一种非烧结透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及固废资源化利用领域，具体涉及一种非烧结透水砖，按重量份数计主要由以下组份制成：淤/污泥人造泥丸骨料60～80份、水泥15～20份、胶结剂0.1～0.5份、颜料0～0.7份、水4～8份；其中，所述淤/污泥人造泥丸骨料是以淤/污泥为主要原料的人造泥丸；制备方法主要包括两个步骤，即由淤/污泥制取人造泥丸骨料和以人造泥丸骨料为主要原料制备透水砖。本发明专利技术采用非烧结法制备透水砖，淤/污泥利用率超过60％，节约能耗、降低成本，在对清淤疏浚淤泥综合利用及海绵城市建设领域有广泛应用前景。

A non sintered pervious brick and its preparation method

The present invention relates to the field of solid waste resource utilization, in particular relates to a non sintered porous brick, by weight made mainly by the following components: sludge sludge / artificial aggregate 60 Niwan - 80, 15 - 20, the cement cementing agent 0.1 ~ 0.5, 0 ~ 0.7 pigment and water 4 ~ 8 among them, the sludge; sludge / artificial aggregate in silt / clay sludge as the main raw material of artificial Ni Wan; preparation method mainly includes two steps, namely the silt / sludge from artificial aggregate and artificial aggregate clay to clay as the main raw material for preparation of water permeable brick. The invention uses non sintering method to prepare permeable bricks, and the utilization ratio of sludge to sludge is over 60%, which saves energy and reduces costs. It has wide application prospects in dredging, dredging, sludge comprehensive utilization and sponge city construction.

【技术实现步骤摘要】
一种非烧结透水砖及其制备方法
本专利技术属于淤/污泥固废资源化利用领域，具体涉及了一种非烧结透水砖及其制备方法。
技术介绍
我国淤/污泥的减量化、无害化、资源化处理手段主要包括固化、填埋、还田、制肥、制土、制砖、发电等。淤/污泥主要成分中含有一定量的黏土矿物，故可在烧结透水砖配方中起到部分替代黏土矿物的作用。因而，现有技术中，大多从淤泥制备烧结透水砖的角度去考虑，例如“以淤泥为主要原料生产烧结透水砖的方法”(CN201611084185.4)、“一种河道淤泥烧制保水透水砖及其制备方法”(CN201610683672.6)、“一种利用污泥和淤泥烧制海绵砖的方法”(CN201610810982.X)等，然而，淤/污泥在烧结透水砖中含量不高，且烧结透水砖能耗偏高。目前，采用淤/污泥非烧结法制备透水砖的技术比较少见。例如，“一种含有河道淤泥粉的透水性混凝土和混凝土砖”(CN201510037951.0)公布了一种淤泥粉经350℃炭化后制备透水混凝土砖的方法，其淤泥炭化工艺能耗较高，且淤泥粉添加量仅占总物料的7.5％～11％，固废利用率较低；“一种疏浚淤泥非烧结砖及其制备方法”(CN201610258695.2)公开一种采用疏浚淤泥人造砂砾制备非烧结透水砖的方法，采用特定化学药剂(含沸石细骨料)将含水淤泥进行絮凝、胶合，脱水后造粒成人造砂砾当做配方中的骨料使用，这种骨料强度极低，最终做成的透水砖产品抗压强度仅为0.03MPa，与国标相差千倍。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种制备的非烧结透水砖及其制备方法，淤/污泥掺量高，所制备的透水砖产品的强度较高，并克服了在制备过程中淤/污泥因粘度大难以搅拌混料和造粒的困难，固废利用率高达60％以上。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：一种非烧结透水砖，按重量份数计主要由以下组份制成：淤/污泥人造泥丸骨料60～80份、水泥15～20份、胶结剂0.1～0.5份、颜料0～0.7份、水4～8份；其中，所述淤/污泥人造泥丸骨料是以淤/污泥为主要原料的人造泥丸。按上述方案，所述淤/污泥人造泥丸骨料粒径范围为0.5～6.0mm。一种非烧结透水砖，包括面层部分和底层部分，非烧结透水砖面层主要由以下组份制成：淤/污泥人造泥丸骨料60～80份、水泥15～20份、胶结剂0.1～0.5份、颜料0.2～0.7份、水4～8份，其中，所述淤/污泥人造泥丸骨料是以淤/污泥为主要原料的人造泥丸，粒径范围为0.5～2.5mm；非烧结透水砖底层主要由以下组份制成：淤/污泥人造泥丸骨料60～80份、水泥15～20份、胶结剂0.1～0.5份、颜料0～0.7份、水4～8份，其中，所述淤/污泥人造泥丸骨料是以淤/污泥为主要原料的人造泥丸，粒径范围为2.5～6.0mm。按上述方案，所述淤/污泥人造泥丸骨料主要由以下组份制成：淤/污泥50～60份、石灰5～10份、固化剂10～20份、河砂10～20份、水5～10份。上述方案中，所述淤/污泥为原泥等，通过压滤等措施将含水率控制在20％～40％左右。上述方案中，所述固化剂为水泥基系列高强高效专用固化剂，但不排除可使用普通硅酸盐水泥作为其低品质要求的替代品。上述方案中，所述胶结剂为透水混凝土专用胶结剂。上述方案中，所述颜料主要选自氧化铁颜料，包括但不限于氧化铁红、氧化铁绿、氧化铁黄、氧化铁黑、氧化铁蓝、氧化铁棕等同系不同色泽的无机颜料。本专利技术中，上述非烧结透水砖的制备方法，主要包括淤/污泥人造泥丸骨料制备工序和压砖工序(含二次布料)两步。其中，淤/污泥人造泥丸骨料制备工序包括混料、搅拌、练泥、搓条、挤压搓球、蒸养等，该系列工序可分别由强制搅拌机、练泥机、自动泥丸机或制丸机等设备完成；压砖工序包括配料、布底层料、预压、布面层料、激振、养护等，可采用全自动砌块成型机压制成型。进一步地，上述非烧结透水砖的制备方法，具体包括如下步骤：(1)将淤/污泥、石灰、固化剂、河砂及水按本专利技术所述配比混合，强制搅拌；(2)将步骤(1)强制搅拌后的物料制成泥丸颗粒，并进行蒸养，蒸养恒温阶段温度范围25～30℃，相对湿度90％～98％，以获得人造泥丸骨料所需的足够强度；蒸养完成后，根据粒径范围分为粒径0.5～2.5mm的细粒级人造泥丸骨料和粒径2.5～6.0mm的粗粒级人造泥丸骨料；(3)将步骤(2)所选粗粒级人造泥丸骨料与水泥、胶结剂、水按本专利技术所述按配比进行配料，作为非烧结透水砖底层；将步骤(2)所选细粒级人造泥丸骨料与水泥、胶结剂、颜料、水按本专利技术所述配比进行配料，作为非烧结透水砖面层；然后，分别填入模具内，在全自动砌块成型机(含二次布料机构)上激振压制成型，激振力60～80kN，激振频率50～100Hz，得到成型砖坯；(4)将步骤(3)所述的成型砖坯进行养护，养护温度25～35℃，养护湿度92％～98％，制得性能合格的透水砖产品。本专利技术所述的非烧结透水砖，参照GB/T25993-2010标准规定进行性能检验，其劈裂抗拉强度平均值2.7MPa～3.1MPa，单块最小值2.7MPa，单块线性破坏荷载253.5N/mm，就本专利技术该项指标远超已公开专利技术专利CN201610258695.2所述的0.03MPa；其透水系数为5.98×10-2cm/s～6.35×10-2cm/s，约为GB/T25993-2010标准中A级最高等级的3倍以上；其防滑性指标为78BPN～85BPN；其D25抗冻性指标为冻后顶面缺损深度低于3.0mm，单块质量损失率低于0.7％，强度损失率低于16％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术以淤/污泥为主要原料，采用高效固化剂对其进行造粒处理，将淤/污泥制备的合理级配的人造泥丸骨料作为透水砖的主要结构材料，以水泥、胶结剂等粘合人造泥丸骨料，通过激振压制成型，制备高品质非烧结透水砖；相比于其他采用淤/污泥制备透水砖的技术而言，本专利技术淤/污泥掺量较大，固废利用率高达60％以上；(2)本专利技术采用高效固化剂对淤/污泥进行造丸处理，经蒸养后的人造泥丸骨料强度较高，后期所制备非烧结透水砖产品的强度性能也较好；(3)本专利技术所述人造泥丸骨料的造粒过程采用了练泥、搓条、挤压造球等工序，可实现自动化生产，克服了淤/污泥因粘度大难以搅拌混料和造粒的困难，易于工业化生产；(4)本专利技术所述透水砖为非烧结类型，不仅消纳了大量淤污泥固废，且避免了烧结带来的高能耗和二次污染问题，工艺简单、易于操作、成本较低，能耗低，固废综合利用率高(达60w.t.％以上)，有较好的综合推广价值。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。本专利技术中，石灰起消解淤/污泥中有机质的作用，为普通市售商品；河砂为普通河砂，20～200目均可，下述实施例中具体采用50～100目河砂；水泥为普通硅酸盐水泥，标号可为325/425/525等中的任意一种，下述实施例中具体采用海螺牌425普通硅酸盐水泥。下述实施例中，淤/污泥原泥通过挖泥船获得，并经初步压滤后含水率控制在30％左右；固化剂为采购自山东汉为环保科技有限公司SV-SSK型污泥固化促进剂，胶结剂为采购自河南博瓯防水建材有限公司与河南正盈建材有限公司联合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非烧结透水砖，其特征在于它按重量份数计主要由以下组份制成：淤/污泥人造泥丸骨料60～80份、水泥15～20份、胶结剂0.1～0.5份、颜料0～0.7份、水4～8份；其中，所述淤/污泥人造泥丸骨料是以淤/污泥为主要原料的人造泥丸。

【技术特征摘要】
1.一种非烧结透水砖，其特征在于它按重量份数计主要由以下组份制成：淤/污泥人造泥丸骨料60～80份、水泥15～20份、胶结剂0.1～0.5份、颜料0～0.7份、水4～8份；其中，所述淤/污泥人造泥丸骨料是以淤/污泥为主要原料的人造泥丸。2.根据权利要求1所述的一种非烧结透水砖，其特征在于所述淤/污泥人造泥丸骨料粒径范围为0.5～6.0mm。3.一种非烧结透水砖，其特征在于它的面层部分主要由以下组份制成：淤/污泥人造泥丸骨料60～80份、水泥15～20份、胶结剂0.1～0.5份、颜料0.2～0.7份、水4～8份，其中，所述淤/污泥人造泥丸骨料是以淤/污泥为主要原料的人造泥丸，粒径范围为0.5～2.5mm；底层部分主要由以下组份制成：淤/污泥人造泥丸骨料60～80份、水泥15～20份、胶结剂0.1～0.5份、颜料0～0.7份、水4～8份，其中，所述淤/污泥人造泥丸骨料是以淤/污泥为主要原料的人造泥丸，粒径范围为2.5～6.0mm。4.根据权利要求1或3所述的一种非烧结透水砖，其特征在于所述淤/污泥人造泥丸骨料主要由以下组份制成：淤/污泥50～60份、石灰5～10份、固化剂10～20份、河砂10～20份、水5～10份。5.根据权利要求1或3所述的一种非烧结透水砖，其特征在于所述淤/污泥为原泥，含水率控制在20％～45％之间。6.根据权利要求1或3所述的一种非烧结透水砖，其特征在于所述固化剂为水泥基固化剂。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗学维，杨斌，陈益人，赵皇，刘啸，王文超，
申请(专利权)人：三川德青科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42