CN105367041A - 一种耐磨抗折烧结型透水地砖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐磨抗折烧结型透水地砖，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、镍铁矿渣12-14、生石灰3-4、松香钠皂1-1.5、铬刚玉熟料10-12、氧化铬3-4、EVA乳液3-4、高岭土8-10、草木灰4-5。本发明使用镍铁矿渣、铬刚玉熟料、氧化铬等成分，通过一定的工艺添加到砖坯的制备中，通过烧结，使得制备出来的砖坯的抗折、抗压强度、耐磨性能及其综合性能得到保证，同时采用废弃资源，降低了生产成本，降低了能耗。

Description

一种耐磨抗折烧结型透水地砖

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种耐磨抗折烧结型透水地砖。

背景技术

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。

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迁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。

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。

近年来，随着镍产量的增加，镍铁矿渣排放量及堆存量也随之增加，据统计，全国镍铁矿渣年排放量达上千万吨，资源综合利用率不足8％。仅贵州省每年就排放近50万吨镍铁矿渣，而年利用仅3万吨左右，历年累计堆存量超过200万吨。国内外有色金属行业冶炼厂大都采取将镍铁矿渣露天堆存或固化回填矿井，露天堆存不仅占用耕地，污染环境，而且镍铁矿渣中有害物质随雨水冲刷会渗透到土壤中，造成地表水及地下水源的污染，破坏生态环境。并且还造成企业资源的浪费，增加了生产成本。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耐磨抗折烧结型透水地砖。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种耐磨抗折烧结型透水地砖，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、镍铁矿渣12-14、生石灰3-4、松香钠皂1-1.5、铬刚玉熟料10-12、氧化铬3-4、EVA乳液3-4、高岭土8-10、草木灰4-5。

所述一种耐磨抗折烧结型透水地砖，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℃的温度干燥后送入电阻炉中进行烧结，升温至800℃，保温60分钟，然后继续升温至1100℃，保温60分钟，得到多孔污泥颗粒；

（3）将镍铁矿渣破碎后与生石灰混合球磨60分钟，粉碎过200目筛与高岭土、余量的污泥粉混合，得到混合细骨料；将铬刚玉熟料、氧化铬、EVA乳液送入混料机中，以600转/分的速度搅拌40分钟后，送入造粒机中造粒，得到颗粒型粗骨料；

（4）将上述粗骨料、混合细骨料、水玻璃以及其余剩余成分混合，加入适量的水拌合均匀，控制含水量15%，使得混合细骨料均匀地包裹在粗骨料表面，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℃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℃，然后以4℃/min的速度升温至600℃，再继续升温至1150℃，总烧成时间控制为300分钟），冷却后取出即得。

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。

本发明使用镍铁矿渣、铬刚玉熟料、氧化铬等成分，通过一定的工艺添加到砖坯的制备中，通过烧结，使得制备出来的砖坯的抗折、抗压强度、耐磨性能及其综合性能得到保证，同时采用废弃资源，降低了生产成本，降低了能耗。

具体实施方式

一种耐磨抗折烧结型透水地砖，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、镍铁矿渣12、生石灰3、松香钠皂1、铬刚玉熟料10、氧化铬3、EVA乳液3、高岭土8、草木灰4。

所述一种耐磨抗折烧结型透水地砖，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℃的温度干燥后送入电阻炉中进行烧结，升温至800℃，保温60分钟，然后继续升温至1100℃，保温60分钟，得到多孔污泥颗粒；

（3）将镍铁矿渣破碎后与生石灰混合球磨60分钟，粉碎过200目筛与高岭土、余量的污泥粉混合，得到混合细骨料；将铬刚玉熟料、氧化铬、EVA乳液送入混料机中，以600转/分的速度搅拌40分钟后，送入造粒机中造粒，得到颗粒型粗骨料；

（4）将上述粗骨料、混合细骨料、水玻璃以及其余剩余成分混合，加入适量的水拌合均匀，控制含水量15%，使得混合细骨料均匀地包裹在粗骨料表面，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℃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℃，然后以4℃/min的速度升温至600℃，再继续升温至1150℃，总烧成时间控制为300分钟），冷却后取出即得。

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2.19×10^-2cm/s，抗弯强度为62.1MPa，25次冻融循环抗压强度损失小于20％，符合行业标准。

Claims (2)

1.一种耐磨抗折烧结型透水地砖，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、镍铁矿渣12-14、生石灰3-4、松香钠皂1-1.5、铬刚玉熟料10-12、氧化铬3-4、EVA乳液3-4、高岭土8-10、草木灰4-5。

2.根据权利要求1所述一种耐磨抗折烧结型透水地砖，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℃的温度干燥后送入电阻炉中进行烧结，升温至800℃，保温60分钟，然后继续升温至1100℃，保温60分钟，得到多孔污泥颗粒；

（3）将镍铁矿渣破碎后与生石灰混合球磨60分钟，粉碎过200目筛与高岭土、余量的污泥粉混合，得到混合细骨料；将铬刚玉熟料、氧化铬、EVA乳液送入混料机中，以600转/分的速度搅拌40分钟后，送入造粒机中造粒，得到颗粒型粗骨料；

（4）将上述粗骨料、混合细骨料、水玻璃以及其余剩余成分混合，加入适量的水拌合均匀，控制含水量15%，使得混合细骨料均匀地包裹在粗骨料表面，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℃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℃，然后以4℃/min的速度升温至600℃，再继续升温至1150℃，总烧成时间控制为300分钟），冷却后取出即得。