CN105330318A - 一种多孔隙强度高的烧结透水地砖 - Google Patents

一种多孔隙强度高的烧结透水地砖 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多孔隙强度高的烧结透水地砖,由下列重量份的原料制备制成:污水厂污泥40-43、稻壳6-7、钾长石粉4-5、粉煤灰10-12、水玻璃10-12、玄武岩碎石29-31、锯末5-6、介孔二氧化硅9-11、硅烷偶联剂kh5600.8-1、聚乙烯醇纤维3-4、高炉矿渣7-9、化工废石膏粉2-3。本发明还在砖体的制备中添加介孔二氧化硅、锯末、聚乙烯醇纤维,通过工艺改性后烧结成型,能够形成复合通孔的结构,而且通过合理调整混合骨料的粒径,得到分布密集的多孔,同时产品抗压强度高,结实耐用,透水系数高。

Description

一种多孔隙强度高的烧结透水地砖
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域,尤其涉及一种多孔隙强度高的烧结透水地砖。
背景技术
[0002] 海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。众所周知,现有的城镇街道路面大都采用水泥混凝土、柏油、石材、陶瓷砖等不透水的材质铺设而成,这种硬化路面已经不适应建设海绵城市路面的趋势。
[0003] 透水砖具有良好的透水性及保湿性能,能很好地缓解城市由于硬化路面所带来的“城市荒漠化”及“热岛效应”问题,有利于保持城市水平衡;自然降水能够迅速被透水砖吸收,并透过地表渗入地下,适时补充地下水位;透水砖能消除或减少地面积水,在产生防洪效益的同时,众多城市污染物不通过流水迀移而造成更大面积的环境污染;降雨结束后,透水砖中的水分又逐渐释放到空气中,调节地表温度和湿度,减轻城市“热岛效应”,维护地表生态平衡;同时透水砖具有吸音和防滑功能,可改善行走的安全性与舒适性,吸收车辆行驶所产生的噪音,创造安静舒适的交通环境。透水地砖可广泛用于住宅、庭院、公园、广场、人行道及轻量交通公路等路面的铺设,能产生良好的社会、环境和生态效应。
[0004] 长期以来,污水厂的污泥处理一直是一个环保问题。污泥填埋不能从根本上解决污泥对环境的污染问题,而污泥的再生回收利用的成本很高,因此污泥的资源化利用被认为是最经济合理的处置方式。污水厂污泥除含有少量的有机成分外,大部分二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁等无机成分跟粘土成分相似,粘结性较好,因而可以制作砖、水泥熟料、陶粒等建筑材料的原料。长期以来,粘土砖一直作为建筑行业用量最大最重要的墙体材料,每年不仅会毁坏大量土地农田,而且破坏了生态环境,所以将此制成建筑原料,是一种经济合理的处理方法。
发明内容
[0005] 本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种多孔隙强度高的烧结透水地砖。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的:
一种多孔隙强度高的烧结透水地砖,由下列重量份的原料制备制成:污水厂污泥40-43、稻壳6-7、钾长石粉4-5、粉煤灰10-12、水玻璃10-12、玄武岩碎石29-31、锯末5_6、介孔二氧化硅9-11、硅烷偶联剂kh5600.8-1、聚乙烯醇纤维3-4、高炉矿渣7_9、化工废石膏粉 2-3。
[0007] 所述一种多孔隙强度高的烧结透水地砖,由以下具体步骤制成:
(1)将污水厂污泥自然干燥,粉碎处理过200目筛,得到污泥粉待用;将一半量的污泥粉、稻壳、钾长石粉混合,加入适量的水,放入搅拌机中以120转/分的速度搅拌成泥料,控制含水量为20%,然后送入造粒机中挤出造粒得到污泥颗粒,控制颗粒粒度为10目;
(2)将污泥颗粒放入干燥箱中,以100°C的温度干燥后送入电阻炉中进行烧结,升温至800°C,保温60分钟,然后继续升温至1100°C,保温60分钟,得到多孔污泥颗粒;
(3)将玄武岩碎石破碎,选取3mm左右的小颗粒,将高炉矿渣粉碎,过10目筛待用,然后将两者颗粒共同放入水中浸泡30分钟,过滤后取出得到混合粗骨料;将锯末干燥后粉碎,过100目筛与介孔二氧化硅混合均匀后放入硅烷偶联剂kh560水溶液(用水稀释20倍)中,搅拌分散均匀后喷雾干燥,得到混合物料,然后与余量的污泥粉混合,得到混合细骨料;
(4)将上述混合粗骨料、混合细骨料、聚乙烯醇纤维以及其余剩余成分混合,加入适量的水拌和均匀,控制含水量15%,使得混合细骨料均匀地包裹在混合粗骨料表面,形成坯料,然后将坯料放入干压成型机干压成型,控制压力为30MPa,再将制好的坯体置于恒温干燥箱中在105°C的温度下干燥8小时,最后送入电阻炉中烧结(首先迅速升温至500°C,然后以4°C /min的速度升温至600°C,再继续升温至1150°C,总烧成时间控制为300分钟),冷却后取出即得。
[0008] 本发明的优点是:本发明采用污水厂污泥作为主要成分,能够解决污泥难以处理的问题,达到节能环保的要求;本发明在处理污水厂污泥时,采用二次烧结工艺,首先对一半量的污泥进行烧结,再将另一半以细粉的形态分别添加到砖坯的制备中,通过再次烧结,可以形成层层通孔的结构,有利于提高砖体的孔隙率,从而可以提高透水率。
[0009] 本发明还在砖体的制备中添加介孔二氧化硅、锯末、聚乙烯醇纤维,通过工艺改性后烧结成型,能够形成复合通孔的结构,而且通过合理调整混合骨料的粒径,得到分布密集的多孔,同时产品抗压强度高,结实耐用,透水系数高。
具体实施方式
[0010] 一种多孔隙强度高的烧结透水地砖,由下列重量份(公斤)的原料制备制成:污水厂污泥40、稻壳6、钾长石粉4、粉煤灰10、水玻璃10、玄武岩碎石29、锯末5、介孔二氧化硅9、硅烷偶联剂kh5600.8、聚乙烯醇纤维3、高炉矿渣7、化工废石膏粉2。
[0011] 所述一种多孔隙强度高的烧结透水地砖,由以下具体步骤制成:
(1)将污水厂污泥自然干燥,粉碎处理过200目筛,得到污泥粉待用;将一半量的污泥粉、稻壳、钾长石粉混合,加入适量的水,放入搅拌机中以120转/分的速度搅拌成泥料,控制含水量为20%,然后送入造粒机中挤出造粒得到污泥颗粒,控制颗粒粒度为10目;
(2)将污泥颗粒放入干燥箱中,以100°C的温度干燥后送入电阻炉中进行烧结,升温至800°C,保温60分钟,然后继续升温至1100°C,保温60分钟,得到多孔污泥颗粒;
(3)将玄武岩碎石破碎,选取3mm左右的小颗粒,将高炉矿渣粉碎,过10目筛待用,然后将两者颗粒共同放入水中浸泡30分钟,过滤后取出得到混合粗骨料;将锯末干燥后粉碎,过100目筛与介孔二氧化硅混合均匀后放入硅烷偶联剂kh560水溶液(用水稀释20倍)中,搅拌分散均匀后喷雾干燥,得到混合物料,然后与余量的污泥粉混合,得到混合细骨料;
(4)将上述混合粗骨料、混合细骨料、聚乙烯醇纤维以及其余剩余成分混合,加入适量的水拌和均匀,控制含水量15%,使得混合细骨料均匀地包裹在混合粗骨料表面,形成坯料,然后将坯料放入干压成型机干压成型,控制压力为30MPa,再将制好的坯体置于恒温干燥箱中在105°C的温度下干燥8小时,最后送入电阻炉中烧结(首先迅速升温至500°C,然后以4°C /min的速度升温至600°C,再继续升温至1150°C,总烧成时间控制为300分钟),冷却后取出即得。
[0012] 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2.55X 10 2cm/s,抗弯强度为68MPa,25次冻融循环抗压强度损失小于20%,符合行业标准。

Claims (2)

1.一种多孔隙强度高的烧结透水地砖,其特征在于,由下列重量份的原料制备制成:污水厂污泥40-43、稻壳6-7、钾长石粉4-5、粉煤灰10-12、水玻璃10-12、玄武岩碎石29-31、锯末5-6、介孔二氧化硅9-11、硅烷偶联剂kh5600.8_1、聚乙烯醇纤维3_4、高炉矿渣7-9、化工废石膏粉2-3。
2.根据权利要求1所述一种多孔隙强度高的烧结透水地砖,其特征在于,由以下具体步骤制成: (1)将污水厂污泥自然干燥,粉碎处理过200目筛,得到污泥粉待用;将一半量的污泥粉、稻壳、钾长石粉混合,加入适量的水,放入搅拌机中以120转/分的速度搅拌成泥料,控制含水量为20%,然后送入造粒机中挤出造粒得到污泥颗粒,控制颗粒粒度为10目; (2)将污泥颗粒放入干燥箱中,以100°C的温度干燥后送入电阻炉中进行烧结,升温至800°C,保温60分钟,然后继续升温至1100°C,保温60分钟,得到多孔污泥颗粒; (3)将玄武岩碎石破碎,选取3mm左右的小颗粒,将高炉矿渣粉碎,过10目筛待用,然后将两者颗粒共同放入水中浸泡30分钟,过滤后取出得到混合粗骨料;将锯末干燥后粉碎,过100目筛与介孔二氧化硅混合均匀后放入硅烷偶联剂kh560水溶液(用水稀释20倍)中,搅拌分散均匀后喷雾干燥,得到混合物料,然后与余量的污泥粉混合,得到混合细骨料; (4)将上述混合粗骨料、混合细骨料、聚乙烯醇纤维以及其余剩余成分混合,加入适量的水拌和均匀,控制含水量15%,使得混合细骨料均匀地包裹在混合粗骨料表面,形成坯料,然后将坯料放入干压成型机干压成型,控制压力为30MPa,再将制好的坯体置于恒温干燥箱中在105°C的温度下干燥8小时,最后送入电阻炉中烧结(首先迅速升温至500°C,然后以4°C /min的速度升温至600°C,再继续升温至1150°C,总烧成时间控制为300分钟),冷却后取出即得。
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