CN106747619A - 烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法 - Google Patents

烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106747619A
CN106747619A CN201611080474.7A CN201611080474A CN106747619A CN 106747619 A CN106747619 A CN 106747619A CN 201611080474 A CN201611080474 A CN 201611080474A CN 106747619 A CN106747619 A CN 106747619A
Authority
CN
China
Prior art keywords
expanded perlite
water
gangue
clay
permeable brick
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611080474.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106747619B (zh
Inventor
李珠
赵林
贾冠华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan University of Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Technology filed Critical Taiyuan University of Technology
Priority to CN201611080474.7A priority Critical patent/CN106747619B/zh
Publication of CN106747619A publication Critical patent/CN106747619A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106747619B publication Critical patent/CN106747619B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/08—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding porous substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1324—Recycled material, e.g. tile dust, stone waste, spent refractory material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B38/0635—Compounding ingredients
    • C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
    • C04B38/068—Carbonaceous materials, e.g. coal, carbon, graphite, hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及一种烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法，原材料按照质量百分比煤矸石30%~100%，黏土0%~70%，硅微粉0~5%，铝矾土0~5%进行混合并加混合料总质量10%~20%的水搅拌，然后按照混合料体积百分比加入包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩50%~120%，搅拌均匀后挤压成型并干燥，最后入炉烧结即可。本发明以工业废弃物煤矸石部分或全部代替黏土制备烧结透水砖，充分利用煤矸石中所含的碳作为高温发泡剂以及砖体烧结和膨胀珍珠岩熔化的内燃料，并通过膨胀珍珠岩粒径的大小和级配来调整透水砖孔隙结构，生产的透水砖透水性能好，强度高，环保节能，适用于人行道路、小区、广场、停车场等的透水铺装结构和路面。

Description

烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法
技术领域
本发明属于透水铺装材料领域，具体为一种烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法。由该方法制备的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖适用于人行道、广场、小区道路等需要透水的铺装结构和路面。
背景技术
“海绵城市”是我国解决城市内涝、水资源缺乏等生态环境问题的重要理念和方法。透水性铺装结构和路面作为“海绵城市”建设的重要组成部分，它在对城市雨水径流进行源头控制的同时，大幅提高了地面排水、蓄水和净水能力。而透水砖作为透水性铺装结构的组成单元，在“海绵城市”的建设过程中拥有越来越大的需求量。
透水砖的透水性来源于砖体所包含的孔隙及其形成的透水通道。透水砖的孔隙率越高，透水通道越丰富，透水性能越好。但孔隙的存在使得砖体强度降低，因此，生产透水砖不仅要在砖体内构建丰富的孔隙结构和透水通道，还要寻求透水性能和砖体力学性能的平衡，保证砖体满足强度要求。
固体废弃物煤矸石与黏土化学成分和矿物组成具有近乎相同，并且具有可塑性，可以部分或全部替代黏土而大量地应用于烧结制品中。另外，煤矸石含碳量高，发热量大，应用于烧结制品具有内燃料的功能，实际焙烧时基本可以不用外投燃料，利用煤矸石自身的发热量即可完成焙烧。但是，在传统煤矸石烧结制品中，对煤矸石的含碳量提出了一定的限制要求，过高的碳含量反而会使烧结时间变长，烧结困难，砖体出现黑心等问题出现，这在一定程度上限制了煤矸石，尤其是高含碳量煤矸石在烧结制品中的资源化利用。
但是从透水砖的生产角度看，煤矸石所含的碳能够为透水砖提供丰富的孔隙结构。当碳在高温下燃烧氧化产生CO2和CO，随着这些气体在高温烧结过程中的逸出或者被高温烧结过程中产生的液相包裹，在烧结制品中形成大量的孔隙和气泡。因此，煤矸石中所含的碳是一种天然的高温发泡剂，并且碳含量越高，烧结制品的孔隙率越高。因此，利用煤矸石为原料制作透水砖，可以少用或不用外加发泡剂就可使透水砖制品具有较好的吸水、保水和透水性，同时也可降低透水砖的生产成本。
但是，利用煤矸石中的碳做高温发泡剂，会由于砖坯高温烧结产生的液相包裹部分气体，导致这部分气孔封闭而无法与外界连通，影响透水砖透水性能。膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂高温焙烧膨胀后制成的一种玻璃质白色颗粒状多孔材料，在较低焙烧温度下即发生熔融生成液相，并在其所在位置留下孔洞。因此，膨胀珍珠岩可作为透水砖的造孔剂，并通过改变其粒径大小来调整透水砖孔隙结构，以此增加透水砖的孔隙率和通孔数量。此外，由于膨胀珍珠岩的主要化学成分为SiO2、Al2O3，所以这也增加了透水砖的烧结强度。
为了促进加入透水砖中的膨胀珍珠岩在烧制过程中充分熔融并获得最佳的造孔效果，将磨粉后的煤矸石粉末包裹于膨胀珍珠岩表面，焙烧过程中煤矸石中碳的燃烧可以提供很大一部分热量，加速膨胀珍珠岩熔化，具有助熔剂的效果。同时由于砖体中液相的增多可以进一步提高透水砖的强度。
专利申请《煤矸石砖及其制备方法》（申请号201610053467.1）公开了一种煤矸石砖及其制备方法。但是该专利申请所采用的煤矸石要求发热量在1800kJ/mol~2000kJ/mol，这无疑限制了高含碳量、高发热量煤矸石的资源化利用。该专利申请采用珍珠岩为造孔剂，利用了珍珠岩多孔、质轻的特点来降低煤矸石砖的传热系数和重量，但并未形成孔隙和透水通道。此外，该专利申请所述煤矸石砖也不具备透水功能。
专利申请《一种添加煤矸石的节能型烧结透水砖》（申请号201510723343.5）公开了一种添加煤矸石的节能型烧结透水砖，使用的原材料为污水厂污泥、稻壳、钾长石粉、粉煤灰、水玻璃、氟化钙、甘油、页岩、煤矸石、焦炭粉、石蜡、铝铬渣、碳酸钙。该专利申请使用的原材料多，导致工艺复杂，成品性能不稳定，生产成本提高，并且添加稻壳在烧结过程中增加了烟气排放量，污染环境。
发明内容
本发明目的是基于“海绵城市”建设对透水铺装材料的需求，以及固体废弃物煤矸石的资源化利用，提供了一种烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法。该方法制备的透水砖不含或少含黏土，充分利用煤矸石中的碳作为高温发泡剂、膨胀珍珠岩的助熔剂和内燃料功能，使得该透水砖具有透水性能好、强度高、节能环保的突出特点。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，以煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土、膨胀珍珠岩为原料，按以下配方烧制而成：
煤矸石 30%~100%，
黏土 0%~70%，
硅微粉 0~5%，
铝矾土 0~5%；
膨胀珍珠岩 50%~120%；
其中，所述煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土为质量百分比，四种原料质量总计为100%；
所述膨胀珍珠岩为体积百分比，即膨胀珍珠岩体积占煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土混合料体积的百分比。
上述烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法如下：
（1）、将煤矸石破碎、磨细，过60目筛，获得煤矸石粉，备用；
（2）、将煤矸石粉与黏土、硅微粉、铝矾土进行混合，待混合均匀后加水搅拌，水的用量为混合料总质量的10%~20%；
（3）、将膨胀珍珠岩按相应体积比加入到步骤（2）获得的混合料中，并搅拌均匀；
（4）、将步骤（3）获得的混合料陈化24h~72h，然后按规定尺寸挤压成型，成型压力15MPa~30MPa，获得砖坯；
（5）、砖坯干燥，干燥温度110℃，干燥至砖坯残余水分≤6%；
（6）、将干燥后的砖坯入窑炉进行烧结，烧结温度1000℃~1100℃，烧结时间1h~3h，然后炉内自然降温至常温即可。
优选的，上述透水砖的制备原料中，膨胀珍珠岩可以由外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩进行替换，膨胀珍珠岩的粒径范围5目~200目。
所述膨胀珍珠岩为外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩，其制备工艺为：将膨胀珍珠岩喷水预湿，使膨胀珍珠岩处于饱和但不泌水的状态，然后将煤矸石粉与预湿之后的膨胀珍珠岩进行均匀混合，其中煤矸石粉的用量为预湿之前的膨胀珍珠岩质量的1.1~1.5倍，确保膨胀珍珠岩能够被煤矸石粉所完全包裹。
所述黏土还可以是高岭土、膨润土、页岩或者岩浆土中的一种。
本发明所述的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的有益之处主要表现在以下几方面：
第一、充分利用煤矸石的黏土矿物特点，本发明所述透水砖少用或不用黏土，减少了黏土、高岭土、膨润土等矿物资源的用量，增加煤矸石的固废利用率。
第二、利用煤矸石自身发热量高的特点，减少了烧结过程中外加燃料量。
第三、不用外加高温发泡剂，直接将煤矸石所含的碳作为高温发泡剂，充分利用烧结过程中碳燃烧、氧化产生的孔隙和气泡，增加透水砖的孔隙率，提高了透水砖的吸水、保水和透水性，同时降低了透水砖的生产成本。
第四、膨胀珍珠岩成本低，易获得，通过改变其粒径大小和级配来调整透水砖孔隙结构，可以有效增加透水砖的孔隙率和通孔数量，提高透水砖的透水性能。
第五、膨胀珍珠岩包裹煤矸石粉，将磨粉后的煤矸石粉末包裹于膨胀珍珠岩表面，焙烧过程中煤矸石中碳的燃烧可以提供很大一部分热量，加速膨胀珍珠岩熔化，丰富透水砖的孔结构和透水通道，透水砖透水性能大幅提高，同时由于膨胀珍珠岩产生的液相进一步提高了透水砖的强度。
第六、通过加入适量的硅微粉、铝矾土，调整烧结透水砖中SiO2、Al2O3化学成分的比例，进一步提高了透水砖的强度、韧性和耐磨性。
本发明以工业废弃物煤矸石部分或全部代替黏土制备烧结透水砖，充分利用煤矸石中所含的碳作为高温发泡剂以及砖体烧结和膨胀珍珠岩熔化的内燃料，并通过膨胀珍珠岩粒径的大小和级配来调整透水砖孔隙结构，生产的透水砖透水性能好，强度高，环保节能，适用于人行道路、小区、广场、停车场等的透水铺装结构和路面。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
实施例1
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖按以下配方烧制而成：
煤矸石 100%，
黏土 0%，
硅微粉 0%，
铝矾土 0%，
外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩 50%；
上述配方所述煤矸石为质量百分比；
膨胀珍珠岩为体积百分比，即膨胀珍珠岩体积占煤矸石体积的百分比。
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，具体步骤如下：
（1）、将煤矸石破碎、磨细，过60目筛，获得煤矸石粉，备用；
（2）、对粒径为5~10目的膨胀珍珠岩进行喷水预湿，使膨胀珍珠岩处于饱和但不泌水的状态，然后将煤矸石粉与预湿之后的膨胀珍珠岩进行均匀混合，其中煤矸石粉的用量为预湿之前的膨胀珍珠岩质量的1.1倍，确保膨胀珍珠岩能够被煤矸石粉所完全包裹，获得包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩；
（3）、当煤矸石粉塑性指数＞7，按照质量百分比煤矸石100%，不掺加黏土、硅微粉和铝矾土，煤矸石粉直接加水搅拌，水的用量为煤矸石粉总质量的10%；
（4）、将步骤（2）获得的包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩按体积比50%加入到步骤（3）获得的混合料中，并搅拌均匀；
（5）将步骤（4）获得的混合料陈化72h，然后按规定尺寸挤压成型，成型压力30MPa，获得砖坯；
（6）将砖坯进行干燥，干燥温度110℃，干燥至砖坯残余水分≤6%；
（7）将干燥后的砖坯入窑炉分进行烧结，烧结温度1100℃，烧结时间3h，然后炉内自然降温至常温。
由以上配方和生产方法制得的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，透水系数≥1.0×10-2cm/s，劈裂抗拉强度≥3MPa，抗冻性、耐磨性和防滑性均满足现行规范要求。
注：本实施例中，步骤（2）可以省略，直接将粒径为5~10目的膨胀珍珠岩加入到煤矸石粉中，其它步骤参数相同，制备的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，透水系数≥1.1×10- 2cm/s，劈裂抗拉强度≥3MPa，抗冻性、耐磨性和防滑性均满足现行规范要求。
实施例2
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖按以下配方烧制而成：
煤矸石 90%，
黏土 0%，
硅微粉 5%，
铝矾土 5%，
外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩 70%；
上述配方所述煤矸石、硅微粉、铝矾土为质量百分比。
膨胀珍珠岩为体积百分比，即膨胀珍珠岩体积占煤矸石、硅微粉、铝矾土混合料体积的百分比。
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，具体步骤如下：
（1）、将煤矸石破碎、磨细，过60目筛，获得煤矸石粉，备用；
（2）、对粒径为10~20目的膨胀珍珠岩进行喷水预湿，使膨胀珍珠岩处于饱和但不泌水的状态，然后将煤矸石粉与预湿之后的膨胀珍珠岩进行均匀混合，其中煤矸石粉的用量为预湿之前的膨胀珍珠岩质量的1.15倍，确保膨胀珍珠岩能够被煤矸石粉所完全包裹，获得包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩；
（3）、煤矸石粉塑性指数＞7，按照质量百分比煤矸石90%，不添加黏土，添加硅微粉5%和铝矾土5%进行混合，待混合均匀后加水搅拌，水的用量为混合料总质量的17%；
（4）、将步骤（2）获得的包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩按体积比70%加入到步骤（3）获得的混合料中，并搅拌均匀；
（5）、将步骤（4）获得的混合料陈化72h，然后按规定尺寸挤压成型，成型压力25MPa，获得砖坯；
（6）、将砖坯进行干燥，干燥温度110℃，干燥至砖坯残余水分≤6%；
（7）、将干燥后的砖坯入窑炉分进行烧结，烧结温度1050℃，烧结时间2h，然后炉内自然降温至常温。
由以上配方和制备方法制得的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，透水系数≥1.0×10-2cm/s，劈裂抗拉强度≥3MPa，抗冻性、耐磨性和防滑性均满足现行规范要求。
注：本实施例中，步骤（2）也可以省略，直接将粒径为10~20目的膨胀珍珠岩加入到煤矸石粉中，其它步骤参数相同，制备的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，透水系数≥1.1×10-2cm/s，劈裂抗拉强度≥3MPa，抗冻性、耐磨性和防滑性均满足现行规范要求。
实施例3
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖按以下配方烧制而成：
煤矸石 30%，
黏土 70%，
硅微粉 0%，
铝矾土 0%，
外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩 120%；
上述配方所述煤矸石、黏土为质量百分比；
膨胀珍珠岩为体积百分比，即膨胀珍珠岩体积占煤矸石、黏土混合料体积的百分比。
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，具体步骤如下：
（1）、将煤矸石破碎、磨细，过60目筛，获得煤矸石粉，备用；
（2）、对粒径为150目~200目的膨胀珍珠岩进行喷水预湿，使膨胀珍珠岩处于饱和但不泌水的状态，然后将煤矸石粉与预湿之后的膨胀珍珠岩进行均匀混合，其中煤矸石粉的用量为预湿之前的膨胀珍珠岩质量的1.5倍，确保膨胀珍珠岩能够被煤矸石粉所完全包裹，获得包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩；
（3）、煤矸石粉塑性指数＜3，按照质量百分比煤矸石30%，黏土70%进行混合，待混合均匀后加水搅拌，水的用量为混合料总质量的10%；
（4）、将步骤（2）获得的包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩按体积比120%加入到步骤（3）获得的混合料中，并搅拌均匀；
（5）、将步骤（4）获得的混合料陈化24h，然后按规定尺寸挤压成型，成型压力30MPa，获得砖坯；
（6）、将砖坯进行干燥，干燥温度110℃，干燥至砖坯残余水分低于6%；
（7）、将干燥后的砖坯入窑炉分进行烧结，烧结温度1000℃，烧结时间1h，然后炉内自然降温至常温。
由以上配方和制备方法制得的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，透水系数≥2.5×10-2cm/s，劈裂抗拉强度≥3MPa，抗冻性、耐磨性和防滑性均满足现行规范要求。
实施例4
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖按以下配方烧制而成：
煤矸石 65%，
黏土 30%，
硅微粉 2.5%，
铝矾土 2.5%，
外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩 60%；
上述配方所述煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土为质量百分比；
膨胀珍珠岩为体积百分比，即膨胀珍珠岩体积占煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土混合料体积的百分比。
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，具体步骤如下：
（1）、将煤矸石破碎、磨细，过60目筛，获得煤矸石粉，备用；
（2）、对级配为30目~40目的膨胀珍珠岩进行喷水预湿，使膨胀珍珠岩处于饱和但不泌水的状态，然后将煤矸石粉与预湿之后的膨胀珍珠岩进行均匀混合，其中煤矸石粉的用量为预湿之前的膨胀珍珠岩质量的1.2倍，确保膨胀珍珠岩能够被煤矸石粉所完全包裹，获得包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩；
（3）、煤矸石粉塑性指数＜6，按照质量百分比煤矸石65%，黏土30%，硅微粉 2.5%，铝矾土2.5%进行混合，待混合均匀后加水搅拌，水的用量为混合料总质量的20%；
（4）、将步骤（2）获得的包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩按体积比60%加入到步骤（3）获得的混合料中，并搅拌均匀；
（5）、将步骤（4）获得的混合料陈化36h，然后按规定尺寸挤压成型，成型压力30MPa，获得砖坯；
（6）、将砖坯进行干燥，干燥温度110℃，干燥至砖坯残余水分低于6%；
（7）、将干燥后的砖坯入窑炉分进行烧结，烧结温度1050℃，烧结时间2h，然后炉内自然降温至常温。
由以上配方和制备方法制得的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，透水系数≥1.5×10-2cm/s，劈裂抗拉强度≥4MPa，抗冻性、耐磨性和防滑性均满足现行规范要求。
实施例5
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖按以下配方烧制而成：
煤矸石 60%，
黏土 30%，
硅微粉 5%，
铝矾土 5%，
外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩 100%；
上述配方所述煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土为质量百分比；
膨胀珍珠岩为体积百分比，即膨胀珍珠岩体积占煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土混合料体积的百分比。
烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，具体步骤如下：
（1）、将煤矸石破碎、磨细，过60目筛，获得煤矸石粉，备用；
（2）、对膨胀珍珠岩粒径体积比为，（30目~40目）：（40目~60目）：（60目~120目）：（120目~200目）=10%：15%：20%：25%：15%：15%级配的膨胀珍珠岩进行喷水预湿，使膨胀珍珠岩处于饱和但不泌水的状态，然后将煤矸石粉与预湿之后的膨胀珍珠岩进行均匀混合，其中煤矸石粉的用量为预湿之前的膨胀珍珠岩质量的1.4倍，确保膨胀珍珠岩能够被煤矸石粉所完全包裹，获得包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩；
（3）、煤矸石粉塑性指数＜6，按照质量百分比煤矸石60%，黏土30%，硅微粉 5%，铝矾土5%进行混合，待混合均匀后加水搅拌，水的用量为混合料总质量的20%；
（4）、将步骤（2）获得的包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩按体积比100%加入到步骤（3）获得的混合料中，并搅拌均匀；
（5）、将步骤（4）获得的混合料陈化24h，然后按规定尺寸挤压成型，成型压力15MPa，获得砖坯；
（6）、将砖坯进行干燥，干燥温度110℃，干燥至砖坯残余水分低于6%；
（7）、将干燥后的砖坯入窑炉分进行烧结，烧结温度1100℃，烧结时间2h，然后炉内自然降温至常温。
由以上配方和制备方法制得的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，透水系数≥3×10- 2cm/s，劈裂抗拉强度≥3MPa，抗冻性、耐磨性和防滑性均满足现行规范要求。
本实施例通过改变膨胀珍珠岩粒径大小和级配来调整透水砖孔隙结构，可以有效增加透水砖的孔隙率和通孔数量，提高透水砖的透水性能。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖权利要求保护范围中。

Claims (9)

1.一种烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，其特征在于：以煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土、膨胀珍珠岩为原料，按以下配方烧制而成：
煤矸石 30%~100%，
黏土 0%~70%，
硅微粉 0~5%，
铝矾土 0~5%；
膨胀珍珠岩 50%~120%；
其中，所述煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土为质量百分比，四种原料质量总计为100%；
所述膨胀珍珠岩为体积百分比，即膨胀珍珠岩体积占煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土混合料体积的百分比。
2.一种权利要求1所述的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、将煤矸石破碎、磨细，过60目筛，获得煤矸石粉，备用；
（2）、将煤矸石粉与黏土、硅微粉、铝矾土进行混合，待混合均匀后加水搅拌，水的用量为混合料总质量的10%~20%；
（3）、将膨胀珍珠岩按相应体积比加入到步骤（2）获得的混合料中，并搅拌均匀；
（4）、将步骤（3）获得的混合料陈化24h~72h，然后按规定尺寸挤压成型，成型压力15MPa~30MPa，获得砖坯；
（5）、砖坯干燥，干燥温度110℃，干燥至砖坯残余水分≤6%；
（6）、将干燥后的砖坯入窑炉进行烧结，烧结温度1000℃~1100℃，烧结时间1h~3h，然后炉内自然降温至常温即可。
3.根据权利要求2所述的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述黏土由高岭土、膨润土、页岩或者岩浆土替换。
4.根据权利要求2所述的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述膨胀珍珠岩的粒径范围5目~200目。
5.一种烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖，其特征在于：以煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土、膨胀珍珠岩为原料，按以下配方烧制而成：
煤矸石 30%~100%，
黏土 0%~70%，
硅微粉 0~5%，
铝矾土 0~5%；
外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩 50%~120%；
其中，所述煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土为质量百分比，四种原料质量总计为100%；
所述外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩为体积百分比，即外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩体积占煤矸石、黏土、硅微粉、铝矾土混合料体积的百分比。
6.一种权利要求5所述的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、将煤矸石破碎、磨细，过60目筛，获得煤矸石粉，备用；
（2）、将膨胀珍珠岩喷水预湿，使膨胀珍珠岩处于饱和但不泌水的状态，然后将煤矸石粉与预湿之后的膨胀珍珠岩进行均匀混合，其中煤矸石粉的用量为预湿之前的膨胀珍珠岩质量的1.1~1.5倍，确保膨胀珍珠岩能够被煤矸石粉所完全包裹；
（3）、将煤矸石粉与黏土、硅微粉、铝矾土进行混合，待混合均匀后加水搅拌，水的用量为混合料总质量的10%~20%；
（4）、将外表包裹煤矸石粉的膨胀珍珠岩按相应体积比加入到步骤（3）所得混合料中，并搅拌均匀；
（5）、将步骤（4）获得的混合料陈化24h~72h，然后按规定尺寸挤压成型，成型压力15MPa~30MPa，获得砖坯；
（6）、砖坯干燥，干燥温度110℃，干燥至砖坯残余水分≤6%；
（7）、将干燥后的砖坯入窑炉进行烧结，烧结温度1000℃~1100℃，烧结时间1h~3h，然后炉内自然降温至常温即可。
7.根据权利要求6所述的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述膨胀珍珠岩的粒径范围5目~200目。
8.根据权利要求7所述的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述膨胀珍珠岩的粒径与级配体积比例关系为，（30目~40目）：（40目~60目）：（60目~120目）：（120目~200目）=10%：15%：20%：25%：15%：15%。
9.根据权利要求6所述的烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述黏土由高岭土、膨润土、页岩或者岩浆土替换。
CN201611080474.7A 2016-11-30 2016-11-30 烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法 Active CN106747619B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611080474.7A CN106747619B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611080474.7A CN106747619B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106747619A true CN106747619A (zh) 2017-05-31
CN106747619B CN106747619B (zh) 2020-01-17

Family

ID=58901363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611080474.7A Active CN106747619B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106747619B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107098683A (zh) * 2017-06-23 2017-08-29 李珠 烧结煤矸石保温砖及其制备方法
CN107434430A (zh) * 2017-08-29 2017-12-05 贵州欧玛陶瓷有限责任公司 透水砖及其制备工艺
CN107721388A (zh) * 2017-11-15 2018-02-23 山西聚义宝鑫新材料有限公司 一种棕色环保路面砖
CN107903079A (zh) * 2017-11-27 2018-04-13 山西大学 一种烧结燃煤炉渣透水砖及其生产方法
CN109516768A (zh) * 2018-11-13 2019-03-26 四川锐源能环科技有限公司 一种烧结式透水砖的生产方法
CN110526737A (zh) * 2019-09-05 2019-12-03 中国地质调查局沈阳地质调查中心 一种煤矸石基烧结型透水砖及其制备方法
CN111777423A (zh) * 2020-06-12 2020-10-16 浙江琰大新材料有限公司 一种氧化硅质浇注耐火砖
CN113816724A (zh) * 2021-10-19 2021-12-21 山西富鸿科技开发有限公司 一种煤矸石砂岩海绵砖及其制备方法
CN114315316A (zh) * 2022-01-07 2022-04-12 山东理工大学 一种黄金尾矿透水砖及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1200361A (zh) * 1997-05-27 1998-12-02 邵宗兴 一种粉煤灰烧结砖的制作工艺
US20130298991A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Pcm Innovations Llc Phase change aggregates including particulate phase change material
CN104973883A (zh) * 2015-08-04 2015-10-14 珲春吕佳建材有限公司 一种煤矸石新型轻质墙体材料及制备方法
CN105330331A (zh) * 2015-10-29 2016-02-17 合肥正拓装饰材料有限公司 一种添加煤矸石的节能型烧结透水砖
CN105801064A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 陈建 一种轻质隔热保温砖的制备工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1200361A (zh) * 1997-05-27 1998-12-02 邵宗兴 一种粉煤灰烧结砖的制作工艺
US20130298991A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Pcm Innovations Llc Phase change aggregates including particulate phase change material
CN105801064A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 陈建 一种轻质隔热保温砖的制备工艺
CN104973883A (zh) * 2015-08-04 2015-10-14 珲春吕佳建材有限公司 一种煤矸石新型轻质墙体材料及制备方法
CN105330331A (zh) * 2015-10-29 2016-02-17 合肥正拓装饰材料有限公司 一种添加煤矸石的节能型烧结透水砖

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107098683A (zh) * 2017-06-23 2017-08-29 李珠 烧结煤矸石保温砖及其制备方法
CN107098683B (zh) * 2017-06-23 2020-01-10 李珠 烧结煤矸石保温砖及其制备方法
CN107434430A (zh) * 2017-08-29 2017-12-05 贵州欧玛陶瓷有限责任公司 透水砖及其制备工艺
CN107721388A (zh) * 2017-11-15 2018-02-23 山西聚义宝鑫新材料有限公司 一种棕色环保路面砖
CN107903079A (zh) * 2017-11-27 2018-04-13 山西大学 一种烧结燃煤炉渣透水砖及其生产方法
CN109516768A (zh) * 2018-11-13 2019-03-26 四川锐源能环科技有限公司 一种烧结式透水砖的生产方法
CN110526737A (zh) * 2019-09-05 2019-12-03 中国地质调查局沈阳地质调查中心 一种煤矸石基烧结型透水砖及其制备方法
CN111777423A (zh) * 2020-06-12 2020-10-16 浙江琰大新材料有限公司 一种氧化硅质浇注耐火砖
CN113816724A (zh) * 2021-10-19 2021-12-21 山西富鸿科技开发有限公司 一种煤矸石砂岩海绵砖及其制备方法
CN114315316A (zh) * 2022-01-07 2022-04-12 山东理工大学 一种黄金尾矿透水砖及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106747619B (zh) 2020-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106747619A (zh) 烧结煤矸石膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法
CN106045416B (zh) 一种绿色环保高强透水砖
CN106631122B (zh) 烧结粉煤灰膨胀珍珠岩透水砖及其制备方法
CN100436091C (zh) 一种复合陶瓷透水砖的生产方法
CN101289310B (zh) 一种低温陶瓷透水砖及其生产方法
CN107602072B (zh) 一种基于石墨烯与固态废弃物的透水砖及其制备方法
CN101585714B (zh) 一种完全利用生物污泥和淤泥制作陶粒的方法
CN106854085A (zh) 一种陶瓷废料透水砖及其制备方法
CN103936346B (zh) 一种页岩陶粒透水生态混凝土
CN111116210A (zh) 一种利用生物煤生态烧结弃土制备轻质陶粒的方法
CN104072193A (zh) 基于含硅铝固废的发泡陶瓷材料及制备防火保温板的方法
CN106518149B (zh) 一种油页岩半焦和铁尾矿烧结透水砖的方法
CN109665814A (zh) 一种利用陶瓷固体废料制造梯度孔透水砖的方法
CN105236878A (zh) 一种陶粒混凝土透水路面材料
CN107619297A (zh) 一种尾矿陶粒轻质透水砖及其制备方法
CN105330250A (zh) 一种添加疏浚泥的高强节能透水地砖
CN107162566A (zh) 一种生态透水陶瓷砖及其生产方法
CN103755379B (zh) 一种以铁尾矿为主料制备发泡空心砖的方法
CN103319150A (zh) 高掺量赤泥烧结砖及其制备方法
CN105330327A (zh) 一种添加稀土尾砂的烧结透水地砖
CN103803925B (zh) 一种透水地面的混合材料及其施工方法
WO2018032815A1 (zh) 河湖泊涌底泥碳化陶粒及其制备工艺
CN107903034A (zh) 一种海绵体陶瓷砖及其生产方法
CN106045472B (zh) 一种复合材料生态陶瓷透水砖的制备方法
CN107759197A (zh) 一种陶瓷透水砖及其生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant