用花岗岩石材废料制备的透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用花岗岩石材废料制备的透水砖及其制备方法。用花岗岩石材废料制备的透水砖由花岗岩石材颗粒、高铝矾土骨料颗粒、花岗岩石材锯泥、可塑性粘土、高铝矾土细粉和辅助粘结剂以55‑65：8‑12：10‑15：5‑8：5‑8：5‑8的重量比制成。本发明专利技术透水砖具有两个显著的优点：一是具有良好的透水性和较高的强度；二是可大量消耗花岗岩石材产区的废料，变废为宝，拓展透水砖的原料供应范围，同时解决当地的环保问题。

【技术实现步骤摘要】
用花岗岩石材废料制备的透水砖及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种用花岗岩石材废料制备的透水砖及其制备方法。
技术介绍
透水砖因具有较高的强度、良好的透水性一直被看作海绵型城市建设的重要基础材料之一。特别是近年我国启动海绵城市建设规划以来，海绵城市试点城市数量不断增加，各地对透水砖的需求逐年旺盛，市场前景十分看好。我国的石材资源分布较广，品种较多，主要以大理石与花岗石为主，且大部分集中分布在沿海各省，如山东、浙江、福建等地。山东省日照市五莲县石材资源丰富，石材资源以花岗岩为主，是江北最大的花岗岩石材基地，地质储量达到50亿立方米，是建筑装饰用的上乘材料。石材加工业已经成为五莲县重要的经济支柱产业。但其生产过程仍普遍采用传统的生产方式，在石料锯切和研磨的过程中产生大量边角料、锯屑、磨屑、锯泥等废料，直接导致了石材资源的严重浪费。据初步统计，仅五莲县境内，日产石材废渣、锯泥超过1万吨，历经数十年的发展，目前这些废渣存量已达数千万吨，占地千亩。这些石材生产加工过程产生的大量废弃物，对当地的生态环境产生严重破坏，如何处理和合理利用石材废料，变废为宝，已经成为石材加工企业以及当地政府十分关注的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用花岗岩石材废料制备的透水砖，强度高、透水性好、原料易得；本专利技术同时提供了用花岗岩石材废料制备的透水砖的制备方法，科学合理、简单易行。本专利技术所述的用花岗岩石材废料制备的透水砖由花岗岩石材颗粒、高铝矾土骨料颗粒、花岗岩石材锯泥、可塑性粘土、高铝矾土细粉和辅助粘结剂以55-65：8-12：10-15：5-8：5-8：5-8的重量比制成。所述的花岗岩石材颗粒为花岗岩石材废弃的边角料破碎筛分得到的颗粒，粒度为1-5mm。所述的高铝矾土骨料颗粒粒度为1-5mm，氧化铝含量≥48％。所述的花岗岩石材锯泥的粒度为200目。所述的可塑性粘土为高岭土、苏州土或膨润土中的一种或多种，粒度为325目。所述的高铝矾土细粉粒度为325目，氧化铝含量≥48％。所述的辅助粘结剂为铝溶胶，铝溶胶的质量浓度为25-30％。本专利技术所述的用花岗岩石材废料制备的透水砖的制备方法，步骤如下：(1)将花岗岩石材颗粒、高铝矾土骨料颗粒、花岗岩石材锯泥、可塑性粘土、高铝矾土细粉和辅助粘结剂混合均匀，得到透水砖混合料；(2)将透水砖混合料填布在压机的金属砖模具中，一次加压成型；(3)压制成型后的砖坯烘干后，高温烧成，冷却，即得。步骤(2)中所述的成型压力为20-25MPa。步骤(3)中所述的烘干温度为110℃，烘干时间为8-10h，烧成温度为1000-1150℃，烧成时间为1-2h。本专利技术的原理是利用花岗岩石材颗粒和高铝矾土骨料颗粒紧密堆积形成的空隙，作为砖体的透水结构，同时起到骨架作用；高铝矾土骨料颗粒熔点高，不易熔融，且具有一定微孔，在花岗岩颗粒表面熔融产生液相时，这些微孔能吸收部分液相，避免颗粒间大量液相聚集，保证透水砖具有一定孔隙结构；花岗岩石材锯泥因其含有SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、K2O、Fe2O3等成分，高温时易于熔融玻化，将其作为高温烧时粘结剂的成分之一；高铝矾土细粉调节Al2O3成分含量，使其在烧成中与花岗岩锯泥和颗粒表面液相中的SiO2成分反应生成莫来石，也可起到减少大量液相产生的作用；可塑性粘土增加压制成型时砖坯的成型性和强度，同时也可起到调节混合料中硅铝比例，利于在粘结相中形成莫来石相；铝溶胶的作用一是和可塑性粘土配合使用增加压制成型时砖坯的成型性和强度，二是提供可以进入到石材颗粒内部的超细氧化铝成分。由于花岗岩石材颗粒、锯泥中含有大量高SiO2含量的矿物，烧结时因SiO2的晶型转变，使颗粒变得疏松，从而使透水砖的强度降低，故需要在配方体系中添加较多Al2O3成分，使其与SiO2反应生成稳定的莫来石相，提高透水砖的烧后强度。花岗岩石材废料主要含有SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、K2O、Fe2O3等成分，具备良好的烧结性，在透水砖生产领域具有极好应用潜力。本专利技术利用石材废料为主要原料将其制备成强度大、透水性好、外形美观的生态透水砖材料，以满足目前海绵城市建设中对这种透水材料供不应求的局面，随着这一产品在这一巨大的市场中的应用，必将快速消耗掉石材产业排放的废渣废泥，变废为宝，将其由固废变成炙手可热的资源。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术利用花岗岩石材废料颗粒和锯泥，添加少量辅助原料或铝溶胶作为辅助结合剂，来制备高强度、高透水的花岗岩石材废料透水砖。这种透水砖具有两个显著的优点：一是具有良好的透水性和较高的强度；二是可大量消耗花岗岩石材产区的废料，变废为宝，拓展透水砖的原料供应范围，同时解决当地的环保问题。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步描述。实施例11-5mm花岗岩石材颗粒、1-5mm高铝矾土骨料颗粒、200目花岗岩石材锯泥、325目高铝矾土细粉、325目高岭土、质量浓度为25％的铝溶胶溶液分别按照57：12：10：7：7：7的重量比混合均匀，制成透水砖混合料。将上述透水砖混合料填布在压机的金属砖模具中，一次加压成型，成型压力23MPa；压制成型后的砖坯在110℃烘干9h后，在1100℃高温烧成，冷却即得到花岗岩石材废料透水砖。透水砖性能指标见表1。实施例21-5mm花岗岩石材颗粒、1-5mm高铝矾土骨料颗粒、200目花岗岩石材锯泥、325目高铝矾土细粉、325目苏州土、质量浓度为25％的铝溶胶溶液分别按照59：10：12：7：6：6的重量比混合均匀，制成透水砖混合料。将上述透水砖混合料填布在压机的金属砖模具中，一次加压成型，成型压力25MPa；压制成型后的砖坯在110℃烘干9h后，在1110℃高温烧成，冷却即得到花岗岩石材废料透水砖。透水砖性能指标见表1。实施例31-5mm花岗岩石材颗粒、1-5mm高铝矾土骨料颗粒、200目花岗岩石材锯泥、325目高铝矾土细粉、325目膨润土、质量浓度为25％的铝溶胶溶液分别按照60：10：15：5：5：5的重量比混合均匀，制成透水砖混合料。将上述透水砖混合料填布在压机的金属砖模具中，一次加压成型，成型压力23MPa；压制成型后的砖坯在110℃烘干9h后，在1120℃高温烧成，冷却即得到花岗岩石材废料透水砖。透水砖性能指标见表1。实施例41-5mm花岗岩石材颗粒、1-5mm高铝矾土骨料颗粒、200目花岗岩石材锯泥、325目高铝矾土细粉、325目高岭土、质量浓度为25％的铝溶胶溶液分别按照65：8：11：6：5：5的重量比混合均匀，制成透水砖混合料。将上述透水砖混合料填布在压机的金属砖模具中，一次加压成型，成型压力23MPa；压制成型后的砖坯在110℃烘干9h后，在1150℃高温烧成，冷却即得到花岗岩石材废料透水砖。透水砖性能指标见表1。表1实施例1-4制备的透水砖性能指标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用花岗岩石材废料制备的透水砖，其特征在于由花岗岩石材颗粒、高铝矾土骨料颗粒、花岗岩石材锯泥、可塑性粘土、高铝矾土细粉和辅助粘结剂以55‑65：8‑12：10‑15：5‑8：5‑8：5‑8的重量比制成。

【技术特征摘要】
1.一种用花岗岩石材废料制备的透水砖，其特征在于由花岗岩石材颗粒、高铝矾土骨料颗粒、花岗岩石材锯泥、可塑性粘土、高铝矾土细粉和辅助粘结剂以55-65：8-12：10-15：5-8：5-8：5-8的重量比制成。2.根据权利要求1所述的用花岗岩石材废料制备的透水砖，其特征在于所述的花岗岩石材颗粒为花岗岩石材废弃的边角料破碎筛分得到的颗粒，粒度为1-5mm。3.根据权利要求1所述的用花岗岩石材废料制备的透水砖，其特征在于所述的高铝矾土骨料颗粒粒度为1-5mm，氧化铝含量≥48％。4.根据权利要求1所述的用花岗岩石材废料制备的透水砖，其特征在于所述的花岗岩石材锯泥的粒度为200目。5.根据权利要求1所述的用花岗岩石材废料制备的透水砖，其特征在于所述的可塑性粘土为高岭土、苏州土或膨润土中的一种或多种，粒度为325目。6.根据权利要求1所述的用花岗岩石材废料制备的透水砖，其特征在于所述的高铝矾土...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐红志，许业莲，许同昊，刘曙光，
申请(专利权)人：山东理工大学，淄博金坤诺新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37