一种高强度仿石面陶瓷透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，具体为一种高强度仿石面陶瓷透水砖及其制备方法；本发明专利技术为了降低生产成本，使用了固废原料作为透水砖的主要组成原料，降低陶瓷透水砖的生产成本，并添加了较低熔点的旧钠钙玻璃微粉作为高温粘接料，利用其对脊性材料的浸润，便于其包裹高炉矿渣表面，形成具有高强度的透水砖的同时，避免高炉矿渣中的重金属元素的溶出；并且本发明专利技术还对原料中的废旧陶瓷微粉等脊性材料表面进行了改性处理，进一步的降低了烧制导致的残品率；在此基础上，本发明专利技术还在透水砖表面制备了自清洁层，负载纳米二氧化硅并烧结，将其转化为具有高催化活性的锐钛矿型纳米二氧化硅，提升光催化效率，强化其对有机污染物的降解。降解。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度仿石面陶瓷透水砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体为一种高强度仿石面陶瓷透水砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着城市化的推进，城市面积不断扩大，由此引起的城市排水难题也开始逐年尖锐，受限于城市硬化路面的影响，雨水无法像在自然界中那般可以直接渗透进土壤中，只能通过下水管道进行排泄，这无疑无形中增加了城市排水管线的负担。而透水砖作为一种具有较高孔隙率的检车材料，其内部含有大量空隙，可以实现透水效果，在降水时，可以使得水份透过空隙渗入土壤中，有效的缓解了城市积水问题；但是相较于传统水泥路面，陶瓷透水砖强度较低，且易出现开裂等强度问题，尤其随着使用时间的延长，透水砖还会沉积杂物堵塞透水砖空隙，造成透水性能下降等问题，因此有必要针对该问题进行攻克，以满足市场需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高强度仿石面陶瓷透水砖及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度仿石面陶瓷透水砖，具有以下技术特征：所述高强度仿石面陶瓷透水砖由透水砖基体以及透水砖基体表面的自清洁层组成；其中，按重量份数计，所述高强度仿石面陶瓷透水砖基体包括以下组分：废旧陶瓷微粉25
‑
40份、高炉矿渣微粉20
‑
35份、废玻璃微粉22.5
‑
41份、氧化钙2
‑
3.15份、氧化铝1.5
‑
3.5份、硅藻土25
‑
38份。
[0005]进一步的，所述废旧陶瓷微粉粒径为80
‑
120微米；所述高炉矿渣微粉粒径为30
‑
50微米；进一步的，所述废玻璃微粉由废旧钠钙玻璃粉碎后制得，粒径为60
‑
100微米。
[0006]进一步的，氧化钙、氧化铝以及硅藻土粒径为100
‑
140目。
[0007]一种高强度仿石面陶瓷透水砖的制备方法，包括以下步骤：S1. 制备透水砖基体；S11. 将废旧陶瓷、高炉矿渣、废玻璃、硅藻土、氧化钙、氧化铝分别球磨至所需粒径后，110
‑
130℃干燥至恒重，分别过筛分离，制得原料；S12. 步骤S11制备得到的废旧陶瓷微粉、高炉矿渣微粉、废玻璃微粉混合，加入至球磨机中，湿法球磨0.5
‑
1.5h后，过筛分离研磨球，得到微粉乳液；向微粉乳液中滴加盐酸调节pH值至2
‑
3，继续搅拌均化30
‑
45min后，加入冰醋酸后，继续混合30
‑
45min，加入丙烯醇后，升温至55
‑
60℃，继续均化反应1
‑
1.5h后，滴加氢氧化钠调节乳液pH至4
‑
6，冷却至室温后，得到改性微粉乳液；
S13. 向改性微粉乳液中加入经步骤S11处理后的硅藻土、氧化钙、氧化铝，继续球磨1
‑
1.5h后，过筛分离研磨球，110
‑
130℃干燥至恒重后，将所得混合料再次搅拌均匀后，平铺晾凉，喷雾调节混合料含水率至15
‑
20wt%，过筛造粒，密封陈腐24
‑
48h后，压制成型，得到透水砖坯体；S14. 将透水砖坯体存放在温度为85
‑
95℃的环境中静置保存12
‑
24h后，按照3
‑
5℃/min的升温速率，将透水砖坯体升温至145
‑
150℃，保温30min后，升温至450
‑
500℃，保温30
‑
45min后，按照2
‑
3℃/min的升温速率升温至1000
‑
1050℃，保温30
‑
60min后，按照1
‑
3℃/min的速率降温至500
‑
600℃，保温10
‑
30min后，停止加热，随炉冷却至室温后，得到透水砖基体；S2. 制备高强度仿石面陶瓷透水砖；S21. 将步骤S11制备得到的透水砖基体表面进行抛光打磨处理后，将其浸泡至正硅酸乙酯的无水乙醇饱和溶液中，负压浸渍处理4
‑
8h后，取出透水砖基体，将其迅速转移至氨水乙醇溶液中，再次负压浸渍处理12
‑
24h后，取出透水砖基体，静置1
‑
3h后，得到二氧化硅负载透水砖基体；S22. 按照1
‑
3℃/min的升温速率，将二氧化硅负载透水砖基体加热至100
‑
110℃，保温5
‑
10min后，按照3
‑
5℃/min的速率继续升温至450
‑
500℃，保温15
‑
30min后，停止加热，随炉冷却至室温，得到高强度仿石面陶瓷透水砖。
[0008]进一步的，步骤S12中，所述微粉乳液中，废旧陶瓷微粉、高炉矿渣微粉、废玻璃微粉、水的质量比为（25
‑
40）：（20
‑
35）：（22.5
‑
41）：（60
‑
100）。
[0009]进一步的，步骤S12中，所述微粉乳液、冰醋酸、丙烯醇的质量比为100：（2.5
‑
4）：（5
‑
10）。
[0010]进一步的，步骤S13中，压制成型时，压制压力为18
‑
25MPa。
[0011]进一步的，所述氨水乙醇溶液的pH值为9.5
‑
10.5。
[0012]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：1. 本专利技术为了降低生产成本，使用了固废原料作为透水砖的主要组成原料；首先本专利技术使用了废旧陶瓷与高炉矿渣作为脊性材料充当透水砖骨架，降低陶瓷透水砖的生产成本，并且在高温环境下，废旧陶瓷与高炉矿渣作为脊性材料具有较高的熔点，可以有效保持本专利技术制备的透水砖在烧结过程中的体积稳定性，从而保证最终制备产品的空隙率；2. 由于废旧陶瓷与高炉矿渣均属脊性材料，在高温下不易熔融浸润，因此为了提升透水砖强度，本专利技术进一步的添加了废旧玻璃微粉作为高温粘接料，并且本专利技术还对废旧玻璃微粉原料进行了限定，使用具有较低熔点的旧钠钙玻璃作为原料，并粉磨降低其粒径，进一步的降低烧结熔融难度，在此基础上，本专利技术还添加了氧化钙、氧化铝作为助溶剂，促进原料颗粒的界面反应，提高物料熔融后的流动性与均匀性，进一步增强高温熔融后玻璃的流动性，增强其对脊性材料的浸润，便于其包裹高炉矿渣表面，形成具有高强度的透水砖的同时，避免高炉矿渣中的重金属元素的溶出；3. 本专利技术在原料混合过程中，为了增强制备得到的透水砖坯体的均一性，降低烧制过程中的残品概率，还对原料中的废旧陶瓷微粉、高炉矿渣微粉、废玻璃微粉表面进行了改性处理，在酸性环境中使用冰醋酸与丙烯醇处理其表面，并进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度仿石面陶瓷透水砖，其特征在于：所述高强度仿石面陶瓷透水砖由透水砖基体以及透水砖基体表面的自清洁层组成；其中，按重量份数计，所述高强度仿石面陶瓷透水砖基体包括以下组分：废旧陶瓷微粉25
‑
40份、高炉矿渣微粉20
‑
35份、废玻璃微粉22.5
‑
41份、氧化钙2
‑
3.15份、氧化铝1.5
‑
3.5份、硅藻土25
‑
38份。2.根据权利要求1所述的一种高强度仿石面陶瓷透水砖，其特征在于：所述废旧陶瓷微粉粒径为80
‑
120微米；所述高炉矿渣微粉粒径为30
‑
50微米。3.根据权利要求1所述的一种高强度仿石面陶瓷透水砖，其特征在于：所述废玻璃微粉由废旧钠钙玻璃粉碎后制得，粒径为60
‑
100微米。4.根据权利要求1所述的一种高强度仿石面陶瓷透水砖，其特征在于：氧化钙、氧化铝以及硅藻土粒径为100
‑
140目。5.一种高强度仿石面陶瓷透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 制备透水砖基体；S11. 将废旧陶瓷、高炉矿渣、废玻璃、硅藻土、氧化钙、氧化铝分别球磨至所需粒径后，110
‑
130℃干燥至恒重，分别过筛分离，制得原料；S12. 步骤S11制备得到的废旧陶瓷微粉、高炉矿渣微粉、废玻璃微粉混合，加入至球磨机中，湿法球磨0.5
‑
1.5h后，过筛分离研磨球，得到微粉乳液；向微粉乳液中滴加盐酸调节pH值至2
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3，继续搅拌均化30
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45min后，加入冰醋酸后，继续混合30
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45min，加入丙烯醇后，升温至55
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60℃，继续均化反应1
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1.5h后，滴加氢氧化钠调节乳液pH至4
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6，冷却至室温后，得到改性微粉乳液；S13. 向改性微粉乳液中加入经步骤S11处理后的硅藻土、氧化钙、氧化铝，继续球磨1
‑
1.5h后，过筛分离研磨球，110
‑
130℃干燥至恒重后，将所得混合料再次搅拌均匀后，平铺晾凉，喷雾调节混合料含水率至15
‑
20wt%，过筛造粒，密封陈腐24
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48h后，压制成型，得到透水砖坯体；S14. 将透水砖坯体存放在温度为85
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95℃的环境中静置保存12

【专利技术属性】
技术研发人员：罗国良，黎俊东，唐秋生，潘世杰，姚汉威，
申请(专利权)人：广东四通建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：