 原料组成重量份为：煤矸石50份、稀土尾砂100份、碎石50份、赤泥30份、改性凹凸棒土25份、表面活性剂25份、粘接剂40份。 [0014] 所述的碎石，其粒径为12～16mm。 [0015] 所述的改性凹凸棒土，先将凹凸棒土粉碎，过80～100目筛，浸泡在浓度为0.2～0.3mol/L的氢氧化钠溶液中，30～40min后，过滤，将滤渣浸泡在含量为10～12％的盐水溶液中，在80～120KHz的频率下超声20～30min，二次过滤，在氮气保护下，将滤渣在600～650℃下煅烧1～2h，冷却即可。 [0016] 所述的表面活性剂，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和月桂醇硫酸钠中的任一种。 [0018] 所述的压制成型，是在0.7～0.9Mpa下进行压制，压制时间为12～18min。 [0019] 所述的二次养护，养护温度为90～110℃，相对湿度为70～80％，养护时间为18～22h。 [0020] 综上所述，本发明的有益效果在于：本发明制备的透水砖，具有良好的透水性能，在配料过程中加入了合理配比的粘接剂，使得原料各组分之间有效的结合，提高紧实度和强度，有效的改善了透水砖的品质，本发明用改性凹凸棒土和表面活性剂，通过合理的配比，有效的提高了砖体的孔隙，改善表面的亲水性能，达到增大透水率的目的，本发明透水-2效果显著，15℃下透水系数达到1.06×10 cm/s以上。 具体实施方式[0022] 实施例1 [0023] 一种透水砖，原料组成重量份为：煤矸石40kg、稀土尾砂80kg、碎石40kg、赤泥20kg、改性凹凸棒土20kg、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠20kg、粘接剂35kg；所述的改性凹凸棒土，先将凹凸棒土粉碎，过80～100目筛，浸泡在浓度为0.2mol/L的氢氧化钠溶液中，30min后，过滤，将滤渣浸泡在含量为10％的盐水溶液中，在80KHz的频率下超声20min，二次过滤，在氮气保护下，将滤渣在600℃下煅烧1～2h，冷却即可；所述的粘接剂，是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按1.5：0.8：0.3的质量比混合制得； [0024] 所述的透水砖的制备方法，包括以下步骤： [0025] (1)配料：将煤矸石、稀土尾砂、粒径为12mm的碎石、赤泥、改性凹凸棒土按配方称取后，粉碎，再与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、粘接剂得料1； [0026] (2)制坯：将料1加水搅拌，在420r/min的搅拌速度下拌匀，放入模具中，在0.7Mpa下进行压制，压制12min，即制得初坯； [0027] (3)养护：将制备的初坯在180℃下养护5h，将温度降至120℃，保温1h，再在60℃下养护1周； [0028] (4)二次养护：将经过步骤(3)养护的坯体，在温度为90℃，相对湿度为70％，养护18h，即得本发明透水砖。 [0029] 实施例2 [0030] 一种透水砖，原料组成重量份为：煤矸石60kg、稀土尾砂120kg、碎石60kg、赤泥40kg、改性凹凸棒土30kg、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵30kg、粘接剂45kg；所述的改性凹凸棒土，先将凹凸棒土粉碎，过80～100目筛，浸泡在浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液中，40min后，过滤，将滤渣浸泡在含量为12％的盐水溶液中，在120KHz的频率下超声30min，二次过滤，在氮气保护下，将滤渣在650℃下煅烧1～2h，冷却即可；所述的粘接剂，是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按2.5：1.2：0.5的质量比混合制得； [0031] 所述的透水砖的制备方法，包括以下步骤： [0032] (1)配料：将煤矸石、稀土尾砂、粒径为16mm的碎石、赤泥、改性凹凸棒土按配方称取后，粉碎，再与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、粘接剂得料1； [0033] (2)制坯：将料1加水搅拌，在440r/min的搅拌速度下拌匀，放入模具中，在0.9Mpa下进行压制，压制18min，即制得初坯； [0034] (3)养护：将制备的初坯在220℃下养护7h，将温度降至130℃，保温2h，再在80℃下养护2周； [0035] (4)二次养护：将经过步骤(3)养护的坯体，在温度为110℃，相对湿度为80％，养护22h，即得本发明透水砖。 [0036] 实施例3 [0037] 一种透水砖，原料组成重量份为：煤矸石50kg、稀土尾砂100kg、碎石50kg、赤泥30kg、改性凹凸棒土25kg、表面活性剂25kg、粘接剂40kg；所述的改性凹凸棒土，先将凹凸棒土粉碎，过80～100目筛，浸泡在浓度为0.25mol/L的氢氧化钠溶液中，35min后，过滤，将滤渣浸泡在含量为11％的盐水溶液中，在100KHz的频率下超声25min，二次过滤，在氮气保护下，将滤渣在630℃下煅烧1～2h，冷却即可；所述的粘接剂，是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按2：1：0.4的质量比混合制得； [0038] 所述的透水砖的制备方法，包括以下步骤： [0039] (1)配料：将煤矸石、稀土尾砂、粒径为12～16mm的碎石、赤泥、改性凹凸棒土按配方称取后，粉碎，再与月桂醇硫酸钠、粘接剂得料1； [0040] (2)制坯：将料1加水搅拌，在430r/min的搅拌速度下拌匀，放入模具中，在0.8Mpa下进行压制，压制15min，即制得初坯； [0041] (3)养护：将制备的初坯在200℃下养护6h，将温度降至125℃，保温1.5h，再在70℃下养护1.5周； [0042] (4)二次养护：将经过步骤(3)养护的坯体，在温度为100℃，相对湿度为75％，养护20h，即得本发明透水砖。 [0043] 实施例4 [0044] 一种透水砖，原料组成重量份为：煤矸石40kg、稀土尾砂120kg、碎石40kg、赤泥40kg、改性凹凸棒土20kg、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵30kg、粘接剂35kg；所述的改性凹凸棒土，先将凹凸棒土粉碎，过80～100目筛，浸泡在浓度为0.2mol/L的氢氧化钠溶液中，40min后，过滤，将滤渣浸泡在含量为10％的盐水溶液中，在120KHz的频率下超声20min，二次过滤，在氮气保护下，将滤渣在650℃下煅烧1h，冷却即可；所述的粘接剂，是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按1.5：1.2：0.3的质量比混合制得； [0045] 所述的透水砖的制备方法，包括以下步骤： [0046] (1)配料：将煤矸石、稀土尾砂、粒径为12mm的碎石、赤泥、改性凹凸棒土按配方称取后，粉碎，再与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、粘接剂得料1； [0047] (2)制坯：将料1加水搅拌，在420r/min的搅拌速度下拌匀，放入模具中，在0.9Mpa下进行压制，压制12min，即制得初坯； [0048] (3)养护：将制备的初坯在180℃下养护7h，将温度降至120℃，保温2h，再在60℃下养护2周； [0049] (4)二次养护：将经过步骤(3)养护的坯体，在温度为90℃，相对湿度为80％，养护18h，即得本发明透水砖。 [0050] 实施例5 [0051] 一种透水砖，原料组成重量份为：煤矸石60kg、稀土尾砂80kg、碎石60kg、赤泥20kg、改性凹凸棒土30kg、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠20kg、粘接剂45kg；所述的改性凹凸棒土，先将凹凸棒土粉碎，过80～100目筛，浸泡在浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液中，30min后，过滤，将滤渣浸泡在含量为12％的盐水溶液中，在80KHz的频率下超声20min，二次过滤，在氮气保护下，将滤渣在650℃下煅烧1～2h，冷却即可；所述的粘接剂，是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按2.5：0.8：0.5的质量比混合制得； [0052] 所述的透水砖的制备方法，包括以下步骤： [0053] (1)配料：将煤矸石、稀土尾砂、粒径为16mm的碎石、赤泥、改性凹凸棒土按配方称取后，粉碎，再与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、粘接剂得料1； [0054] (2)制坯：将料1加水搅拌，在440r/min的搅拌速度下拌匀，放入模具中，在0.7Mpa下进行压制，压制18min，即制得初坯； [0055] (3)养护：将制备的初坯在220℃下养护5h，将温度降至130℃，保温2h，再在60℃下养护1～2周； [0056] (4)二次养护：将经过步骤(3)养护的坯体，在温度为110℃，相对湿度为70％，养护22h，即得本发明透水砖。 [0057] 实施例6～10 [0058] 在实施例1的基础上，制备一种新型透水砖，其原料组成的重量数据在实施例6～10中的变化如表1所示，其它步骤同实施例1： [0059] 表1 [0060] [0061] [0062] 参照JC/T945-2005《透水砖》行业标准对实施例1～10制备的透水砖作进一步的说明，结果如表2所示： [0063] 表2 [0064] |
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