CN106365682A - 利用钢渣作骨料的透水砖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用钢渣作骨料的透水砖，按重量份包括以下组分：水泥27‑35份、河沙30‑50份、膨润土2.5‑3.6份、渣20‑40份、粉煤灰5.6‑7.2份、减水剂1.25‑2.32份、发泡剂4.52‑5.18份、无机颜料0.87‑0.95份和水35‑42份。本发明利用了冶金固体废弃物钢渣，解决了钢渣造成的资源浪费和环境污染的问题的问题，实现了对钢渣的回收利用。本发明利用钢渣制备的透水砖的透水性好；耐磨性好，抗压强度和弯拉强度高，抗冻性能好。

Description

利用钢渣作骨料的透水砖
技术领域
本发明涉及道路铺设材料领域，具体涉及一种利用钢渣作骨料的透水砖。
背景技术
透水砖是一种用于铺设地面装饰的功能处理材料，具有良好的透水性及保湿性能，能有效缓解城市“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；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；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。因此，透水砖可广泛用于住宅、庭院、公园、广场、植物园、园林、工厂区域、停车场、树坑、花房、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。
钢渣是目前较难高附加值利用的一种冶金固体废弃物，我国目前各大钢铁厂炼钢产生的大量废渣无法处置，长期占地搁置，浪费资源并且引起一定的环境污染。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种利用钢渣作骨料的透水砖。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
利用钢渣作骨料的透水砖，按重量份包括以下组分：水泥27-35份、河沙30-50份、膨润土2.5-3.6份、钢渣20-40份、粉煤灰5.6-7.2份、减水剂1.25-2.32份、发泡剂4.52-5.18份、无机颜料0.87-0.95份和水35-42份。
所述利用钢渣作骨料的透水砖按重量份包括以下组分：水泥30份、河沙40份、膨润土3.0份、钢渣30份、粉煤灰6.4份、减水剂1.84份、发泡剂4.83份、无机颜料0.92份和水38份。
所述钢渣中含有的主要元素有Na、K、Mg、Ca等。
进一步，所述水泥为普通硅酸盐水泥。所述普通硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、5％-20％的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，具有强度高、水化热大，抗冻性好、干缩小，耐磨性较好、抗碳化性较好、耐腐蚀性差、不耐高温的特性。
进一步，所述膨润土由钠基膨润土和钙基膨润土按照质量配比3:2混合而成。所述膨润土也叫斑脱岩、皂土或膨土岩，是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：1型晶体结构，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型，层间阳离子为Na+时称钠基膨润土，层间阳离子为Ca2+时称钙基膨润土。
进一步，所述粉煤灰为II级粉煤灰。所述粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。
进一步，所述减水剂为蒽系高效减水剂、聚羧酸类高性能减水剂或二者的混合物。
进一步，所述减水剂由蒽系高效减水剂和聚羧酸类高性能减水剂按照质量配比7:4混合而成。所述减水剂是指在保持砂浆基本相同的条件下，能够减少拌合用水量的添加剂。减水剂一般为表面活性剂，属阴离子型表面活性剂，能够吸附于水泥颗粒表面，具有减水和提高水泥砂浆和混凝土强度的作用。
进一步，所述发泡剂为聚氨酯发泡剂。所述发泡剂是使对象物质成孔的物质，可分为化学发泡剂、物理发泡剂和表面活性剂三大类。
本发明的目的之二在于提供所述含盐无机盐的废渣作骨料的透水砖的制备方法，具体包括以下步骤：
A.将上述质量份的水泥、河沙、膨润土、钢渣、粉煤灰和无机颜料置于搅拌机中混合搅拌8-10min；
B.将上述质量份的水的65％加入步骤A所得混合物中搅拌5-8min；
C.将上述质量份的减水剂和发泡剂加入步骤B所得混合物中搅拌4-6min；
D.将剩余的水加入步骤C所得混合物中搅拌2-5min后置于制砖机中挤压成型；
E.挤压成型后用针孔机进行打孔，打孔后铺设面层挤压成型。
本发明的有益效果是：
本发明利用了冶金固体废弃物钢渣，解决了钢渣造成的资源浪费和环境污染的问题的问题，实现了对钢渣的回收利用。本发明利用钢渣制备的透水砖的透水性好；耐磨性好，抗压强度和弯拉强度高，抗冻性能好。
具体实施方式
实施例1
利用钢渣作骨料的透水砖，其组成为：425普通硅酸盐水泥35kg、河沙30kg、钠基膨润土1.5kg、钙基膨润土1.0kg、钢渣40kg、II级粉煤灰5.6kg、蒽系高效减水剂2.32kg、聚氨酯发泡剂4.52kg、无机颜料0.87kg和水42kg。
所述利用钢渣作骨料的透水砖的制备方法为：
A.将425普通硅酸盐水泥、河沙、钠基膨润土、钙基膨润土、钢渣、II级粉煤灰和无机颜料置于搅拌机中混合搅拌10min；
B.将27.3kg水加入步骤A所得混合物中搅拌8min；
C.将蒽系高效减水剂和聚氨酯发泡剂加入步骤B所得混合物中搅拌6min；
D.将剩余的水加入步骤C所得混合物中搅拌2min后置于制砖机中挤压成型；
E.挤压成型后用针孔机进行打孔，打孔后铺设面层挤压成型。
实施例2
利用钢渣作骨料的透水砖，其组成为：425R普通硅酸盐水泥27kg、河沙50kg、钠基膨润土2.16kg、钙基膨润土1.44kg、钢渣20kg、II级粉煤灰7.2kg、聚羧酸类高性能减水剂1.25kg、聚氨酯发泡剂5.18kg、无机颜料0.95kg和水35kg。
所述利用钢渣作骨料的透水砖的制备方法为：
A.将425R普通硅酸盐水泥、河沙、钠基膨润土、钙基膨润土、钢渣、II级粉煤灰和无机颜料置于搅拌机中混合搅拌8min；
B.将22.75kg水加入步骤A所得混合物中搅拌5min；
C.将聚羧酸类高性能减水剂和聚氨酯发泡剂加入步骤B所得混合物中搅拌4min；
D.将剩余的水加入步骤C所得混合物中搅拌5min后置于制砖机中挤压成型；
E.挤压成型后用针孔机进行打孔，打孔后铺设面层挤压成型。
实施例3
利用钢渣作骨料的透水砖，其组成为：525R普通硅酸盐水泥30kg、河沙40kg、钠基膨润土1.8kg、钙基膨润土1.2kg、钢渣30kg、II级粉煤灰6.4kg、蒽系高效减水剂1.17kg、聚羧酸类高性能减水剂0.67kg、聚氨酯发泡剂4.83kg、无机颜料0.92kg和水38kg。
所述利用钢渣作骨料的透水砖的制备方法为：
A.将525R普通硅酸盐水泥、河沙、钠基膨润土、钙基膨润土、钢渣、II级粉煤灰和无机颜料置于搅拌机中混合搅拌9min；
B.将24.7kg水加入步骤A所得混合物中搅拌6min；
C.将蒽系高效减水剂、聚羧酸类高性能减水剂和聚氨酯发泡剂加入步骤B所得混合物中搅拌5min；
D.将剩余的水加入步骤C所得混合物中搅拌4min后置于制砖机中挤压成型；
E.挤压成型后用针孔机进行打孔，打孔后铺设面层挤压成型。
对比例1
利用钢渣作骨料的透水砖，其组成为：325R普通硅酸盐水泥28kg、河沙36kg、钢渣25kg、II级粉煤灰6.4kg、蒽系高效减水剂和1.35kg、聚氨酯发泡剂4.83kg、无机颜料0.91kg和水36kg。
所述利用钢渣作骨料的透水砖的制备方法为：
A.将325R普通硅酸盐水泥、河沙、钢渣、II级粉煤灰和无机颜料置于搅拌机中混合搅拌8min；
B.将23.4kg水％加入步骤A所得混合物中搅拌7min；
C.将蒽系高效减水剂和聚氨酯发泡剂加入步骤B所得混合物中搅拌4min；
D.将剩余的水加入步骤C所得混合物中搅拌3min后置于制砖机中挤压成型；
E.挤压成型后用针孔机进行打孔，打孔后铺设面层挤压成型。
对比例2
利用钢渣作骨料的透水砖，其组成为：325普通硅酸盐水泥32kg、河沙49kg、钠基膨润土1.8kg、钙基膨润土1.2kg、钢渣38kg、II级粉煤灰5.9kg、聚氨酯发泡剂4.86kg、无机颜料0.88kg和水40kg。
所述利用钢渣作骨料的透水砖的制备方法为：
A.将上述325普通硅酸盐水泥、河沙、钠基膨润土、钙基膨润土、钢渣、II级粉煤灰和无机颜料置于搅拌机中混合搅拌9min；
B.将水加入步骤A所得混合物中搅拌6min；
C.将聚氨酯发泡剂加入步骤B所得混合物中搅拌4min；
D.将剩余的水加入步骤C所得混合物中搅拌3min后置于制砖机中挤压成型；
E.挤压成型后用针孔机进行打孔，打孔后铺设面层挤压成型。
对比例3
利用钢渣作骨料的透水砖，其组成为：425R普通硅酸盐水泥32kg、河沙45kg、钠基膨润土1.5kg、钙基膨润土1.0kg、钢渣28kg、II级粉煤灰5.8kg、蒽系高效减水剂1.86kg、聚氨酯发泡剂4.68kg、无机颜料0.93kg和水36kg。
所述利用钢渣作骨料的透水砖的制备方法为：
A.将上述425R普通硅酸盐水泥、河沙、钠基膨润土、钙基膨润土、钢渣、II级粉煤灰和无机颜料置于搅拌机中混合搅拌10min；
B.将水加入步骤A所得混合物中搅拌7min；
C.将蒽系高效减水剂和聚氨酯发泡剂加入步骤B所得混合物中搅拌6min后置于制砖机中挤压成型；
D.挤压成型后用针孔机进行打孔，打孔后铺设面层挤压成型。
透水砖性能测试
对实施例1-3(分别为实验组1-3)及对比例1-3(分别为对照组1-3)制备得到的透水砖进行性能检测，检测结果如下表所示：
由此证明，本发明的透水砖的透水性好；同时，本发明的透水砖的耐磨性好，抗压强度和弯拉强度高，抗冻性能好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.利用钢渣作骨料的透水砖，其特征在于，按重量份包括以下组分：水泥27-35份、河沙30-50份、膨润土2.5-3.6份、钢渣20-40份、粉煤灰5.6-7.2份、减水剂1.25-2.32份、发泡剂4.52-5.18份、无机颜料0.87-0.95份和水35-42份。
2.根据权利要求1所述的利用钢渣作骨料的透水砖，其特征在于，按重量份包括以下组分：水泥30份、河沙40份、膨润土3.0份、钢渣30份、粉煤灰6.4份、减水剂1.84份、发泡剂4.83份、无机颜料0.92份和水38份。
3.根据权利要求1所述的利用钢渣作骨料的透水砖，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的利用钢渣作骨料的透水砖，其特征在于，所述膨润土由钠基膨润土和钙基膨润土按照质量配比3:2混合而成。
5.根据权利要求1所述的利用钢渣作骨料的透水砖，其特征在于，所述粉煤灰为II级粉煤灰。
6.根据权利要求1所述的利用钢渣作骨料的透水砖，其特征在于，所述减水剂为蒽系高效减水剂、聚羧酸类高性能减水剂或二者的混合物。
7.根据权利要求6所述的利用钢渣作骨料的透水砖，其特征在于，所述减水剂由蒽系高效减水剂和聚羧酸类高性能减水剂按照质量配比7:4混合而成。
8.根据权利要求1所述的利用钢渣作骨料的透水砖，其特征在于，所述发泡剂为聚氨酯发泡剂。
9.权利要求1所述的利用钢渣作骨料的透水砖的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
A.将上述质量份的水泥、河沙、膨润土、钢渣、粉煤灰和无机颜料置于搅拌机中混合搅拌8-10min；
B.将上述质量份的水的65％加入步骤A所得混合物中搅拌5-8min；
C.将上述质量份的减水剂和发泡剂加入步骤B所得混合物中搅拌4-6min；
D.将剩余的水加入步骤C所得混合物中搅拌2-5min后置于制砖机中挤压成型；
E.挤压成型后用针孔机进行打孔，打孔后铺设面层挤压成型。
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