CN107721250A - 一种高强度透水砖及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高强度透水砖及其制造方法,其特征在于:该透水砖以磷石膏、铅锌炉渣、二氧化钛、高岭土、聚四氟乙烯乳液为主要原料,通过物料充分混合、成型、养护等工序处理制得高强度透水砖,其透水性及硬度均较好,且其具有吸尘降噪、缓解城市热岛效应的作用。
Description
技术领域
本发明属于新型建材领域,具体涉及一种高强度透水砖及其制造方法。
背景技术
为建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市,住房和城乡建设部于2014年组织编制印发了《海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建(试行)》。在传统的城市建设中,城市路面大多采用不透水面层材料并用干硬性水泥砂浆铺贴,形成“硬化路面”。这一方面导致雨水在路面积聚,无法快速渗入地下,大量雨水白白流失;另一方面,硬化路面增加了城市管道的排水压力,当降雨过大时,地下管道无法及时将雨水排出,导致越来越多的城市出现内涝现象,造成巨大经济损失。此外,硬化路面由于透水性较差,在太阳辐射下其表面温度远高于自然地面,产生城市热岛效应,增加城市能耗。鉴于传统城市建设的不足,各国开始提出多种新型城市建设模式。
目前磷石膏在建材行业的研究应用得到较快的进展,但用于制备高强度的透水砖材料研究较少。郭泰民等于2011年发表的“磷石膏陶瓷透水砖的研制”,其以磷石膏和叶腊石、鹅湖沙、吉安泥、长石制成了磷石膏陶瓷透水砖。专利号CN201310533643.8,专利名称“一种蒸压黄磷炉渣路面砖及其制作方法”,其公开了由黄磷炉渣粉、粒状黄磷炉渣、生石灰粉、磷石膏制成路面砖,其解决的硬度和强度的问题,但透水性不够理想。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术中的不足,提供了一种高强度透水砖及其制造方法,该透水砖以磷石膏、铅锌炉渣、二氧化钛、高岭土、聚四氟乙烯乳液为主要原料,通过物料充分混合、成型、养护等工序处理等步骤制得高强度透水砖,且其具有吸尘降噪、缓解城市热岛效应的作用。
具体地,本发明提供了一种高强度透水砖,按质量百分比计,由磷石膏30-60%、铅锌炉渣10-30%、高岭土10-30%、二氧化钛2-6%、聚四氟乙烯乳液10-20%制成。
进一步地,一种高强度透水砖,按质量百分比计,由磷石膏40-50%、铅锌炉渣15-25%、高岭土15-25%、二氧化钛3-5%、聚四氟乙烯乳液14-16%制成。
再进一步地,一种高强度透水砖,按质量百分比计,由磷石膏45%、铅锌炉渣18%、高岭土18%、二氧化钛4%、聚四氟乙烯乳液15%制成。
本发明还提供了一种高强度透水砖的制造方法,包括以下步骤:
(1)取原料量磷石膏研磨成粉过100-160目筛,得到磷石膏粉;
(2)取原料量的铅锌炉渣、高岭土、二氧化钛、研磨成粉过100-160目筛,得到混合粉;
(3)将磷石膏粉与混合粉混合均匀,采用湿法制粒,,颗粒过30-40目筛,放入煅烧炉中,煅烧6-8h,煅烧温度为500-600℃,自然放冷,粉碎,得到高强度透水砖原料颗粒。
(4)将步骤(3)制得的磷石膏颗粒粉与原料量聚四氟乙烯乳液的混合均匀,利用制砖机将制成砖坯体。
(5)通过1.55~1.65MPa饱和蒸汽养护制得成品。
上述步骤(1)取原料量磷石膏研磨成粉过120-140目筛,得到磷石膏粉;
上述步骤(2)取原料量的水淬渣研磨成粉过120-140目筛,得到活性水淬渣粉;
上述步骤(3)将磷石膏粉与活性水淬渣粉混合均匀,采用湿法制粒,放入煅烧炉中,煅烧7h,煅烧温度为550℃,自然放冷,过35目筛,得到高强度磷石膏颗粒粉。
本发明的有益效果:
(1)通过对透水砖进行创造性设计及筛选,最终确定以质量百分比为磷石膏30-60%、铅锌炉渣10-30%、高岭土10-30%、二氧化钛2-6%、聚四氟乙烯乳液10-20%制成透水砖,其不仅透水性好,且硬度大。
(2)本发明将磷石膏粉与铅锌炉渣、高岭土、二氧化钛混合均匀,采用湿法制粒,放入煅烧炉中,煅烧其能增强制成的透水砖的强度和硬度,且煅烧温度为500-600℃时最佳。
(3)本发明仅用磷石膏、铅锌炉渣、高岭土、二氧化钛、聚四氟乙烯乳液三种原料制成,不需添加高温粘结剂剂等其他组分,生产成本低,变废为宝,属循环经济技术研究,可有效缓解磷化工行业发展过程中的固体废弃物综合利用的压力。
为了对本发明的有益效果作进一步的说明,本发明还列举了部分实验例,旨在对本发明的有益效果进行说明,但绝不对本发明的保护范围作任何的限定。
1、透水砖原料的筛选研究:
本发明以透水砖的抗压强度、抗折强度、透水系数、抗压强度损失率作为考察指标,进行透水砖原料筛选研究:
实验组1:按质量百分比计,由磷石膏30%、铅锌炉渣28%、高岭土30%、二氧化钛2%、聚四氟乙烯乳液10%制成。
实验组2:按质量百分比计,由磷石膏40%、铅锌炉渣15%、高岭土25%、二氧化钛5%、聚四氟乙烯乳液15%制成。
实验组3:按质量百分比计,由磷石膏45%、铅锌炉渣18%、高岭土18%、二氧化钛4%、聚四氟乙烯乳液15%制成。
实验组4:按质量百分比计,由磷石膏50%、铅锌炉渣20%、高岭土15%、二氧化钛5%、聚四氟乙烯乳液10%制成。
实验组5:按质量百分比计,由磷石膏60%、铅锌炉渣10%、高岭土10%、二氧化钛6%、聚四氟乙烯乳液14%制成。
试验组6:按质量百分比计,由磷石膏45%、铅锌炉渣18%、高岭土18%、二氧化钛4%、聚四氟乙烯乳液15%制成。
试验组7:按质量百分比计,由磷石膏45%、铅锌炉渣18%、高岭土18%、二氧化钛4%、聚四氟乙烯乳液15%制成。
对制得透水砖进行检测,其结果如下表1:
表1:透水砖质量检测结果
2、工艺研究:
本发明在透水砖制备过程中,发现将磷石膏和水淬渣制粒后在进行煅烧,其能更好的提高透水砖的强度,而且煅烧温度为500-600℃最佳,低于500℃,其抗压强度不佳,但透水性较好,高于600℃抗折强度不佳,但透水性不佳,因此本发明优选煅烧温度为500-600℃。
具体实施方式:
实施例1:高强度透水砖制备
(1)取30kg磷石膏研磨成粉过100目筛,得到磷石膏粉;
(2)取铅锌炉渣28kg、高岭土30kg、二氧化钛2kg、研磨成粉过100目筛,得到混合粉;
(3)将磷石膏粉与混合粉混合均匀,采用湿法制粒,放入煅烧炉中,煅烧6h,煅烧温度为500℃,自然放冷,过30目筛,得到高强度磷石膏颗粒粉。
(4)将步骤(3)制得的磷石膏颗粒粉与10kg的聚四氟乙烯乳液混合均匀,利用制砖机将制成砖坯体。
(5)通过1.55MPa饱和蒸汽养护制得成品。
实施例2:高强度透水砖制备
(1)取40kg磷石膏研磨成粉过120目筛,得到磷石膏粉;
(2)取铅锌炉渣15kg、高岭土25kg、二氧化钛5kg、研磨成粉过120目筛,得到混合粉;
(3)将磷石膏粉与混合粉混合均匀,采用湿法制粒,放入煅烧炉中,煅烧6h,煅烧温度为500℃,自然放冷,过30目筛,得到高强度磷石膏颗粒粉。
(4)将步骤(3)制得的磷石膏颗粒粉与15kg的聚四氟乙烯乳液混合均匀,利用制砖机将制成砖坯体。
(5)通过1.55MPa饱和蒸汽养护制得成品。
实施例3:高强度透水砖制备
(1)取45kg磷石膏研磨成粉过140目筛,得到磷石膏粉;
(2)取铅锌炉渣18kg、高岭土18kg、二氧化钛4kg、研磨成粉过140目筛,得到混合粉;
(3)将磷石膏粉与混合粉混合均匀,采用湿法制粒,放入煅烧炉中,煅烧7h,煅烧温度为550℃,自然放冷,过30目筛,得到高强度磷石膏颗粒粉。
(4)将步骤(3)制得的磷石膏颗粒粉与15kg的聚四氟乙烯乳液混合均匀,利用制砖机将制成砖坯体。
(5)通过1.6MPa饱和蒸汽养护制得成品。
实施例4:高强度透水砖制备
(1)取50kg磷石膏研磨成粉过160目筛,得到磷石膏粉;
(2)取铅锌炉渣20kg、高岭土15kg、二氧化钛5kg、研磨成粉过160目筛,得到混合粉;
(3)将磷石膏粉与混合粉混合均匀,采用湿法制粒,放入煅烧炉中,煅烧7h,煅烧温度为600℃,自然放冷,过30目筛,得到高强度磷石膏颗粒粉。
(4)将步骤(3)制得的磷石膏颗粒粉与10kg的聚四氟乙烯乳液混合均匀,利用制砖机将制成砖坯体。
(5)通过1.6MPa饱和蒸汽养护制得成品。
实施例5:高强度透水砖制备
(1)取60kg磷石膏研磨成粉过160目筛,得到磷石膏粉;
(2)取铅锌炉渣10kg、高岭土10kg、二氧化钛6kg、研磨成粉过160目筛,得到混合粉;
(3)将磷石膏粉与混合粉混合均匀,采用湿法制粒,放入煅烧炉中,煅烧8h,煅烧温度为600℃,自然放冷,过30目筛,得到高强度磷石膏颗粒粉。
(4)将步骤(3)制得的磷石膏颗粒粉与14kg的聚四氟乙烯乳液混合均匀,利用制砖机将制成砖坯体。
(5)通过1.65MPa饱和蒸汽养护制得成品。
Claims (7)
1.一种高强度透水砖,其特征在于:按质量百分比计,由磷石膏30-60%、铅锌炉渣10-30%、高岭土10-30%、二氧化钛2-6%、聚四氟乙烯乳液10-20%制成。
2.根据权利要求1所述的一种高强度透水砖,其特征在于:按质量百分比计,由磷石膏40-50%、铅锌炉渣15-25%、高岭土15-25%、二氧化钛3-5%、聚四氟乙烯乳液14-16%制成。
3.根据权利要求1或2所述的一种高强度透水砖,其特征在于:按质量百分比计,由磷石膏45%、铅锌炉渣18%、高岭土18%、二氧化钛4%、聚四氟乙烯乳液15%制成。
4.一种高强度透水砖的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)取原料量磷石膏研磨成粉过100-160目筛,得到磷石膏粉;
(2)取原料量的铅锌炉渣、高岭土、二氧化钛、研磨成粉过100-160目筛,得到混合粉;
(3)将磷石膏粉与混合粉混合均匀,采用湿法制粒,,颗粒过30-40目筛,放入煅烧炉中,煅烧6-8h,煅烧温度为500-600℃,自然放冷,粉碎,得到高强度透水砖原料颗粒。
(4)将步骤(3)制得的磷石膏颗粒粉与原料量聚四氟乙烯乳液的混合均匀,利用制砖机将制成砖坯体。
(5)通过1.55~1.65MPa饱和蒸汽养护制得成品。
5.根据权利要求4所述的高强度透水砖的制造方法,其特征在于:步骤(1)是取原料量磷石膏研磨成粉过120-140目筛,得到磷石膏粉。
6.根据权利要求4所述的高强度透水砖的制造方法,其特征在于:步骤(2)取原料量的水淬渣研磨成粉过120-140目筛,得到活性水淬渣粉。
7.根据权利要求4所述的高强度透水砖的制造方法,其特征在于上述步骤(3)将磷石膏粉与活性水淬渣粉混合均匀,采用湿法制粒,放入煅烧炉中,煅烧7h,煅烧温度为550℃,自然放冷,过35目筛,得到高强度磷石膏颗粒粉。
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