一种石材废料制作仿花岗岩透水砖及其制备工艺制造技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种石材废料制作仿花岗岩透水砖及其制备工艺。其技术要点如下：将石材废料筛分为粗石材废料和细石材废料，粗石材废料的粒径为5～12.5mm；细石材废料的粒径为1～5mm；将粗石材废料用于透水砖的底层坯料；细石材废料用于透水砖的面层坯料。本发明专利技术将石材废料应用于透水砖中，废弃材料再次利用的同时，提高了透水砖的透水透气性和抗压强度，具有经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种石材废料制作仿花岗岩透水砖及其制备工艺
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种石材废料制作仿花岗岩透水砖及其制备工艺。
技术介绍
石材矿山开采带来70％以上的废石料，处理这些废石料或占用土地堆放或进行填埋，损毁了大量的宝贵土地，使石材资源变成了危害环境的一大公害。而人造石材产业的崛起为彻底解决这一问题找到了出路，把开采天然石材产生的巨量废料用作人造石材的主要原料，变废为宝，这无疑具有巨大的经济意义。发展人造石材产业不直接消耗原生的自然资源、不破坏自然环境，属于资源循环利用的环保利废产业。透水砖是由骨料、外加剂、水等，经特定工艺拌制而成的一种多孔透水砖，其表面形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，其内部含有很大比例的贯通性孔隙，具有透气、透水和重量轻的特点。海绵透水砖在地下水资源保护、吸声降噪、城市热环境改善、城市地表土壤生态环境改善、水体净化及缓解地表径流等方面具有巨大的作用。然而现有的透水砖仅仅关注透水性能，但透水砖的硬度并不高，不耐磨，不耐用，严重制约了透水砖的广泛应用。有鉴于上述现有透水砖存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类材料多年丰富经验及专业知识，配合理论分析，加以研究创新，开发一种石材废料制作仿花岗岩透水砖及其制备工艺，将石材废料应用于透水砖中，实现了资源的再次利用，提高石材荒料的利用率、降低石材加工过程中的损失，在保证透水砖的透水性的同时，提高了透水砖的抗压强度和抗折强度以及耐腐蚀性能，具有良好的经济效益和实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种石材废料制作仿花岗岩透水砖，将石材废料过筛后，将不同粒径的石材废料用于透水砖的面层坯料和底层坯料中，综合利用石材废料的同时，保证了透水砖的透水透气性能，提高了透水砖抗压强度和抗折强度。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：本专利技术提供的一种石材废料制作仿花岗岩透水砖，将石材废料筛分为粗石材废料和细石材废料，粗石材废料的粒径为5～12.5mm；所述细石材废料的粒径为1～5mm；将粗石材废料用于透水砖的底层坯料；细石材废料用于透水砖的面层坯料。细石材废料的粒径在1～5mm，将其应用于面层坯料的制备中，孔隙率大，孔尺寸均匀，能够快速透水；而粗石材废料的粒径在5～12.5mm，制备出的底层坯料的孔隙更大，使水从小孔径流入大孔径，形成一定的压力差，提高渗水速率，同时大幅提高透水砖的透水性能、强度、抗融冻性好和防滑性能。进一步的，本专利技术利用的石材废料包括花岗岩废弃料、辉绿岩废弃料、石英石废弃料等石材废料。进一步的，按照重量份数计算，面层坯料包括如下组分：细石材废料65～80份，粘结剂5～8份，色料1～3份，铬铁矿渣5～10份，陶瓷骨料15～23份和水20～30份。铬铁矿渣的加入，提高了透水砖的抗压强度和抗折强度。进一步的，按照重量份数计算，底层坯料包括如下组分：粗石材废料60～70份，高铝矾土骨料颗粒5～8份，凹凸棒土2～3份，高铝矾土细粉5～8份和粘结剂5～8份。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，并通过与凹凸棒土的插层性能的共同作用，减少大量液相产生；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，提高透水砖的抗压强度和抗折强度。进一步的，细石材废料在使用前，采用质量浓度为1％的三乙醇胺溶液进行表面改性。采用质量浓度为1％的三乙醇胺溶液对细石材废料进行表面改性，使石材废料表面的羟基与三乙醇胺反应，对石材废料表面进行接枝，提高石材废料与粘结剂的相容性和粘结力，从而提高石材废料的抗折强度。进一步的，粗石材废料在使用前，采用质量浓度为2％的氨基硅油的溶液进行表面改性。采用氨基硅油对粗石材废料进行表面改性后，一方面增大了粗石材废料的比表面积，提高粗石材废料的孔隙率，另一方面通过氨基硅油的接枝，提高粗石材废料与细石材废料之间的粘结力，形成一层粘结层，能够对应力进行有效吸收，避免底层和面层剥离的同时，也避免了上下应力导致的透水砖的开裂。进一步的，细石材废料的表面改性方法包括如下操作步骤：A1.配制质量浓度为1％的三乙醇胺溶液，并测试其吸光度，记为Aj；A2.测细石材废料的比表面积记为Sm，将细石材废料洗净并干燥后，测其比表面积记为Sn，将干燥洗净后的石材废料置于质量浓度为1％的三乙醇胺溶液中搅拌；A3.每隔10～15min测溶液吸光度，记为An；A4.当(Aj-An)/An≥(Sn-Sm)/Sm时，细石材废料的表面改性结束，停止搅拌，干燥备用。采用三乙醇胺处理后制备出的透水砖，其抗折强度有明显提高；而三乙醇胺的过量也会导致透水砖抗折强度下降。事实上，三乙醇胺除了可以作为表面改性剂外，但过量的三乙醇胺则会加快促进剂产生自由基的速度，进而间接加速粘结剂的固化反应，最后导致透水砖脆性增大，抗折强度降低。因此本专利技术中对三乙醇胺接枝细石材废料的吸附率进行了严格的控制，本专利技术通过改性过程中三乙醇胺溶液的吸光度的变化判断三乙醇胺溶液的浓度变化，从而判断三乙醇胺与细石材废料的反应程度，以此来判断三乙醇胺的接枝率。而不同的比表面积的细石材废料的接枝率不同，所消耗的三乙醇胺的量也不同，因此，当(Aj-An)/An≥(Sn-Sm)/Sm时，三乙醇胺的接枝率既能提高透水砖面层的抗折强度，又能够残余一部分与粗石材废料作用，形成本专利技术所要获得的粘结层。进一步的，粘结剂是硅溶胶或铝溶胶中的任意一种。优选为铝溶胶，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。由于石材颗粒中含有大量高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。本专利技术的第二个目的是提供一种石材废料制作仿花岗岩透水砖的制备工艺，具有同样的技术效果。本专利技术的上述技术目的是由以下技术方案实现的。本专利技术提供的一种石材废料制作仿花岗岩透水砖的制备工艺如下：S1.将面层坯料和底层坯料分别混合后搅拌均匀；S2.在模具中将面层坯料铺平；S3.将底层坯料在面层坯料上铺平；S4.模压成型，得到坯体，烘干；S5.将烘干的坯体入窑烧成。作为上述技术方案的优选，步骤S4中的成型压力为25～28MPa。作为上述技术方案的优选，步骤S5中的烧成温度为1050～1200℃，烧成时间为1～2h。作为上述技术方案的优选，步骤S4中的烘干温度为90～120℃，烘干时间为7～10h。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术中，将石材废料通过筛分后，将粗石材废料应用于透水砖的底层，将细石材废料应用于透水砖的面层，通过粒径的大小不同，使透水砖的面层具有孔隙率大，孔径小的特点，使透水砖的底层具有孔径大，贯通孔更多的特点，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石材废料制作仿花岗岩透水砖，其特征在于，将石材废料筛分为粗石材废料和细石材废料，所述粗石材废料的粒径为5～12.5mm；所述细石材废料的粒径为1～5mm；将所述粗石材废料用于透水砖的底层坯料；所述细石材废料用于透水砖的面层坯料。/n

【技术特征摘要】
1.一种石材废料制作仿花岗岩透水砖，其特征在于，将石材废料筛分为粗石材废料和细石材废料，所述粗石材废料的粒径为5～12.5mm；所述细石材废料的粒径为1～5mm；将所述粗石材废料用于透水砖的底层坯料；所述细石材废料用于透水砖的面层坯料。


2.根据权利要求1所述的一种石材废料制作仿花岗岩透水砖，其特征在于，按照重量份数计算，所述面层坯料包括如下组分：细石材废料65～80份，粘结剂5～8份，色料1～3份，铬铁矿渣5～10份，陶瓷骨料15～23份和水20～30份。


3.根据权利要求1或2所述的一种石材废料制作仿花岗岩透水砖，其特征在于，按照重量份数计算，所述底层坯料包括如下组分：粗石材废料60～70份，高铝矾土骨料颗粒5～8份，凹凸棒土2～3份，高铝矾土细粉5～8份和粘结剂5～8份。


4.根据权利要求2所述的一种石材废料制作仿花岗岩透水砖，其特征在于，所述细石材废料在使用前，采用质量浓度为1％的三乙醇胺的溶液进行表面改性。


5.根据权利要求3所述的一种石材废料制作仿花岗岩透水砖，其特征在于，所述粗石材废料在使用前，采用质量浓度为2％的氨基硅油的溶液进行表面改性。


6.根据权利要求4所述的一种石材废料制作仿花岗岩透水砖，其特征在于，所述细石材废料的表面改...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宪芝，胡月平，翟矿山，陆建斌，傅俊，
申请(专利权)人：浙江寰龙环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33