CN100436091C - 一种复合陶瓷透水砖的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境友好型复合陶瓷透水砖的生产方法，该方法以内含可燃物的工业废渣为底层骨料，以废瓷粒为面层骨料，其颗粒级配都为：过10～20目筛的料占55～65，过20～30目筛的料占35～45；通过外加适量的高温粘结剂和有机粘结剂CMC，经配料、陈腐、成型、干燥、焙烧工序而获得产品。上述方法主要通过优化颗粒级配和巧妙地利用工业废渣本身含有的可燃物作为成孔剂，并且上下两层采用不同的主要原料，使由该方法获得的产品不仅透水性强、保水性好、强度高，而且还简化了制砖的工艺过程，降低了生产成本。这种产品是一种用于铺设人行道、停车场、机场、广场等公共场所的理想产品。
Description
技术领域
本发明属于地面砖技术领域，具体涉及一种透水砖的生产方法，由该方法生产出的产品主要适用于需迅速渗透雨水的人行道、停车场、机场、广场等公共场所的地面铺设。
背景技术
随着经济的发展，现代城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料所覆盖，被硬化的路面逐年增多。而传统的地面硬化材料主要是石材、水泥、普通陶瓷广场砖等，这些材料具有共同的特征就是不透水和不透气，造成了诸多的危害，如下雨时，雨水遇到硬化地面四处横流，横流过程中雨水会带走大量的城市污染物，造成接受雨水的河流、湖泊的污染；同时由于雨水被导入河流而流失掉，造成干旱缺水的问题，从而加大了“城市热岛效应”。为了解决上述问题，各式各样的透水砖便应运而生，经济实用的高性能透水砖渐渐成为该领域的研究热点。中国专利(公开号CN1336349)公开了“一种陶瓷透水砖及其生产方法”专利申请，它以废墙地砖粒、长石粉、木屑等为原料，经高温烧结而成。由于这种陶瓷透水砖生产技术未解决废墙地砖粒颗粒级配问题，因此难以达到理想的透水性能以及抗压、抗折强度。同时由于这种陶瓷透水砖整体都是一致的材料，造成不必要的材料浪费，并且在生产中以木屑为成孔剂，使生产工艺复杂、生产过程加长。
发明内容
为了解决上述问题，就需要充分利用陶瓷废料及内含可燃物的工业废渣，研发一种具有透水性强、保水性好、强度高的耐磨复合陶瓷透水砖的生产方法。
本发明的技术方案如下：一种环境友好型复合陶瓷透水砖的生产方法，以内含可燃物的工业废渣为底层骨料，以废瓷粒为面层骨料，它们的颗粒级配(按重量百分比)都为：过10～20目筛的料占55～65，过20～30目筛的料占35～45；通过外加适量的高温粘结剂和有机粘结剂CMC，其中高温粘结剂组成(按重量百分比)为：
石灰石 10～20
白云石 0～10
长石 14～20
石英 7～10
高岭土 10～15
瓷石粉 40～50，
经配料、陈腐、成型、干燥、焙烧工序而获得产品。
所述的工业废渣优选煤渣或煤矸石中的一种。
所述的底层原料优化组成(按重量百分比)为：
煤渣或煤矸石 65～90
高温粘结剂 10～35
CMC 1.3(外加)，
面层原料优化组成(按重量百分比)为：
废瓷粒 70～90
高温粘结剂 10～30
CMC 1.3(外加)。
所述的面层与底层优选的厚度比为1∶6～8。
所述的废瓷粒可以是日用陶瓷、卫生陶瓷、瓷质砖或玻化砖中的一种或者是其中任意几种废料的结合。
随着我国工业进程的迅猛发展，煤渣及陶瓷废料等工业废渣日益严重地污染着生态环境。因此，对这些工业废渣进行资源化利用，变废为宝，是一项非常重要的技术，不但具有重大的经济、社会效益，而且还具有显著的环保效益。本发明提出的环境友好型复合陶瓷透水砖的生产方法，利用煤渣(或其它工业废料)和废瓷粒作为主要原料，实现了工业废渣的资源化，减少了资源消耗，保护了环境。采用粗颗粒的煤渣(或其它工业废料)作透水砖的底料具有高的透水性，以废瓷粒作面料不仅可以提高透水砖的强度，增强其耐磨性，并且还可以利用陶瓷废料本身的顔色装饰透水砖的表层效果(必要时可以加入少量的坯用色料以丰富砖体的顔色)。煤渣等工业废渣或废瓷粒作为骨料在高温焙烧时不融熔，起着骨架作用，而高温粘结剂则通过熔融或低共熔产生液相，液相便把骨料颗粒互相粘结起来，但它并不充满所有的颗粒间隙，这样就形成一定强度和一定气孔特征的结构。本发明的透水性主要是通过优化颗粒级配和巧妙地利用了煤渣(或其它工业废渣)本身含有的可燃物作为成孔剂而实现，无须外加成孔剂，这样便大大简化了制砖的工艺过程。有机粘结剂在坯体的成型及低温阶段的粘结中起主要作用。同时，上述陶瓷透水砖的面料是由不同颗粒级配的废瓷粒压制而成，通过高温焙烧，在高温粘结剂的作用下，面料的颗粒与颗粒之间粘结，形成多孔瓷质层。瓷质层表面硬度高，表面具有良好的防滑效果。这种陶瓷透水砖还具有降温、降噪、调节气候、消除城市“热岛效应”以及提高空气质量，保持地表水循环的多项功能。
具体实施方式
实施例1
环境友好型复合陶瓷透水砖，底料和面料分别以煤渣和废瓷粒为主要原料，高温粘结剂的原料为石灰石、白云石、长石、高岭土、石英和瓷石粉，外加有机粘结剂CMC，按以下配方烧结而成：
配方(按重量百分比计)：
底料：煤渣 75(其中10～20目的为45；20～30目的为30)
高温粘结剂 25
CMC 1.3(外加)
面料：废瓷粒 80(其中10～20目的为48；20～30目的为32)
高温粘结剂 20
CMC 1.3(外加)，
其中高温粘结剂的重量百分比组成：
石灰石 14.8
白云石 7.4
长石 14.8
石英 7.4
高岭土 11.1
瓷石粉 44.4。
生产陶瓷透水砖的方法依次按下列步骤进行：
①、配料：煤渣和废瓷粒按配方的颗粒级配比过筛；石灰石、白云石、长石、高岭土、石英和瓷石粉过220目筛；有机粘结剂CMC以一定量的水溶解，按配方加入煤渣、瓷废粒、石灰石、白云石、长石、高岭土、石英和瓷石粉，球磨混匀，后加入适量的有机粘结剂CMC溶液搅拌均匀；
②、陈腐：将搅拌均匀的原料陈腐24小时；
③、成型：用12MPa压力压制成型；
④、干燥：干燥温度为90℃，干燥时间为1小时；
⑤、烧成：在1200℃条件下焙烧并保温60分钟；
⑥、产品的分级包装。
实施例2
环境友好型复合陶瓷透水砖，底料和面料分别以煤渣和废瓷粒为主要原料，高温粘结剂的原料为石灰石、白云石、长石、高岭土、石英和瓷石粉，外加有机粘结剂CMC，按以下配方烧结而成：
配方(按重量百分比计)：
底料：煤渣 70(其中10～20目的为42；20～30目的为28)
高温粘结剂 30
CMC 1.3(外加)
面料和高温粘结剂的配方与实施例1相同。
工艺步骤中，焙烧温度为1180℃，成型压力为10MPa，其余与例1相同。
实施例3
环境友好型复合陶瓷透水砖，底料和面料分别以煤和废瓷粒为主要原料，高温粘结剂的原料为石灰石、白云石、长石、高岭土、石英和瓷石粉，外加有机粘结剂CMC，按以下配方烧结而成：
面料：废瓷粒 85(其中10～20目的为48；20～30目的为32)
高温粘结剂 15
CMC 1.3(外加)
底料与高温粘结剂的配方与例1相同。
工艺步骤中，焙烧温度为1180℃，成型压力为16MPa，其余与例1相同。
实施例4
环境友好型复合陶瓷透水砖，底料和面料分别以煤矸石和废瓷粒为主要原料，高温粘结剂的原料为石灰石、白云石、长石、高岭土、石英和瓷石粉，外加有机粘结剂CMC，按以下配方烧结而成：
底料：煤矸 65(其中10～20目的为39；20～30目的为26)
高温粘结剂 35
CMC 1.3(外加)
其中高温粘结剂的重量百分比组成：
石灰石 20
长石 14.3
石英 8.6
高岭土 14.3
瓷石粉 42.8，
面料配方与例1相同。
工艺步骤中，在1190℃焙烧并保温90分钟，成型压力为20MPa，其余与例1相同。
本陶瓷透水砖按照中华人民共和国建材行业标准(JC/T945-2005)方法进行检测，其主要技术指标的检测结果如下：
1、抗压强度和抗折强度：
抗压强度：46.6～56.8MPa
抗折强度：12.8～16.0MPa
2、物理性能：
耐磨性：磨坑长度≤28mm；
保水性：≥1.1g/cm2；
透水系数：3.6～6.5×10-2cm/s；
抗冻性：抗压强度损失率≤18.6％
Claims (4)
1、一种复合陶瓷透水砖的生产方法，以内含可燃物的工业废渣为底层骨料，以废瓷粒为面层骨料，它们的颗粒级配(按重量百分比)都为：过10～20目筛的料占55～65，过20～30目筛的料占35～45；通过外加适量的高温粘结剂和有机粘结剂CMC，其中高温粘结剂组成(按重量百分比)为：
石灰石 10～20
白云石 0～10
长石 14～20
石英 7～10
高岭土 10～15
瓷石粉 40～50，
经配料、陈腐、成型、干燥、焙烧工序而获得产品。
2、根据权利要求1所述的复合陶瓷透水砖的生产方法，其中所述的工业废渣是煤渣或煤矸石中的一种。
3、根据权利要求2所述的复合陶瓷透水砖的生产方法，其中所述的底层原料组成(按重量百分比)为：
煤渣或煤矸石 65～90
高温粘结剂 10～35，
另外再加入重量百分比为1.3的CMC；
面层原料组成(按重量百分比)为：
废瓷粒 70～90
高温粘结剂 10～30，
另外再加入重量百分比为1.3的CMC。
4、根据权利要求1或2或3所述的复合陶瓷透水砖的生产方法，其中所述的面层与底层的厚度比为1∶6～8。
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