CN107365145A - 透水砖及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种透水砖及其应用,属于透水建筑材料领域。透水砖的原料按重量百分比计包括:煤矸石78~82%及余量的辅料。其以煤矸石作为主要原料,具备原料易得、绿色环保、能够进行大量生产、强度高且透水性能佳的特点。上述透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述的透水砖进行道路及运动场地表面的建设,道路及运动场地具备环保、降噪、透气、透水、防滑以及气候调节等优点。
Description
技术领域
本发明涉及透水建筑材料领域,且特别涉及一种透水砖及其应用。
背景技术
目前,城市建设中大多采用水泥、柏油、大理石等非透水性材质铺设地面,这些硬化路面使地表与空气的热量、水分交换很困难,自然调节城市地面温度和湿度的能力很差,地表吸收热量困难,导致城市空间内存留大量余热,地面还会大量反射,辐射太阳热能,从而导致出现城市夜间温度比郊外夜间温度高的现象。而且,在雨天时,硬化路面会阻止雨水直接渗入地下,造成到处积水,影响道路的舒适性和安全性,同时阻断了雨水直接补充地下水的途径,使城市地下水位难以回升,直接影响城市地表植被的健康生长,绿化困难,加重了城市的干旱缺水问题;而积水涌入下水道后注入江河,加重了城市排水系统和江河的排泄负担,晴天时地面又极为干燥,尘土飞扬,环境舒适度大大降低。
透水砖是为解决城市地表硬化、营造高质量的自然生活环境、维护城市生态平衡而诞生的环保建材新产品。其用以保持地面的透水性、保湿性,具备防滑、高强度、抗寒、耐风化、降噪、吸音等特点,是绿色环保产品。
但是,现有技术中,透水砖主要采用瓷砖生产中的废砖作为主要原料进行成型操作及高温烧成操作,由于瓷砖生产中的废砖产量有限,导致透水砖的生产资源紧缺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透水砖,其具备原料易得、绿色环保、能够进行大量生产、强度高且透水性能佳的特点。
本发明的另一目的在于提供一种透水砖的应用,将上述的透水砖应用于道路及运动场地的建设中,使道路及运动场地具备环保、降噪、透气、透水及防滑等性能。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种透水砖,其原料按重量百分比计包括:煤矸石78~82%及余量的辅料。
上述透水砖在道路及运动场地中的应用。
本发明实施例的有益效果是:
本发明实施例提供的透水砖,煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,其是一种煤生产的副产物且生产量大,对煤矸石进行直接排放对环境的污染严重。以煤矸石作为主要原料,一方面对煤矸石进行再利用,充分利用了煤矸石的潜在价值、实现了废物的循环利用、成本低、符合可持续发展的要求;减小了因煤矸石大量排放对环境的污染、环境友好。另一方面,由于现有技术中透水砖主要采用瓷砖生产中的废砖作为主要原料,由于瓷砖生产中的废砖产量有限,导致透水砖的生产资源紧缺,采用煤矸石作为原料能够克服原料紧缺的现状,便于实现产业化的大量生产。
本发明实施例提供的透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述的透水砖进行道路及运动场地表面的建设,使道路及运动场地具备环保、降噪、透气、透水、防滑以及气候调节等优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的透水砖及其应用进行具体说明。
一种透水砖,原料按重量百分比计包括:煤矸石78~82%及余量的辅料。
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。煤矸石是煤生产的固体废物,具体包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石,产量大。
由于煤矸石主要成分是Al2O3、SiO2,另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素如Ga、V、Ti、Co。将煤矸石作为固体废物进行直接排放,会对环境造成严重的污染。
本发明的实施例中,将煤矸石作为主要原料,对作为固体废物的煤矸石进行再利用,充分利用了煤矸石的潜在价值、实现了废物的循环利用、符合可持续发展的要求、成本低。
同时,由于现有技术中透水砖主要采用瓷砖生产过程中的废砖作为主要原料进行生产,由于瓷砖生产中的废砖产量有限,导致透水砖的生产资源紧缺,采用煤矸石作为原料能够克服原料紧缺的现状,便于实现产业化的大量生产。
此外,煤矸石具备坚硬、烧结效果好且具有粘结性的性能,有助于提高透水砖的强度。
进一步地,在本发明较佳的实施例中,煤矸石经过煅烧处理。煅烧处理的煅烧温度较佳地为750~850℃,如可以是750℃、760℃、770℃、780℃、790℃、800℃、810℃、820℃、830℃、840℃或850℃等。进一步较佳地,煅烧温度约为780~820℃;再一步较佳地,煅烧温度约为800℃。煅烧处理较佳地在物料的运动中如传输、搅拌等过程中加热,以使煅烧更加充分。
煅烧处理能够除去煤矸石中含有的可以在较低的温度下进行燃烧或者分解的杂质成分,能够提高煤矸石的纯度,从而提高透水砖的强度。同时煅烧操作能够避免煤矸石中含有的杂质成分在透水砖的烧制成型中燃烧或分解而影响透水砖的烧结效果。
在本发明较佳地实施例中,透水砖的辅料按重量百分比计,包括:粘结剂8~12%、粘土6~10%以及熔剂1~2%。进一步较佳地,透水砖的原料按重量百分比计,包括:为煤矸石79~81%、粘结剂9~11%、粘土7~9%以及熔剂1.5~2%。再一步较佳地,透水砖的原料按重量百分比计,包括:煤矸石80%、粘结剂10%、粘土8%以及熔剂2%。
经发明人研究发现,按照上述的比例将透水砖原料中的各组分进行配合,制得的透水砖在透气性、透水性及强度等方面都具有较佳的性能。
粘结剂用于提高透水砖原料中各组分之间的粘结强度,便于成型及烧结,有利于提高透水砖的强度。
在本发明较佳的实施例中,粘结剂采用水玻璃类粘结剂。水玻璃即指硅酸钠的水溶液,水玻璃类粘结剂指的是主要含水玻璃或者改性水玻璃中的一种或者至少两种的粘结剂。其具备粘结力强、强度较高、耐酸性好及耐热性好等特点。
进一步地,粘结剂为甲基硅酸钠粘结剂,其是指主要含甲基硅酸钠的粘结剂。其在具备粘结力强、强度较高、耐酸性好及耐热性好等特点的同时,还具备能够增加生坯强度、烧结后易挥发以及使透水砖烘干后强度较好的优点。
粘土,又称作黏土。粘土与适量的水混合后形成泥团,在外力的作用下,泥团发生变形但不开裂,外力散去后,仍能保持原有形状不变,具有较好的可塑性,其结合煤矸石等非塑性原料能够形成良好的可塑泥团并且具有一定的干燥强度,能够提高透水砖的可塑性及干燥强度。
粘土还具备触变性,振动或搅拌时黏度降低而流动性增加,有利于提高透水砖的原料在混合操作中的流动性,从而提高透水砖的力学性能。
在本发明较佳的实施例中,粘土的粒度为-60目,即粘土能够通过筛分粒度规格为60目的标准筛的筛孔。
熔剂为在高温下与试样一起熔融,使试样转化为能溶于水或酸的化合物的一类化学试剂,用于降低烧成温度、节约能源。本发明中较佳地实施例中,熔剂采用长石类矿物中的一种或至少两种,如采用钾长石、钠长石或者钙长石等中的任意一种或至少两种的组合。
上述透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述的透水砖进行道路及运动场地表面的建设,使道路及运动场地具备环保、降噪、透气、透水、防滑以及气候调节等优点。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种透水砖,其原料按重量百分比计,包括:
其中,煤矸石经过约800℃的煅烧,粘土的粒度为-60目。
透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述透水砖铺设表面。
实施例2
一种透水砖,其原料按重量百分比计,包括:
其中,煤矸石经过约750℃的煅烧,粘土的粒度为-60目。
透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述透水砖铺设表面。
实施例3
一种透水砖,其原料按重量百分比计,包括:
其中,煤矸石经过约850℃的煅烧,粘土的粒度为-60目。
透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述透水砖铺设表面。
实施例4
一种透水砖,其原料按重量百分比计,包括:
其中,煤矸石经过约780℃的煅烧,粘土的粒度为-60目。
透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述透水砖铺设表面。
实施例5
一种透水砖,其原料按重量百分比计,包括:
其中,煤矸石经过约820℃的煅烧,粘土的粒度为-60目。
透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述透水砖铺设表面。
实施例6
一种透水砖,其原料按重量百分比计,包括:
其中,煤矸石经过约800℃的煅烧,粘土的粒度为-60目。
透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述透水砖铺设表面。
实施例7
一种透水砖,其原料按重量百分比计,包括:
其中,煤矸石经过约800℃的煅烧,粘土的粒度为-60目。
透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述透水砖铺设表面。
实施例8
一种透水砖,其原料按重量百分比计,包括:
其中,煤矸石经过约800℃的煅烧,粘土的粒度为-60目。
透水砖在道路及运动场地中的应用,采用上述透水砖铺设表面。
经测试,本发明实施例1~8提供的透水砖均透气性好、透水性佳且强度高。
综上所述,本发明实施例提供的透水砖,以煤矸石作为主要原料,使其具备原料易得、绿色环保、能够进行大量生产、强度高且透气透水性能佳等特点。
本发明实施例提供的透水砖在在道路及运动场地中的应用,采用上述的透水砖进行道路及运动场地表面的建设,使道路及运动场地具备环保、降噪、透气、透水、防滑以及气候调节等优点。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种透水砖,其特征在于,其原料按重量百分比计包括:煤矸石78~82%及余量的辅料。
2.根据权利要求1所述的透水砖,其特征在于,所述辅料按重量百分比计包括:粘结剂8~12%、粘土6~10%以及熔剂1~2%。
3.根据权利要求2所述的透水砖,其特征在于,所述原料按重量百分比计包括:所述煤矸石79~81%、所述粘结剂9~11%、所述粘土7~9%以及所述熔剂1.5~2%。
4.根据权利要求3所述的透水砖,其特征在于,所述原料按重量百分比计包括:所述煤矸石80%、所述粘结剂10%、所述粘土8%以及所述熔剂2%。
5.根据权利要求1~4任一项所述的透水砖,其特征在于,所述煤矸石经过煅烧处理。
6.根据权利要求5所述的透水砖,其特征在于,所述煅烧处理的煅烧温度为750~850℃;可选地,所述煅烧处理的煅烧温度为780~820℃;可选地,所述煅烧处理的煅烧温度为800℃。
7.根据权利要求2~4任一项所述的透水砖,其特征在于,所述粘结剂为水玻璃类粘结剂;可选地,所述粘结剂为甲基硅酸钠粘结剂。
8.根据权利要求2~4任一项所述的透水砖,其特征在于,所述粘土的粒度为-60目。
9.根据权利要求2~4任一项所述的透水砖,其特征在于,所述熔剂为长石类矿物中的一种或至少两种。
10.权利要求1~9任一项所述的透水砖在道路及运动场地中的应用。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171121 |