CN107935547A - 一种新型高强度透水砖 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型高强度透水砖,其包括以下含量的组分:粉煤灰55~75%,高岭土10~15%,废玻璃5~10%,钠长石10~20%。将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后,再依次经过以下过程:粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥、烧制后,制得半成品,将所述半成品与粘合剂、水混合搅拌均匀,经过压机成型,在辊道窑中烧成成品。本发明的透水砖具有很高的强度以及很好的透水性能,本发明的透水砖的原料大量用到粉煤灰、废玻璃等废弃、有害物料,既充分利用了废料,变废为宝,又减少了资源消耗,保护了环境。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属材料技术领域,具体涉及一种新型高强度透水砖。
背景技术
目前几乎所有城市中的人行道、广场、商业街、社区活动地、停车场等处的地面主要用大理石、花岗岩、釉面砖、柏油和水泥等不透水的材料覆盖,不透水的地面对于城市环境而言存在着很多不利的影响。在下雨时,不透水地面完全阻止了雨水直接渗透到地下,满地到处的积水使人们的出行很不方便,宝贵的水资源最后随着排水管道流走,同时也加重了城市排水设施的负担。雨水的大量流失导致地下水位难以回升,直接影响到城市植被的健康,使得城市中的地表植物难以正常生长,雨水的大量流失进一步加重城市的干旱、缺水问题。目前市场上的一些透水砖主要原料采用陶瓷或混凝土,并且目前市场上的透水砖存在成本高,生产效率低,环保投入大,一次性投资规模大等问题。
此外,在现有的透水砖材料技术领域中,大多都是用不规则的陶瓷底料或者低温长石等制备而成,也有少数用天然砂和改性树脂进行成型,而不需要烧制。但是这些类型的透水砖大多数不是很结实,透水性也较差,不利于及时排掉地上积水,一到雨天,路面和场地积水很深,再加上脏泥浆混合,大大影响人们出行,很不方便。现有的透水砖材料中,很难做到既兼具较高的抗压强度、较强的抗折强度,又具有较好的透水性,同时生产成本相对较低,符合市场和消费的需求。
另一方面,从环境保护和资源利用的角度来看,随着我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,人们对环境的要求也越来越高。粉煤灰、废玻璃等废弃物随意丢弃、排放或简单的填埋,不仅占据良田,恶化自然环境,也严重危害生物繁衍后代和人们的身体健康。特别是粉煤灰随风吹散,会加剧雾霾天的严重程度,造成大气污染,危害人类健康。而长期填埋需要占用大量的土地资源,如何将这些废弃物实施再生资源化综合利用,是当今资源与环境领域的重点研究课题。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种新型高强度透水砖,其兼具较高的抗压强度、较强的抗折强度,又具有较好的透水性。
一种新型高强度透水砖,其包括以下含量的组分:
进一步地,所述高岭土中Fe2O3的含量大于2%。
进一步地,将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后,再依次经过以下过程:粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥、烧制后,制得半成品。
进一步地,所述干燥的时间为30分钟~60分钟,干燥的温度从25℃梯级升高至250℃,湿度从60%逐步降低至20%。
进一步地,所述烧制的时间为4~7小时,烧制的温度为1080℃~1250℃。
进一步地,所述粉碎过程中用粉磨系统进行粉碎研磨,所述粉磨系统可以是雷磨机。
进一步地,在所述过筛过程中用不低于100目的筛进行过筛。
进一步地,所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的5~8%。
进一步地,经过所述滚动成型过程即得到直径为1.0~3.0mm的球形颗粒。
所述干燥过程是将物料转移到窑炉中进行的。然后再将物料转移到窑炉中烧制。
进一步地,在所述烧制过程后物料的吸水率不超过2%。
所述半成品为颗粒,优选地,所述半成品为圆形颗粒。
进一步地,所述半成品的密度>1.6g/mm3。
进一步地,将所述半成品、粘合剂、水按照配比,半成品90~95:粘合剂3~8:水2~6,混合搅拌均匀,经过压机成型,在辊道窑中烧成成品,烧成成品的温度为1080℃~1250℃,时间为4~7小时。压机成型后用真空吸盘机械手把制品移放到垫板上。
进一步地,所述粘合剂为低温高粘性粘土。
本发明先制成圆形颗粒的半成品,然后将其全部用来成型、烧制,可以极大地提高产品的强度。理论上,每个球体有不少于8个接触熔融点以上,会使产品的强度更大。而不规则物料的熔融连接点非均匀分布,其水平方向粘接小。物理原理:不同等径球体填充,等径球体空隙率为42%,在大球之间再放入小球,则接触点在16点以上,大球之间填充的小球再接触大球。
半成品全部用圆形颗粒,在保证强度的同时,产品的透水性也提高了,其透水通道阻力减少,通水速度及后期堵塞的情况会有极大的改善。
本发明的有益效果:
(1)本发明的透水砖具有很高的强度;
(2)本发明的透水砖具有很好的透水性能;
(3)本发明的透水砖的原料大量用到粉煤灰、废玻璃等废弃、有害物料,既充分利用了废料,变废为宝,又减少了资源消耗,保护了环境。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,现结合以下具体实施例做进一步说明,但是本发明不限于具体实施例。
实施例1
一种新型高强度透水砖,其包括以下含量的组分:
所述高岭土中Fe2O3的含量大于2%。
将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后,再依次经过以下过程:粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥(时间:50分钟,温度:从25℃梯级升高至250℃,湿度:从60%逐步降低至20%)、烧制(时间:6小时,温度1200℃)后,制得半成品。
将所述半成品与粘合剂、水混合搅拌均匀(半成品:粘合剂:水为92:4:4),经过压机成型,在辊道窑中烧成成品(烧成成品的时间:6小时,温度1200℃)。
在所述过筛过程中用200目的筛进行过筛。
所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的5%。
经过所述滚动成型过程即得到直径为1.0~3.0mm的球形颗粒。
所述干燥过程是将物料转移到窑炉中进行的。然后再将物料转移到窑炉中烧制。
所述半成品为圆形颗粒。
所述半成品的密度>1.6g/mm3。
实施例2
一种新型高强度透水砖,其包括以下含量的组分:
所述高岭土中Fe2O3的含量大于2%。
将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后,再依次经过以下过程:粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥(时间:30分钟,温度:从25℃梯级升高至250℃,湿度:从60%逐步降低至20%)、烧制(时间:4小时,温度1080℃)后,制得半成品。
将所述半成品与粘合剂、水混合搅拌均匀(半成品:粘合剂:水为90:8:2),经过压机成型,在辊道窑中烧成成品(烧成成品的时间:4小时,温度1080℃)。
在所述过筛过程中用250目的筛进行过筛。
所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的8%。
经过所述滚动成型过程即得到直径为1.0~3.0mm的球形颗粒。
所述干燥过程是将物料转移到窑炉中进行的。然后再将物料转移到窑炉中烧制。
所述半成品为圆形颗粒。
所述半成品的密度>1.6g/mm3。
实施例3
一种新型高强度透水砖,其包括以下含量的组分:
所述高岭土中Fe2O3的含量大于2%。
将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后,再依次经过以下过程:粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥(时间:60分钟,温度:从25℃梯级升高至250℃,湿度:从60%逐步降低至20%)、烧制(时间:7小时,温度1250℃)后,制得半成品。
将所述半成品与粘合剂、水混合搅拌均匀(半成品:粘合剂:水为95:3:2),经过压机成型,在辊道窑中烧成成品(烧成成品的时间:7小时,温度1250℃)。
在所述过筛过程中400目的筛进行过筛。
所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的6%。
经过所述滚动成型过程即得到直径为1.0~3.0mm的球形颗粒。
所述干燥过程是将物料转移到窑炉中进行的。然后再将物料转移到窑炉中烧制。
所述半成品为圆形颗粒。
所述半成品的密度>1.6g/mm3。
对比例1
一种新型高强度透水砖,其组分和实施例1相同,只是高岭土中Fe2O3的含量低于2%。
对比例2
一种新型高强度透水砖,其组分和实施例1相同,只是在制作过程当中不经过滚动成型步骤,因此得到的半成品不是球形颗粒,而是不规则形状。
经过试验测得,实施例1~3透水砖的抗折强度达到10.5mpa以上,抗拉强度达到5.0mpa以上,透水系数为2.1×10-2cm/s。而对比例1~2的抗折强度明显低于10.5mpa,抗拉强度明显低于5.0mpa,透水系数明显低于2.1×10-2cm/s。因此,本发明的透水砖具有更高的抗折强度、抗拉强度和透水系数。
以上所述仅为本发明的具体实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明作的等效变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围之中。
Claims (10)
1.一种新型高强度透水砖,其特征在于,其包括以下含量的组分:
2.根据权利要求1所述的新型高强度透水砖,其特征在于,所述高岭土中Fe2O3的含量大于2%。
3.根据权利要求1所述的新型高强度透水砖,其特征在于,将粉煤灰、高岭土、废玻璃、钠长石按配比混合后,再依次经过以下过程:粉碎、过筛、加水混合、滚动成型、干燥、烧制,得半成品。
4.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖,其特征在于,所述干燥的时间为30分钟~60分钟,干燥的温度从25℃梯级升高至250℃,湿度从60%逐步降低至20%;所述烧制的时间为4~7小时,烧制的温度为1080℃~1250℃。
5.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖,其特征在于,在所述过筛过程中用不低于100目的筛进行过筛。
6.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖,其特征在于,所述加水混合过程中加入的水的重量为原料的5~8%。
7.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖,其特征在于,经过所述滚动成型过程得到直径为1.0~3.0mm的球形颗粒。
8.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖,其特征在于,在所述烧制过程后物料的吸水率不超过2%。
9.根据权利要求3所述的新型高强度透水砖,其特征在于,所述半成品的密度>1.6g/mm3。
10.根据权利要求3~9中任一项所述的新型高强度透水砖,其特征在于,将半成品、粘合剂、水按照配比(90~95):(3~8):(2~6)混合搅拌均匀,经过压机成型,在辊道窑中烧成成品,烧成成品的温度为1080℃~1250℃,时间为4~7小时。
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Cited By (2)
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CN108793956A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-13 | 四川千然科技有限公司 | 一种带荧光的透水砖及制造方法 |
CN113336531A (zh) * | 2020-03-02 | 2021-09-03 | 广西净雨环保科技有限公司 | 仿花岗岩透水板及其制备方法 |
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2017
- 2017-11-21 CN CN201711172498.XA patent/CN107935547A/zh not_active Withdrawn
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