CN105330233A - 一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖，由下列重量份的原料制成：沙漠砂50-53、热塑性酚醛树脂4-5、乌洛托品0.6-0.7、硬脂酸钙0.2-0.22、水适量、标号为42.5的硅酸盐水泥42-45、粉煤灰5-6、聚乙烯醇4-5、纳米二氧化钛5-6、活性炭3-4、氯化钙2-3、碳纳米管3-4、废玻璃30-40、煤矸石110-115、羧甲基纤维素6-7。本发明在表层材料的制备中添加碳纳米管、氯化钙、纳米二氧化钛，通过一系列的处理工艺配合活性炭的添加，能够进一步提高砖体对汽车尾气、空气中有害气体的吸附作用，达到净化气体的功效；生产的透水地砖强度高、透水系数高，有效缓解城市的热岛效应。

Description

一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖。

背景技术

随着城市化发展速度的加剧，城市地表正在逐步被建筑物和各种混凝土等阻水性材料所覆盖，不透水区域比例在大幅增高，部分地区其覆盖率已超过80%。由于城市的排水能力越来越差，许多城市一遇到暴雨，其路面雨水无法快速渗漏，很容易造成城市内涝。因此，为解决城市地表硬化问题，营造高质量的自然生活环境，维护城市生态平衡，绿色环保的新型建材产品-透水砖应运而生，并得到了快速发展。

目前，市场上常见的透水砖主要有混凝土透水砖、陶瓷透水砖、砂基透水砖等。而陶瓷透水砖常用的原料主要有多年期赤泥，黄金尾矿，粉煤灰，釉面陶瓷，混凝土等。而这些原料所制备的透水砖一般都需要经1000-1400℃的高温烧结，浪费化石燃料，并产生工业废气造成大气污染。砂基透水砖是近些年发展起来的新型透水砖，以沙漠中的风积沙为骨料。由于砂基透水砖面世才区区几年，大规模使用还没有形成，对其产生的效益更没有深入研究。沙漠中储藏着大量的风积沙资源，这些风积沙具有颗粒细小、含水率低的特点，为研制砂基透水砖提供了廉价的原材料。从研究的角度来看，开展砂基透水砖的研制和效益分析工作有利于完善我国透水砖研究体系，并起到促进砂基透水砖推广应用；从城市生态建设的角度来看，有利于推进城市雨水利用步伐，缓解城市水资源匮乏的局面；从沙漠化治理的角度来看，有利于缓解沙漠化，并带来巨大的社会经济和生态效益。由此可见，开展砂基透水砖的研究有重大的现实意义。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖，由下列重量份的原料制成：沙漠砂50-53、热塑性酚醛树脂4-5、乌洛托品0.6-0.7、硬脂酸钙0.2-0.22、水适量、标号为42.5的硅酸盐水泥42-45、粉煤灰5-6、聚乙烯醇4-5、纳米二氧化钛5-6、活性炭3-4、氯化钙2-3、碳纳米管3-4、废玻璃30-40、煤矸石110-115、羧甲基纤维素6-7。

所述一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖，由以下具体步骤制成：

（1）将沙漠砂水洗后烘干得到烘干砂，将烘干砂放入沸腾炉内，加热使得烘干砂的温度上升至160℃，然后转移烘干砂至混砂机中，保持恒温160℃，在混碾的同时缓慢加入热塑性酚醛树脂，混碾80秒后缓慢加入溶于10倍量水的乌洛托品，继续混碾60秒，之后吹入冷风冷却至100℃时均匀地加入硬脂酸钙，混和30秒，出砂到破碎机中，风冷至35℃时破碎，过30目筛，得到覆膜沙漠砂；

（2）将活性炭烘干粉碎，过100目筛待用；将氯化钙与碳纳米管混合，加入总量3倍量的水，以1000转/分的速度搅拌20分钟，然后加热至80℃，加入纳米二氧化钛，超声振荡30分钟，形成混悬液待用；将聚乙烯醇溶于3倍量的水中，与混悬液混合均匀，加入粉碎后的活性炭、步骤（1）得到的覆膜沙漠砂，送入混料机中，以600转/分的速度搅拌30分钟，得到表层材料；

（3）将废玻璃破碎，形成2mm左右的小颗粒备用；将煤矸石粉碎，过40目筛备用；将羧甲基纤维素与3倍量的水混合，加热至完全溶解后与煤矸石粉混合，送入造粒机中混合造粒；将废玻璃颗粒与煤矸石颗粒混合，放入搅拌机中，继续加入标号为42.5的硅酸盐水泥以及其余剩余成分，以800转/分的速度搅拌5分钟后加入总量10%的水继续搅拌10分钟，得到底层材料；

（4）将底层材料倒入模具中，振实底层材料并修平表面，再把表层材料倒入模具中，振实后在3MPa的压力下压制15分钟后，在25℃下恒温干燥48小时，脱模后将砖体放入混凝土标准养护箱中按要求养护21天即得。

本发明的优点是：本发明首先对烘干砂进行包覆热塑性酚醛树脂处理，得到覆膜沙漠砂，配合粘合剂等成分制成表层材料，赋予透水砖表层微小的透水孔，改善了混凝土砖体的大孔易被泥浆堵塞的缺点，也增强了美观性；配合底层混凝土材料的应用，提高了砖体的强度以及透水性，而且不仅降低了生产成本，还解决了治理风沙的环保目的。

本发明在表层材料的制备中添加碳纳米管、氯化钙、纳米二氧化钛，通过一系列的处理工艺配合活性炭的添加，能够进一步提高砖体对汽车尾气、空气中有害气体的吸附作用，达到净化气体的功效；同时在底层材料中添加煤矸石、废玻璃等废弃物，节能利废，降低了生产成本，生产的透水地砖强度高、透水系数高，有效缓解城市的热岛效应和排水能力。

具体实施方式

一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖，由下列重量份（公斤）的原料制成：沙漠砂50、热塑性酚醛树脂4、乌洛托品0.6、硬脂酸钙0.2、水适量、标号为42.5的硅酸盐水泥42、粉煤灰5、聚乙烯醇4、纳米二氧化钛5、活性炭3、氯化钙2、碳纳米管3、废玻璃30、煤矸石110、羧甲基纤维素6。

所述一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖，由以下具体步骤制成：

（1）将沙漠砂水洗后烘干得到烘干砂，将烘干砂放入沸腾炉内，加热使得烘干砂的温度上升至160℃，然后转移烘干砂至混砂机中，保持恒温160℃，在混碾的同时缓慢加入热塑性酚醛树脂，混碾80秒后缓慢加入溶于10倍量水的乌洛托品，继续混碾60秒，之后吹入冷风冷却至100℃时均匀地加入硬脂酸钙，混和30秒，出砂到破碎机中，风冷至35℃时破碎，过30目筛，得到覆膜沙漠砂；

（2）将活性炭烘干粉碎，过100目筛待用；将氯化钙与碳纳米管混合，加入总量3倍量的水，以1000转/分的速度搅拌20分钟，然后加热至80℃，加入纳米二氧化钛，超声振荡30分钟，形成混悬液待用；将聚乙烯醇溶于3倍量的水中，与混悬液混合均匀，加入粉碎后的活性炭、步骤（1）得到的覆膜沙漠砂，送入混料机中，以600转/分的速度搅拌30分钟，得到表层材料；

（3）将废玻璃破碎，形成2mm左右的小颗粒备用；将煤矸石粉碎，过40目筛备用；将羧甲基纤维素与3倍量的水混合，加热至完全溶解后与煤矸石粉混合，送入造粒机中混合造粒；将废玻璃颗粒与煤矸石颗粒混合，放入搅拌机中，继续加入标号为42.5的硅酸盐水泥以及其余剩余成分，以800转/分的速度搅拌5分钟后加入总量10%的水继续搅拌10分钟，得到底层材料；

（4）将底层材料倒入模具中，振实底层材料并修平表面，再把表层材料倒入模具中，振实后在3MPa的压力下压制15分钟后，在25℃下恒温干燥48小时，脱模后将砖体放入混凝土标准养护箱中按要求养护21天即得。

对本发明实施例制成的透水地砖进行各项性能测试，保水性大于0.6g/cm²，透水系数为2.3×10^-2cm/s，抗弯强度为46MPa，25次冻融循环抗压强度损失小于20％，符合行业标准。

Claims (2)

1.一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖，其特征在于，由下列重量份的原料制成：沙漠砂50-53、热塑性酚醛树脂4-5、乌洛托品0.6-0.7、硬脂酸钙0.2-0.22、水适量、标号为42.5的硅酸盐水泥42-45、粉煤灰5-6、聚乙烯醇4-5、纳米二氧化钛5-6、活性炭3-4、氯化钙2-3、碳纳米管3-4、废玻璃30-40、煤矸石110-115、羧甲基纤维素6-7。

2.根据权利要求1所述一种可吸附废气的复合型免烧透水地砖，其特征在于，由以下具体步骤制成：

（1）将沙漠砂水洗后烘干得到烘干砂，将烘干砂放入沸腾炉内，加热使得烘干砂的温度上升至160℃，然后转移烘干砂至混砂机中，保持恒温160℃，在混碾的同时缓慢加入热塑性酚醛树脂，混碾80秒后缓慢加入溶于10倍量水的乌洛托品，继续混碾60秒，之后吹入冷风冷却至100℃时均匀地加入硬脂酸钙，混和30秒，出砂到破碎机中，风冷至35℃时破碎，过30目筛，得到覆膜沙漠砂；

（2）将活性炭烘干粉碎，过100目筛待用；将氯化钙与碳纳米管混合，加入总量3倍量的水，以1000转/分的速度搅拌20分钟，然后加热至80℃，加入纳米二氧化钛，超声振荡30分钟，形成混悬液待用；将聚乙烯醇溶于3倍量的水中，与混悬液混合均匀，加入粉碎后的活性炭、步骤（1）得到的覆膜沙漠砂，送入混料机中，以600转/分的速度搅拌30分钟，得到表层材料；

（3）将废玻璃破碎，形成2mm左右的小颗粒备用；将煤矸石粉碎，过40目筛备用；将羧甲基纤维素与3倍量的水混合，加热至完全溶解后与煤矸石粉混合，送入造粒机中混合造粒；将废玻璃颗粒与煤矸石颗粒混合，放入搅拌机中，继续加入标号为42.5的硅酸盐水泥以及其余剩余成分，以800转/分的速度搅拌5分钟后加入总量10%的水继续搅拌10分钟，得到底层材料；

（4）将底层材料倒入模具中，振实底层材料并修平表面，再把表层材料倒入模具中，振实后在3MPa的压力下压制15分钟后，在25℃下恒温干燥48小时，脱模后将砖体放入混凝土标准养护箱中按要求养护21天即得。