CN106746683B - 玻璃轻石透水砖及其制备方法 - Google Patents

玻璃轻石透水砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玻璃轻石透水砖配方及其生产工艺，其中配方包括如下重量百分含量的各组分：高强度水泥28～36，透水剂6～10，蜂窝体玻璃轻石颗粒54～66。本发明具有重量轻及良好的透水性和保水性的优点，尤其符合当前海绵城市的设计理念，是“渗、滞、蓄、净、用、排”等海绵化措施的有效产品。在生产和使用过程中不会对环境产生污染，属再生资源固废利用的优点。

Description

玻璃轻石透水砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种透水砖，尤其涉及一种玻璃轻石透水砖及其制备方法。
背景技术
目前在城建项目中人行步道、停车场等公用设施地面都是使用水泥为材料制成的地砖，该砖不仅重量大而且透水性能差还不保水，使用寿命短，一般不太适用目前使用条件，而市场上由石灰石矿粉制成的地砖其抗压强度和抗冻融性很差；所以现在的户外地砖都采用水泥混砂浆制取，仍旧解决不了雨水径流城市内涝等问题。
发明内容
针对上述缺点，本发明的目的在于提供一种具有重量轻及良好的透水性和保水性的玻璃轻石透水砖。尤其符合当前海绵城市的设计理念，是“渗、滞、蓄、净、用、排”等海绵化措施的有效产品。
本发明的技术内容为玻璃轻石透水砖(又称发泡玻璃透水砖、泡沫玻璃透水砖、海绵玻璃透水砖)，其特征在于它包括以下重量百分比的组份：高强度水泥28～36％，透水剂6～10％，蜂窝体发泡玻璃轻石颗粒54～66％。玻璃轻石颗粒直径为3～10mm，孔隙直径为0.18～0.45mm；玻璃轻石颗粒以玻璃为主要基材混合辅料经烧结后制得，发泡混合物包括以下重量百分比的组份：玻璃颗粒89％-96.5％；沸石粉0.6％～5.8％；硼砂0.6～3％；重钙粉0.3％～1.2％；轻钙粉0.3％～1.2％。其特征在于，所述玻璃颗粒细度为80～200目，沸石粉细度为200～350目，硼砂细度为150～200目；重钙粉和轻钙粉细度为300目以上。
所述透水剂主要由强化剂,流动剂,稳定剂等成分组成。
重钙粉和轻钙粉在高温状态下可控制微孔隙直径及均匀性，从而增加气孔致密性及蜂窝体玻璃轻石的强度，最终提高玻璃轻石透水砖的强度。
重钙粉和轻钙粉在高温状态下可控制微孔隙直径及均匀性，从而增加气孔致密性及蜂窝体玻璃轻石的强度，产品在高温状态下形成独特的蜂窝状结构，整体恰似拱桥的结构，经科学研究论证和实际检测，蜂窝状的几何结构会使表面抗压强度提高100倍以上。与其他各种结构相比，具有最大的强度/质量比，结构稳定性好，不变形，其突出的抗压能力和抗折能力也是其重要的特性。应用在玻璃轻石透水地砖中会极大提高砖体强度。
本发明的另一目的在于提供上述玻璃轻石透水砖的制备方法。
一种玻璃轻石透水砖的制备方法，其步骤如下：
(1)、先将以下重量百分比的组份混合制得发泡混合物：玻璃颗粒89％～96.5％；沸石粉0.6％～5.8％；硼砂0.6～3％；重钙粉0.3％～1.2％；轻钙粉0.3％～1.2％。所述玻璃颗粒细度为80～200目，沸石粉细度为200～350目，硼砂细度为150～200目；重钙粉和轻钙粉细度为300目以上。
(2)、将上述制得的蜂窝体玻璃轻石原料混合物在燃油式连续网带高温加热烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到蜂窝体玻璃轻石；其中预热阶段烧结炉内的温度为680～780℃，持续时间为5～8min；软化阶段烧结炉内的温度为790～890℃，持续时间为8～10min；发泡阶段烧结炉内的温度为910～1150℃，持续时间为15～30min；退火阶段烧结炉内的温度为260～450℃,持续时间为5～10min；将烧结发泡加热物从加热炉中取出后进行自然冷却至室温即蜂窝体玻璃轻石，其孔隙直径为0.2～1.3mm，优选为0.18～0.45mm。
(3)、将步骤(2)中制得的蜂窝体玻璃轻石经破碎后通过分选筛获得直径为3～10mm的发泡玻璃轻石颗粒；
(4)、将高强度水泥、透水剂和步骤(3)中制得的蜂窝体玻璃轻石颗粒按如下重量比混合后加入水并搅拌均匀后得玻璃轻石透水砖混合料，水的加入量为水泥重量的0.8～2倍；高强度水泥28～36，透水剂6～10，蜂窝体发泡玻璃轻石颗粒54～66。
(5)、在玻璃轻石透水砖模具中放入步骤(4)中制得的透水砖混合料，经蒸汽烘干或自然干固后即为成品玻璃轻石透水砖。
优选地，所述高强度水泥强度等级为C60及以上。
在上述玻璃轻石透水砖的制备方法中压制模具为常用的制砖模具。
发明有益效果
玻璃轻石透水地砖经过国家建筑材料测试中心检测(中心编号：WT2016B02N01251)。根据GB/T25993-2010《透水路面砖和透水路面板》、GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》、GB/T10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》、以及GB/T4111-2013吸水率检测等均已达到或超过国家标准，其中送检样品第1-8项的检验结果符合GB/T25993-2010中PCF类、A级的技术要求；放射性的检测结果符合GB6566-2010中A类产品的技术要求。本发明通过使用蜂窝体玻璃轻石颗粒代替传统的石灰石子和矿砂，由于蜂窝体玻璃轻石颗粒的重量大大轻于传统的石灰石子，所以制得的玻璃轻石透水地砖重量也很轻，只有普通地砖45％左右。玻璃轻石透水地砖除了可以保持地面的透水性(倒喇叭口构造)、保水性(空隙结构存水+孔隙存水)外，还具有独特的隔热性能(即冬季融雪速度快，夏季不吸热有效降低热岛效应)，此外还具有环保无毒、抗压、防滑、高强度、抗寒、耐风化、降噪、吸音、可重复使用等特点，可广泛用于公共建筑广场、城市道路、地铁、车站、高速公路、别墅、住宅小区、公园、艺术景观、庭院装饰等，能够有效解决城市建设过程中产生的“热岛效应”、城市内涝、地面硬化等问题，营造高质量的自然环境，维持城市生态平衡。同时能够显著增强城市海绵体功能，在晴天时，砖体内保存水份将以“湿地”方式，缓慢释放，达到降低地表温度并具有吸付雾霾颗粒的效果。
具体实施方式
高强度水泥购自大连小野田水泥有限公司生产的强度等级为C60及以上标号水泥；透水剂购自北京德昌伟业工程建筑技术有限公司生产的DC-C3系列透水剂。
实施例1
(1)、先将以下重量百分比的组份混合制得发泡混合物：玻璃颗粒91.5Kg；沸石粉3.5Kg；硼砂2.8Kg；重钙粉1.1Kg；轻钙粉1.1Kg。所述玻璃颗粒细度为150目，沸石粉细度为300目，硼砂细度为150目；重钙粉和轻钙粉细度为350目。
(2)、将上述制得的蜂窝体玻璃轻石原料混合物在高温连续烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到蜂窝体玻璃轻石；其中预热阶段烧结炉内的温度为700℃，持续时间为5min；软化阶段烧结炉内的温度为800℃，持续时间为8min；发泡阶段烧结炉内的温度为1050℃，持续时间为18min；退火阶段烧结炉内的温度为300℃,持续时间为6min；将烧结发泡加热物从加热炉中取出后进行自然冷却至室温即蜂窝体玻璃轻石，其孔隙直径为0.7～1.3mm。
(3)、将步骤(2)中制得的蜂窝体玻璃轻石破碎后通过分选筛获得直径为3～10mm的蜂窝体玻璃轻石颗粒；
(4)、将36Kg高强度水泥、8Kg透水剂和54Kg步骤(3)中制得的蜂窝体玻璃轻石颗粒混合后加入32Kg水并搅拌均匀得到玻璃轻石透水砖混合料；
(5)、在长、宽、高为200mm*100mm*60mm的玻璃轻石透水砖模具中放入步骤(4)中制得透水砖混合料，上制砖机压制成型后脱模卸去模具，经蒸汽烘干或自然干固后即为成品玻璃轻石透水砖。
此产品适用于较窄人行步道、停车场等或与大尺寸透水产品搭配使用。
实施例2
(1)、先将以下重量百分比的组份混合制得发泡混合物：玻璃颗粒94.7Kg；沸石粉2.6Kg；硼砂0.9Kg；重钙粉0.9Kg；轻钙粉0.9Kg。所述玻璃颗粒细度为200目，沸石粉细度为350目，硼砂细度为200目；重钙粉和轻钙粉细度为400目以上。
(2)、将上述制得的蜂窝体玻璃轻石原料混合物在高温连续烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到蜂窝体玻璃轻石；其中预热阶段烧结炉内的温度为730℃，持续时间为6min；软化阶段烧结炉内的温度为850℃，持续时间为9min；发泡阶段烧结炉内的温度为1120℃，持续时间为23min；退火阶段烧结炉内的温度为360℃,持续时间为8min；将烧结发泡加热物从加热炉中取出后进行自然冷却至室温即蜂窝体玻璃轻石，其孔隙直径为0.4～1.1mm。
(3)、将步骤(2)中制得的蜂窝体玻璃轻石破碎后通过分选筛获得直径为3～10mm的蜂窝体玻璃轻石颗粒；
(4)、将32Kg高强度水泥、8Kg透水剂和60Kg步骤(3)中制得的蜂窝体玻璃轻石颗粒混合后加入30Kg水并搅拌均匀得到玻璃轻石透水砖混合料；
(5)、在长、宽、高为300mm*300mm*60mm的玻璃轻石透水砖模具中放入步骤(4)中制得透水砖混合料，上制砖机压制成型后脱模卸去模具，经蒸汽烘干或自然干固后即为成品玻璃轻石透水砖。
此产品适用于公共建筑广场、城市道路、地铁、车站、高速公路、别墅、住宅小区、公园、艺术景观、庭院装饰等或与小尺寸透水产品搭配使用。
所制备的玻璃轻石透水砖在国家建筑材料测试中心分别进行了多项测试(中心编号：WT2016B02N01251)。根据GB/T25993-2010《透水路面砖和透水路面板》、GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》、GB/T10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》、以及GB/T4111-2013吸水率检测等均已达到或超过国家标准，其中送检样品第1-8项的检验结果符合GB/T25993-2010中PCF类、A级的技术要求，各项指标全部达到国标铺装使用要求使用，其中极寒(零下45度)测试50次测试结果完全满足极寒地区的冻融需求；放射性的检测结果符合GB6566-2010中A类产品的技术要求。抗折强度达到3.44MPa；劈裂抗拉强度达到3.84MPa；防滑性达到83BPN；耐磨性32mm；透水系数A级2.2*10-2CM/S。

Claims (2)

1.玻璃轻石透水砖，其特征在于，按重量百分比包括以下组份：高强度水泥28～36％，透水剂6～10％，蜂窝体玻璃轻石颗粒54～66％；蜂窝体玻璃轻石颗粒直径为3～10mm；
蜂窝体玻璃轻石颗粒以玻璃为主要基材混合辅料经烧结后制得，包括以下重量百分比的组份：玻璃颗粒89％～96.5％；沸石粉0.6％～5.8％；硼砂0.6～3％；重钙粉0.3％～1.2％；轻钙粉0.3％～1.2％，将玻璃轻石原料均匀平铺在燃油式连续网带高温加热烧结炉的传送带上，玻璃轻石原料在烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到烧结膨化发泡加热物；其中预热阶段烧结炉内的温度为680～780℃，持续时间为5～8min；软化阶段烧结炉内的温度为790～890℃，持续时间为8～10min；发泡阶段烧结炉内的温度为910～1150℃，持续时间为15～30min；退火阶段烧结炉内的温度为260～450℃,持续时间为5～10min；将烧结膨化发泡加热物从烧结炉中取出后进行自然冷却至室温即蜂窝体玻璃轻石，其孔隙直径为0.2～1.3mm；
所述玻璃颗粒细度为80～200目，沸石粉细度为200～350目，硼砂细度为150～200目；重钙粉和轻钙粉细度为300目以上。
2.如权利要求1所述玻璃轻石透水砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、先将以下重量百分比的组份混合制得玻璃轻石原料：玻璃颗粒89％～96.5％；沸石粉0.6％～5.8％；硼砂0.6～3％；重钙粉0.3％～1.2％；轻钙粉0.3％～1.2％；
所述玻璃颗粒细度为80～200目，沸石粉细度为200～350目，硼砂细度为150～200目；重钙粉和轻钙粉细度为300目以上；
(2)、将玻璃轻石原料均匀平铺在燃油式连续网带高温加热烧结炉的传送带上，并将传送带的传送速度控制在0.25～1.52m/min的范围内；玻璃轻石原料在烧结炉中依次经过预热阶段、软化阶段、发泡阶段及退火阶段得到烧结膨化发泡加热物；其中预热阶段烧结炉内的温度为680～780℃，持续时间为5～8min；软化阶段烧结炉内的温度为790～890℃，持续时间为8～10min；发泡阶段烧结炉内的温度为910～1150℃，持续时间为15～30min；退火阶段烧结炉内的温度为260～450℃,持续时间为5～10min；将烧结膨化发泡加热物从烧结炉中取出后进行自然冷却至室温即蜂窝体玻璃轻石，其孔隙直径为0.2～1.3mm；
(3)、将步骤(2)中制得的蜂窝体发泡玻璃轻石敲碎后通过分选筛获得直径为3～10mm的蜂窝体玻璃轻石颗粒；
(4)、将高强度水泥、透水剂和步骤(3)中制得的蜂窝体玻璃轻石颗粒按如下重量比混合后加入水并搅拌均匀后得透水砖混合料；高强度水泥28～36％，透水剂6～10％，蜂窝体发泡玻璃轻石颗粒54～66％，水的加入量为水泥重量的0.8～2倍；
(5)、在制砖机模具中放入步骤(4)中制得的混合料，待蒸汽烘干或自然干固后即为成品玻璃轻石透水砖。
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