CN107365167A - 一种再生骨料吸附性透水砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例公开了一种再生骨料吸附性透水砖,砖体由透水砖体组成;所述透水砖体由粗骨料、秸秆、马兰黄土、天然辅料制备而成。本发明提供的再生骨料吸附性透水砖,需要在隧道窑中烧制,通过控制隧道窑各阶段的温度对砖体烧制,砖体中的秸秆最终形成活性炭。此种砖主要用于金属冶炼等产生大量粉尘且粉尘种含有重金属、有机物等有害物质的行业。在金属冶炼及化工企业等园区地面铺设这种材质的砖,能够有效的阻留粉尘中的重金属随降雨渗入土壤和地下水中,减少对土壤和地下水的污染;此种砖又为透水性的砖,能够让雨水透过,能够补充地下水的量。

Description

一种再生骨料吸附性透水砖及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑用砖体材料,具体地涉及一种再生骨料吸附性透水砖及其制备方法。
背景技术
近年来,世界建筑业进入了高速发展阶段。随着社会的发展、城市的扩建和一些老旧建筑逐渐达到使用寿命,使得我国的建筑垃圾排放量在逐年增长。建筑垃圾作为城市垃圾的主要组成成分,约占垃圾总量的30%~40%。而废弃混凝土则是建筑垃圾的主要组成部分,这些废弃混凝土如果不及时进行回收利用,不仅会污染环境,还会造成资源的浪费。同样,近年来,农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。每年夏收和冬收之际,总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧,产生了大量浓度的烟雾,成为农村环境保护的瓶颈问题。由于建筑垃圾的及秸秆的性质,在先天条件上决定了它的可回收利用性,这对资源节约是一个福音,同样对环境保护也有重大的意义,在建材行业里也可以产生不小的经济效益。
再生骨料是指废弃混凝土经特定处理、破碎、分级并按一定的比例混合后,形成的以满足不同使用要求的粒径在40mm以下的骨料。我国目前市场上的一些植草砖普通透水混凝土砖,混凝土透水砖虽然成本低,但现有的混凝土透水砖由于表面的颗粒粗大(一般骨料颗粒粒径为3mm-6mm),虽然靠表面的大孔隙透水,空隙率在20%以上,可以达到透水的效果,但不能达到先储水后保水的效果,且现有植草砖的草皮存活率较低,不耐踩踏,植草砖的暴露面较大,不美观。
发明内容
为解决现有技术的问题,本发明提供一种再生骨料吸附性透水砖,其特征在于,所述透水砖的主体为透水砖体,所述透水砖体由粗骨料、秸秆、马兰黄土、天然辅料按照体积比为40:40:18:2制备而成。
优选地,所述砖体总长度为220~260mm。
优选地,所述砖体总宽度为70~125mm。
优选地,所述砖体总厚度为30~80mm。
本发明的另一方面,提供一种制备再生骨料吸附性透水砖的方法,包括如下步骤:
(1)将粗骨料、秸秆、马兰黄土、天然辅料按照体积比为40:40:18:2混合;
(2)将步骤(1)混合好的材料放入到一定规格的模具中,制成砖坯;
(3)将步骤(2)获得的成型的砖坯放入到隧道窑中烧制。
优选地,步骤(2)中的模具为长方体模具其具体规格为,长为220~260mm,宽为70~125mm、高为30~80mm。
优选地,步骤(3)中将成型的砖坯放入到隧道窑中烧制的具体操作还包括:首先把砖胚放到隧道窑的预热阶段进行预热处理,此时隧道窑的温度控制在50~150℃;然后把预热后的砖胚放入到炭化阶段对其进行炭化,此时隧道窑的温度控制为400~500℃。
优选地,步骤(3)中,将砖胚放到隧道窑的预热阶段进行预热处理过程中,此时隧道窑的温度控制为50℃;然后把预热后的砖胚放入到炭化阶段对其进行炭化,此时隧道窑的温度控制为500℃。
本发明提供的一种再生骨料吸附性透水砖,需要在隧道窑中烧制,通过控制隧道窑各阶段的温度(砖胚在隧道窑的烧制过程完全按照烧制活性炭的方法进行烧制,即干燥阶段温度控制在50℃左右,炭化阶段温度控制在500℃左右,但不能超过800℃,以防秸秆全部灰化),秸秆最终形成活性炭。砖体中通过烧制形成的活性炭、空腔、和粗骨料及粗骨料之间的空隙等混合结构体系,起到吸附阻留作用。此种砖主要用于金属冶炼等产生大量粉尘且粉尘种含有重金属等有害物质的行业。在工厂地面铺设这种材质的砖,能够有效的阻留粉尘中的重金属随降雨渗入土壤和地下水中,减少对土壤和地下水的污染;此种砖又为透水性的砖,能够让雨水透过,能够补充地下水的量。再生骨料吸附性透水砖是用建筑垃圾再生骨料制备的,既实现了建筑垃圾的综合利用,又洁净了生态环境,尤其解决了建筑垃圾大量堆积而产生的环境问题,具有良好的经济效益和生态环境效益。
附图说明
图1为本发明实施例的再生骨料吸附性透水砖的剖面平面结构示意图;
图2为本发明实施例的再生骨料吸附性透水砖的使用时的立体结构示意图。
图3为本发明实施例的再生骨料吸附性透水砖的制备方法原理图。
附图标记说明:
1-透水砖体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。
如图1-3所示,本发明的实施例提供一种再生骨料吸附性透水砖,透水砖的主体为透水砖体1,透水砖体1由粗骨料、秸秆、马兰黄土、天然辅料按照体积比为40:40:18:2制备而成。
具体地,透水砖体1由粗骨料(即粗骨料混凝土,具体指粒径大于5mm的骨料)、秸秆、马兰黄土、天然辅料按照体积比为40:40:18:2,需要在隧道窑中烧制,通过控制隧道窑各阶段的温度(干燥阶段温度控制在50℃左右,炭化阶段温度控制在500℃左右,但不能超过800℃,以防秸秆全部灰化),秸秆最终形成活性炭。砖体中通过烧制形成的活性炭、空腔、和粗骨料及粗骨料之间的空隙等混合结构体系,起到吸附阻留作用。其目的是利用粗骨料的空隙及秸秆不完全燃烧后形成的活性炭,增加吸附性透水砖透水性能及吸附性能(由于废弃混凝土骨料本身含有一定的透水性,且粗骨料之间的空隙率较大;秸秆在的隧道窑中不完全燃烧产生的空腔,烧制后成活性炭,不仅增加了空隙率,又增大了比表面积。因此,其吸附性能和透水性能较好)。
据研究结果可知,再生粗骨料的空隙率大于天然粗骨料,再生细骨料的空隙率相比天然骨料来说稍小,再生粗骨料的吸水率大于再生细骨料。由于这些特性,使得建筑垃圾再生骨料可用于吸附型透水砖的制备。
进一步地,透水砖体1的长度为220~260mm。优选地,透水砖体1的长度为220mm,150mm,260mm。经过实验测试之后,透水砖体1的长度为120mm,150mm,160mm三种情形下,砖体的保水性能最好。
进一步地,砖体宽度为70~125mm。
进一步地,砖体厚度为30~80mm。
本发明的另一方面,提供一种制备再生骨料吸附性透水砖的方法,包括如下步骤:
(1)将粗骨料、秸秆、马兰黄土、天然辅料按照体积比为40:40:18:2混合;
(2)将步骤(1)混合好的材料放入到一定规格的模具中,制成砖坯;
(3)将步骤(2)获得的成型的砖坯放入到隧道窑中烧制。
进一步地,步骤(2)中的模具为长方体模具,其具体规格为,长为220~260mm,宽为70~125mm、高为30~80mm。
进一步地,步骤(3)中将成型的砖坯放入到隧道窑中烧制的具体操作还包括:首先把砖胚放到隧道窑的预热阶段进行预热处理,控制此时隧道窑的温度控制在50~150℃;然后把预热后的砖胚放入到炭化阶段对其进行炭化,并控制此时隧道窑的温度控制为400~500℃;经过炭化后的砖胚即成为成品砖。
优选地,步骤(3)中,将砖胚放到隧道窑的预热阶段进行预热处理过程中,控制此时隧道窑的温度控制为50℃;然后把预热后的砖胚放入到炭化阶段对其进行炭化,并控制此时隧道窑的温度控制为500℃(砖体在隧道窑的烧制过程完全按照活性炭的方法烧制)。实验证明,在此温度下,可充分将砖内的秸秆全部烧制成活性炭,而同时又确保秸秆未被烧成灰烬,使得最后形成的成品砖具有相当高的吸附性能。
使用方法:
本发明的实施例提供一种再生骨料吸附性透水砖,在使用时,可按如图2中的上下两层透水砖之间呈Z字型铺设,具体地,可沿着透水砖的长度方向先铺放第一层(在同一层内,使相邻透水砖的宽高所在平面相接触抵靠);然后铺放第二层透水砖,并使位于第二层透水砖的砖头底面压住其下方对应的第一层的相邻透水砖的拼接缝线。
如此铺设,可使雨水至上而下冲刷透水砖时,每一层的透水砖可起到逐层吸附的左右。例如,雨水先从顶层透水砖进入(渗透),顶层透水砖起到第一层的吸附作用(透水砖内秸秆烧过之后的活性炭起到吸附重金属等有害物质的作用);从顶层的相邻透水砖的接缝处向下渗透的雨水,再渗透至倒数第二层透水砖,并通过倒数第二层透水砖进行吸附有害物质;同样地,倒数第三层透水砖再吸附倒数第二层透水砖渗透下来的雨水,进行第三层吸附(除去重金属等有害物质),以此类推,最后经过N层透水砖的吸附之后(类似于过滤的功能),落入到土壤中的雨水,即不含重金属或有机物等有害物质,环保安全。
此透水砖可用于一些金属冶炼企业中,将其铺设于污染区的外围,可极大降低有害物质落入突然或地面,对环境造成污染。当然,还可应用于其他希望降低污染的地方,本发明在此不做限定。
本发明的实施例提供的一种再生骨料吸附性透水砖,具有以下优点:
(1)本设计吸附性透水砖需要在隧道窑中烧制,利用隧道窑易控制燃烧温度的特性(两段式烧制),秸秆隧道窑中不完全燃烧所形成的活性炭及再生粗骨料本身的吸附性增加了吸附性透水砖的吸附性能,此制作成本低廉且社会经济效益显著,工艺设计合理,制作简便,不产生二次污染;
(2)吸附性透水砖下雨时吸水、透水,吸附性透水砖中含有活性炭物质,能够吸附雨水中的重金属等有害物质,减少对土壤和地下水的污染,对于金属冶炼等产生大量粉尘的行业有一定的价值;
(3)吸附性透水砖是用建筑垃圾再生骨料、秸秆、马兰黄土、天然辅料制备的,既实现了城市建筑垃圾及农村秸秆垃圾的综合利用,又美化了生态环境,尤其解决了建筑垃圾大量堆积及秸秆焚烧而产生的环境问题,具有良好的经济效益和生态环境效益。
本发明提供的吸附性透水砖,利用隧道窑易控制燃烧温度的特性(两段式烧制),秸秆隧道窑中不完全燃烧所形成的活性炭及再生粗骨料本身的吸附性进行透水砖体的制作,其拌合后的透水率为85%。
此外,本发明实施例提供的吸附性透水砖可在降水量大时,水通过砖体内部的空隙(秸秆燃烧产生的空隙及粗骨料混凝土本身的空隙)对雨水进行吸附和过滤,对于金属冶炼等产生大量粉尘的行业有一定的价值。缓解了粉尘中有害物质对土壤和地下水的污染。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种再生骨料吸附性透水砖,其特征在于,所述透水砖的主体为透水砖体,所述透水砖体由粗骨料、秸秆、马兰黄土、天然辅料按照体积比为40:40:18:2制备而成。
2.根据权利要求1所述的再生骨料吸附性透水砖,其特征在于,所述砖体总长度为220~260mm。
3.根据权利要求1所述的再生骨料吸附性透水砖,其特征在于,所述砖体总宽度为70~125mm。
4.根据权利要求1所述的再生骨料吸附性透水砖,其特征在于,所述砖体总厚度为30~80mm。
5.一种制备再生骨料吸附性透水砖的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将粗骨料、秸秆、马兰黄土、天然辅料按照体积比为40:40:18:2混合;
(2)将步骤(1)混合好的材料放入到一定规格的模具中,制成砖坯;
(3)将步骤(2)获得的成型的砖坯放入到隧道窑中烧制。
6.根据权利要求5所述的制备再生骨料吸附性透水砖的方法,其特征在于,步骤(2)中的模具为长方体模具,其具体规格为,长为220~260mm,宽为70~125mm、高为30~80mm。
7.根据权利要求5所述的制备再生骨料吸附性透水砖的方法,其特征在于,步骤(3)中将成型的砖坯放入到隧道窑中烧制的具体操作还包括:首先把砖胚放到隧道窑的预热阶段进行预热处理,此时隧道窑的温度控制在50~150℃;
然后把预热后的砖胚放入到炭化阶段对其进行炭化,此时隧道窑的温度控制为400~500℃;
经过炭化后的砖胚即成为成品砖。
8.根据权利要求7所述的制备再生骨料吸附性透水砖的方法,其特征在于,步骤(3)中,将砖胚放到隧道窑的预热阶段进行预热处理过程中,此时隧道窑的温度控制为50℃;然后把预热后的砖胚放入到炭化阶段对其进行炭化,此时隧道窑的温度控制为500℃。
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