一种节能型耐磨透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种节能型耐磨透水砖及其制备方法，节能型耐磨透水砖自上而下依次包括耐磨吸水层、透水基层和节能层；制备耐磨吸水层的原料包括：改性粘土、陶瓷颗粒、玄武岩纤维、水泥；制备透水基层的原料包括：页岩、膨胀蛭石、秸秆粉、羟乙基甲基纤维素、水泥；制备节能层的原料包括：粉煤灰、煤渣、粘结剂。本发明专利技术制备的节能型耐磨透水砖的磨坑长度小于24mm，透水系数在0.46mm/s～0.56mm/s之间，经50次冻融循环后，外观质量符合规定，且抗压强度损失率小于15％，并且制备工艺简单，制备原料以固体废弃物为主，实现了工业废物的回收循环利用，减少了资源消耗，具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种节能型耐磨透水砖及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种节能型耐磨透水砖及其制备方法。
技术介绍
城市道路多为柏油、水泥和彩砖路面，这些地表的透水性较差，一旦遇到暴雨，路面的雨水无法快速渗透，排水设施又往往不够通畅，很容易造成局部内涝。而透水砖是一种可以透水的新型环保建材，因其具有较高的强度、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。目前市场透水砖的原料主要来自陶瓷废料、耐火材料废料、钢渣、尾矿、废玻璃等固体废弃物，但现有透水砖存在透水排水性差，砖体强度低、不耐磨，使用一段时间后表面就会破损或掉渣等问题。中国专利CN109338838A公开了一种高强耐磨型环保透水砖，包括耐磨层、透水表层、透水结构层、钢纤维混凝土加强层和透水基层，透水基层的顶端设置有钢纤维混凝土加强层，且钢纤维混凝土加强层的内部设置有第二透水孔，钢纤维混凝土加强层的顶端设置有透水结构层，且透水结构层的内部设置有第一透水孔，所述透水结构层的顶端设置有透水表层，且透水表层的顶端设置有耐磨层，所述耐磨层的顶端均匀设置有第二渗水孔，且第二渗水孔的底端与透水管的顶端连接，所述透水管竖向贯穿耐磨层、透水表层、透水结构层、钢纤维混凝土加强层和透水基层。但是该专利高强耐磨型环保透水砖的结构复杂，加工生产困难。中国专利CN107746286A公开了一种高透水率陶瓷透水砖，包括以下重量份数的原料：骨料颗粒50-70份、矿物掺合料5-10份、无机粘结剂3-6份、膨胀剂0.1-1份、颜填料0.1-1份，骨料颗粒包括陶瓷颗粒和页岩颗粒，陶瓷颗粒和页岩颗粒的重量比为7-8:2-3。但是该专利制备的高透水率陶瓷透水砖的表面强度不佳，影响使用寿命。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供一种节能型耐磨透水砖及其制备方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种节能型耐磨透水砖，节能型耐磨透水砖自上而下依次包括耐磨吸水层、透水基层和节能层；制备耐磨吸水层的原料按其重量份包括：改性粘土3份～7份、陶瓷颗粒5份～10份、玄武岩纤维0.2份～1.2份、水泥3份～9份；制备透水基层的原料按其重量份包括：页岩30份、膨胀蛭石20份～35份、秸秆粉5份～15份、羟乙基甲基纤维素5份～12份、水泥8份～16份；制备节能层的原料按其重量份包括：粉煤灰10份～20份、煤渣5份～10份、粘结剂0.5份～1.5份。其中，耐磨吸水层采用陶瓷颗粒和改性粘土为主要原料，并通过添加玄武岩纤维来提高砖体表层的强度；膨胀蛭石和秸秆粉具有丰富的比表面积，吸水透水性强，可及时将水吸附、排送，提高砖体的透水效果，秸秆粉经高温煅烧会在透水基层形成较多、较大的孔隙结构，提高了排水、导水能力。进一步的，粘结剂为膨润土、脱硫石膏、羟丙基甲基纤维素醚以重量比2:2.5～4:1～3混合。进一步的，改性粘土的制备方法包括：将粘土粉碎至20目～40目，加入三磷酸钠，搅拌均匀，再置于250℃～265℃的环境下加热15分钟～25分钟，得到改性粘土。其中，在粘土中加入三磷酸钠，既可以保持粘土的粘度，又能增加粘土的孔隙度和强度，进而提高砖体的强度。更进一步的，三磷酸钠的加入量为粘土重量的1.2％～2.0％。进一步的，陶瓷颗粒包括10％粒径在5目～10目的陶瓷颗粒，50％粒径在10目～20目的陶瓷颗粒和40％粒径在20目～40目的陶瓷颗粒。进一步的，制备耐磨吸水层的原料按其重量份包括：改性粘土5份、陶瓷颗粒7.5份、玄武岩纤维0.7份、水泥6份。进一步的，制备透水基层的原料按其重量份包括：页岩30份、膨胀蛭石28份、秸秆粉10份、羟乙基甲基纤维素8.5份、水泥12份。进一步的，制备节能层的原料按其重量份包括：粉煤灰15份、煤渣7.5份、粘结剂1.0份。本专利技术的另一专利技术目的在于提供一种节能型耐磨透水砖的制备方法，包括如下步骤：步骤S10，按上述重量份称取制备耐磨吸水层的原料，向上述重量份的改性粘土中加水，搅拌混合均匀后加入上述重量份的陶瓷颗粒、玄武岩纤维和水泥，利用搅拌机混合均匀，得到耐磨吸水层浆料；步骤S20，按上述重量份称取制备透水基层的原料，将上述重量份的页岩和膨胀蛭石放到振捣机中震碎，再加入上述重量份的秸秆粉、羟乙基甲基纤维素和水泥，搅拌混合均匀，加入水后，利用搅拌机进行搅拌均匀，得到透水基层浆料；步骤S30，按上述重量份称取制备节能层的原料，将粉煤灰、煤渣和粘结剂混合搅拌均匀后加入水，得到节能层浆料；步骤S40，依次将节能层浆料、透水基层浆料和耐磨吸水层浆料倒入到模具中，使用加热设备在40℃～60℃下压制6分钟～10分钟，得到半成品；步骤S50，将步骤S40得到的半成品置于阴凉处自然晾干，再置于烧结炉中，烧结成型，得到节能型耐磨透水砖。其中，依次将三层浆料倒入到模具中，一次压制成型，不仅节约了加工成本和加工时间，还可以提高三层浆料间的粘结性，让两个连接面自然的重合在一起，牢固性更佳，砖体不易分层断裂。进一步的，步骤S50中，烧结成型的温度为1300℃～1400℃，烧结时间为3小时～5小时。本专利技术的优点是：(1)本专利技术制备的节能型耐磨透水砖自上而下依次包括耐磨吸水层、透水基层和节能层，在透水基层上部设有耐磨吸水层，增加了砖体的表面强度，延长了透水砖的使用寿命；在透水基层下方设置有节能层，节能层因在最下方，直接与土地接触，直接采用廉价的粉煤灰和煤渣为原料，通过粘结剂将粘结成型，起到降低加工成本的作用；(2)本专利技术制备的节能型耐磨透水砖的透水基层采用页岩、膨胀蛭石和秸秆粉为主要原料，并配以羟乙基甲基纤维素和水泥来提高原料间的结合力和强度，大大提高了透水基层的吸水排水性，将耐磨吸水层吸收的水及时往下排送，提高了透水砖的透水效率，透水效果好；(3)本专利技术制备的节能型耐磨透水砖的磨坑长度小于24mm，透水系数在0.46mm/s～0.56mm/s之间，经50次冻融循环后，外观质量符合规定，且抗压强度损失率小于15％，并且制备工艺简单，制备原料以固体废弃物为主，实现了工业废物的回收循环利用，减少了资源消耗，具有良好的经济效益。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将对本专利技术作进一步详细的说明。具体实施方式以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1一种节能型耐磨透水砖及其制备方法节能型耐磨透水砖自上而下依次包括耐磨吸水层、透水基层和节能层；制备耐磨吸水层的原料包括：改性粘土5kg、陶瓷颗粒7.5kg、玄武岩纤维0.7kg、水泥6kg；制备透水基层的原料包括：页岩30kg、膨胀蛭石28kg、秸秆粉10kg、羟乙基甲基纤维素8.5kg、水泥12kg；制备节能层的原料包括：粉煤灰15kg、煤渣7.5kg、粘结剂1.0kg；其中，粘结剂为膨润土、脱硫石膏、羟丙基甲基纤维素醚以重量比2:3:2混合；陶瓷颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型耐磨透水砖，其特征在于，所述节能型耐磨透水砖自上而下依次包括耐磨吸水层、透水基层和节能层；制备所述耐磨吸水层的原料按其重量份包括：改性粘土3份～7份、陶瓷颗粒5份～10份、玄武岩纤维0.2份～1.2份、水泥3份～9份；制备所述透水基层的原料按其重量份包括：页岩30份、膨胀蛭石20份～35份、秸秆粉5份～15份、羟乙基甲基纤维素5份～12份、水泥8份～16份；制备所述节能层的原料按其重量份包括：粉煤灰10份～20份、煤渣5份～10份、粘结剂0.5份～1.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能型耐磨透水砖，其特征在于，所述节能型耐磨透水砖自上而下依次包括耐磨吸水层、透水基层和节能层；制备所述耐磨吸水层的原料按其重量份包括：改性粘土3份～7份、陶瓷颗粒5份～10份、玄武岩纤维0.2份～1.2份、水泥3份～9份；制备所述透水基层的原料按其重量份包括：页岩30份、膨胀蛭石20份～35份、秸秆粉5份～15份、羟乙基甲基纤维素5份～12份、水泥8份～16份；制备所述节能层的原料按其重量份包括：粉煤灰10份～20份、煤渣5份～10份、粘结剂0.5份～1.5份。


2.根据权利要求1所述的节能型耐磨透水砖，其特征在于，所述粘结剂为膨润土、脱硫石膏、羟丙基甲基纤维素醚以重量比2:2.5～4:1～3混合。


3.根据权利要求1所述的节能型耐磨透水砖，其特征在于，所述改性粘土的制备方法包括：将粘土粉碎至20目～40目，加入三磷酸钠，搅拌均匀，再置于250℃～265℃的环境下加热15分钟～25分钟，得到改性粘土。


4.根据权利要求3所述的节能型耐磨透水砖，其特征在于，所述三磷酸钠的加入量为粘土重量的1.2％～2.0％。


5.根据权利要求1所述的节能型耐磨透水砖，其特征在于，所述陶瓷颗粒包括10％粒径在5目～10目的陶瓷颗粒，50％粒径在10目～20目的陶瓷颗粒和40％粒径在20目～40目的陶瓷颗粒。


6.根据权利要求1所述的节能型耐磨透水砖，其特征在于，制备所述耐磨吸水层的原料按其重量份包括：改性粘土5份、陶瓷颗粒7.5份、玄武岩纤维0.7份、水泥6份。
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴银鑫，吴贤德，
申请(专利权)人：吴银鑫，
类型：发明
国别省市：福建;35