一种烧结透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种烧结透水砖及其制备方法，属于烧结陶瓷技术领域。该透水砖组成及配比为：面层中结构泥料的组成及重量百分比为：结构细骨料：45～65％；塑性高温粘结剂：20～30％；水：15～25％；面层中成孔泥料的组成及重量百分比为：成孔剂骨料：20‑50％；塑性增孔粘结剂45‑80％；生物质燃料内燃催化剂：0‑5％；次面层坯料的组成及重量百分比为：粗结构骨料：70～75％；塑性高温粘结剂：10～15％；增孔剂粗骨料：0～5％；水：10～15％。首先制备面层及次面层坯料，面层坯料中含有有序分布的结构泥料和成孔泥料，然后进行单轴加压成型、干燥及烧成制得该透水砖。本发明专利技术透水砖具有高透水率、高强度及高耐磨和耐久性，是一种具有较佳生态及环保机能的铺面材料。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于烧结陶瓷
，特别涉及一种烧结透水砖及其制备方法，该烧结透水砖特别适用于需要迅速泄漏雨水的广场、道路两傍及体育场等公共场所排水系统的铺面，以及适用于人工湿地的透水支撑层。
技术介绍
：目前，在修建车站、广场、运动场、道路等公共场所时，都必须考虑到对雨水的迅速泄排问题，因而在广场下面、道路两傍都设计有排水系统，如排水沟等。在这些排水沟面上一般都是铺设带有漏槽的混凝土砖块，或在密实的混凝土砖块铺面上每隔一段较长的距离就砌上块地漏，用于排泄积水。由于平时道路、广场都会积存一些垃圾，加上大雨将至时，伴随的大风将不少枯枝、败叶吹落至道路、广场上，雨水将这些残枝败叶、垃圾冲至地漏口并经常堵塞住漏水口，造成低洼处积水严重，无法泄排。另外漏水口在堵塞前已有大量垃圾、残叶等从漏水口进入排水沟，久而久之，会造成堵塞排水沟，严重削弱了排水系统的排水功能。
技术实现思路
：本专利技术针对现有排水系统存在的上述技术问题，提供一种高透水率、防阻塞、耐久和耐磨的烧结透水砖及其制备方法。本专利技术所提供的烧结透水砖由两层透水层构成，面层为防阻塞的2～10mm厚透水层构成，次面层为大通量、高强度的透水层构成；面层的透水孔径为0.05～0.2mm左右；次面层的透水孔径为0.5～2mm；面层和次面层分别按以下配合比，分别加工成致密的面层颗粒和次面层坯料，再分别在模具中布料、加压成型及烧成后制成本专利技术的烧结透水砖。作为本专利技术的特例，面层材料也可以单独成型和烧制成透水砖或板。本专利技术提供烧结透水砖的组成及配比具体如下：(1)面层颗粒状坯料中结构泥料的组成及质量百分比为：结构细骨料：45～65％；塑性高温粘结剂：20～30％；水：15～25％。(2)面层颗粒状坯料中成孔泥料的组成及质量百分比为：成孔剂骨料：20-50％；塑性增孔粘结剂45-80％；生物质燃料内燃烧催化剂：0-5％。所述结构细骨料为粉煤灰粗渣、炉渣、水淬矿渣、水淬铜渣、镍渣、煅烧高岭土、煤矸石、石英、熟矾土、熟粘土、煤矸石、废弃玻璃、废旧陶瓷粉、废弃烧结墙砖及废弃硅铝质耐火砖中的任一种或任二种以上混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm及均经过高温稳定化处理，即从高温熔体或烧结体冷却或废弃高温烧结材料经破碎获得。所述塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土、粘土质原料中的任一种或任二种以上的混合物，粘土质原料包括铁尾矿泥、采矿和采石中的剥离土、岩土工程渣土、地铁和隧道钻挖渣土，所述塑性高温粘结剂的颗粒粒度小于200目。所述成孔剂骨料为秸秆粉、稻壳粉、树叶粉、木屑、木炭粉、煤粉、焦炭粉、塑料粉及碎纸屑中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm；煤粉中优选为褐煤和泥煤。所述塑性增孔粘结剂为城市水处理污泥、牛粪、沤肥沼气渣、疏浚泥、淤泥中的任一种或任二种以上的混合物，所述塑性增孔粘结剂的固含量中含有大量有机成分；泥中含水率较高，达到50～90％。所述生物质燃料内燃催化剂为含镍或铁的化合物、白云石及石灰石中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的颗粒，所述颗粒粒度不大于10微米。(3)次面层坯料的组成及质量百分比为：粗结构骨料：70～75％；塑性高温粘结剂：10～15％；增孔剂粗骨料：0～5％；水：10～15％。所述次面层坯料中的粗结构骨料为粉煤灰粗渣、水淬高炉矿渣、陈化钢渣、锅炉煤渣、水淬铜渣、镍渣、碎玻璃渣、废弃粘土砖、废弃陶瓷砖、废弃日用陶瓷、废弃硅铝质耐火砖、高岭土、煤矸石、石英、熟矾土及熟粘土中的任一种或任二种以上的混合，优选为粉煤灰粗渣、水淬高炉矿渣及锅炉煤渣中的任一种或任二种以上的混合，所述粗结构骨料的酸度系数不小于0.9，粒度为1～6mm，优选粒度为2～5mm。所述次面层坯料中的塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土、煤矸石中一种或任二种以上的混合，粘土质原料包括铁尾矿泥、采矿和采石中的剥离土、岩土工程渣土、地铁和隧道钻挖渣土，颗粒粒度小于200目。所述次面层坯料中的增孔剂粗骨料为秸秆、稻壳、树叶、木屑、木炭、煤炭、焦炭中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的颗粒，颗粒粒度0.5～1.5mm。本专利技术所提供的烧结透水砖的制备方法具体步骤如下：(1)制备面层颗粒状坯料：将面层颗粒状坯料中的结构泥料组分混合后练泥得到A泥料；将成孔泥料中的成孔剂骨料预湿，然后将面层颗粒状坯料中成孔泥料组分混合后练泥得到B泥料；将练泥后的具有相近或相等塑性指标的A泥料和B泥料分别压轧成1～5mm厚的A泥饼和B泥饼，再将A、B泥饼按照ABA层状复合叠加方式制成AB双泥料组分厚泥饼，然后对所述AB双泥料组分厚泥饼进行压轧，形成厚度2～4mm的整体泥饼，最后将所述整体泥饼分割成2～4mm的小泥丁，从而完成面层颗粒状坯料的造粒，然后进行干燥脱去多余的水分，获得面层颗粒状坯料。面层颗粒状坯料中具有A、B泥料成分并且各自厚度相等，A、B泥料成分之间为等间隔分布，面层颗粒状坯料形状为圆柱形、球形或方柱形。所述面层颗粒状坯料的最外面始终有结构泥料层，即A泥料层。为提高面层的耐磨性、透水性和防阻塞性能，上述练泥过程最优为真空练泥，A、B泥饼叠加在一起压轧成2～4mm的整体泥饼后的分割造粒过程只施加剪切作用，粒化结构中维持整体泥饼的A、B泥料的不变微区组成。另外处于对面层的透水空隙率、耐磨性、防阻塞性能、抗冻融性等性能综合优化的考虑，A、B泥饼所叠加成的造粒用泥饼并不仅局限于ABA三层组合，其他组合如ABABA、ABAABAABA等其他形式组合，也在本专利技术所强调的技术范围内，上述组合的共同特征为颗粒的最外面始终有结构泥料层，即A泥料层。(2)制备次面层坯料：先将次面层坯料中的粗结构骨料预湿，然后将次面层坯料中的塑性高温粘结剂加入搅拌，当粗结构骨料表面被紧密包裹一层塑性高温粘结剂后，再将次面层坯料中的增孔剂粗骨料加入，搅拌制成次面层坯料，所述次面层坯料的含水量≤15wt％。(3)成型、干燥和烧成：(A)成型：首先将次面层坯料加入模具后铺平，再将面层颗粒状坯料加入次面层面料上并铺平，然后在液压机上进行单轴加压成型，成型压力为5～30MPa，脱模后成为砖坯。(B)干燥：将所述砖坯在烘箱或干燥窑内进行干燥，干燥最高温度低于200℃，使坯体中含水率低于5wt％。(C)烧成：将干燥后的砖坯在窑炉中进行烧成，其中在200～500℃温度区间，升温速度0.5℃～1℃/min；在500～900℃温度区间，升温速度0.5℃～1.5℃/min，在900℃～最高烧成温度的温度区间，升温速度1℃～2℃/min，最高烧成温度为1050～1250℃，在最高烧成温度保温5～10h，然后进行冷却，冷却降温速度不大于5℃/min，冷却至室温制得所述烧结透水砖，所述烧结透水砖的透水率0.2～1cm/S，抗压强度大于30MPa，抗折强度大于4MPa，透水率长期使用不降低，透水砖可用于城市路面铺设和用于人工湿地的多孔过滤支撑层。本专利技术提出的烧结透水砖或板及其生产方法，和已有技术相比具有以下优势：(1)高透水率。面层透水孔洞有序分布，曲折程度小，孔径分布均匀，过滤通道中毛细孔量少，透水通道表面光滑、透水阻力小，使本专利技术的烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结透水砖，其特征在于该烧结透水砖的组成及配比具体如下：(1)面层颗粒状坯料中结构泥料的组成及重量百分比为：结构细骨料：45～65％；塑性高温粘结剂：20～30％；水：15～25％；(2)面层颗粒状坯料中成孔泥料的组成及重量百分比为：成孔剂骨料：20‑50％；塑性增孔粘结剂45‑80％；生物质燃料内燃烧催化剂：0‑5％；所述结构细骨料为粉煤灰粗渣、炉渣、水淬矿渣、水淬铜渣、镍渣、煅烧高岭土、煤矸石、石英、熟矾土、熟粘土、煤矸石、废弃玻璃、废旧陶瓷粉、废弃烧结墙砖及废弃硅铝质耐火砖中的任一种或任二种以上混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm及均经过高温稳定化处理，即从高温熔体或烧结体冷却或废弃高温烧结材料经破碎获得；所述塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土、粘土质原料中的任一种或任二种以上的混合物，所述粘土质原料包括铁尾矿泥、采矿和采石中的剥离土、岩土工程渣土、地铁及隧道钻挖渣土，所述塑性高温粘结剂的颗粒细度小于200目；所述成孔剂骨料为秸秆粉、稻壳粉、树叶粉、木屑、木炭粉、煤粉、焦炭粉、塑料粉及碎纸屑中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm；所述塑性增孔粘结剂为城市水处理污泥、牛粪、沤肥沼气渣、疏浚泥、淤泥中的任一种或任二种以上的混合物；所述生物质燃料内燃催化剂为含镍或铁的化合物、白云石及石灰石中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的颗粒，所述颗粒粒度不大于10微米；(3)次面层坯料的组成及质量百分比为：粗结构骨料：70～75％；塑性高温粘结剂：10～15％；增孔剂粗骨料：0～5％；水：10～15％；所述次面层坯料中的粗结构骨料为粉煤灰粗渣、水淬高炉矿渣、陈化钢渣、锅炉煤渣、水淬铜渣、镍渣、碎玻璃渣、废弃粘土砖、废弃陶瓷砖、废弃日用陶瓷、废弃硅铝质耐火砖、高岭土、煤矸石、石英、熟矾土及熟粘土中的任一种或任二种以上的混合，所述粗结构骨料的酸度系数不小于0.9，粒度为1～6mm，优选粒度为2～5mm；所述次面层坯料中的塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土、煤矸石中一种或任二种以上的混合，粘土质原料包括铁尾矿泥、采矿和采石中的剥离土、岩土工程渣土、地铁和隧道钻挖渣土，颗粒细度小于200目；所述次面层坯料中的增孔剂粗骨料为秸秆、稻壳、树叶、木屑、木炭、煤炭、焦炭中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的颗粒，颗粒粒度0.5～1.5mm。...

【技术特征摘要】
1.一种烧结透水砖，其特征在于该烧结透水砖的组成及配比具体如下：(1)面层颗粒状坯料中结构泥料的组成及重量百分比为：结构细骨料：45～65％；塑性高温粘结剂：20～30％；水：15～25％；(2)面层颗粒状坯料中成孔泥料的组成及重量百分比为：成孔剂骨料：20-50％；塑性增孔粘结剂45-80％；生物质燃料内燃烧催化剂：0-5％；所述结构细骨料为粉煤灰粗渣、炉渣、水淬矿渣、水淬铜渣、镍渣、煅烧高岭土、煤矸石、石英、熟矾土、熟粘土、煤矸石、废弃玻璃、废旧陶瓷粉、废弃烧结墙砖及废弃硅铝质耐火砖中的任一种或任二种以上混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm及均经过高温稳定化处理，即从高温熔体或烧结体冷却或废弃高温烧结材料经破碎获得；所述塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土、粘土质原料中的任一种或任二种以上的混合物，所述粘土质原料包括铁尾矿泥、采矿和采石中的剥离土、岩土工程渣土、地铁及隧道钻挖渣土，所述塑性高温粘结剂的颗粒细度小于200目；所述成孔剂骨料为秸秆粉、稻壳粉、树叶粉、木屑、木炭粉、煤粉、焦炭粉、塑料粉及碎纸屑中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的粉体颗粒，所述粉体颗粒的粒径小于0.2mm；所述塑性增孔粘结剂为城市水处理污泥、牛粪、沤肥沼气渣、疏浚泥、淤泥中的任一种或任二种以上的混合物；所述生物质燃料内燃催化剂为含镍或铁的化合物、白云石及石灰石中的任一种或任二种以上的混合物经破碎获得的颗粒，所述颗粒粒度不大于10微米；(3)次面层坯料的组成及质量百分比为：粗结构骨料：70～75％；塑性高温粘结剂：10～15％；增孔剂粗骨料：0～5％；水：10～15％；所述次面层坯料中的粗结构骨料为粉煤灰粗渣、水淬高炉矿渣、陈化钢渣、锅炉煤渣、水淬铜渣、镍渣、碎玻璃渣、废弃粘土砖、废弃陶瓷砖、废弃日用陶瓷、废弃硅铝质耐火砖、高岭土、煤矸石、石英、熟矾土及熟粘土中的任一种或任二种以上的混合，所述粗结构骨料的酸度系数不小于0.9，粒度为1～6mm，优选粒度为2～5mm；所述次面层坯料中的塑性高温粘结剂为壤土、高岭土、粘土质原料、膨润土、硅藻土、蒙脱土、煤矸石中一种或任二种以上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊传刚，常治铁，张飞，
申请(专利权)人：樊传刚，
类型：发明
国别省市：安徽;34