CN108314408A - 一种环保抗压轻质透水砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保抗压轻质透水砖及其制备方法，包括以下重量份的原料：建筑垃圾40‑60份、细骨料10‑15份、钢渣10‑14份、增强纤维7‑9份、增性填料5‑7份、粉煤灰3‑5份、水泥6‑10份、水玻璃2‑4份。本发明大量使用建筑废弃物，降低生产成本，环保节能，抗压强度高、透水性强，在操作步骤和制备条件上严格控制，使得制备出的空心砖自重轻，抗震性能良好，抗风化性能和抗冻性能相对较好；同时本发明的制备方法，其材料成本较低、原料易得，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种环保抗压轻质透水砖及其制备方法。
背景技术
透水砖是一种用途广泛的生态建筑材料，可以用于铺设人行道、停车场和大型公共场所的路面。与大理石和花岗岩等铺设的路面相比，透水砖路面在雨天可以将路面积水快速渗透到路面下，一方面起到了排水和防滑的作用，另一方面可以使城市地下水得到有效补充；在晴天地下水可以被蒸发到地面上，起到平衡地面温湿度，避免城市“热岛效应”，改善城市生态环境的作用。透水砖是以粘土、页岩等为主要原料，经过原料处理、成型、烧结制成。透水砖优点是质轻、强度高、保温、隔音降噪性能好。制砖行业是高耗能、高污染、高耗资源及低产出的行业，每个砖瓦厂都会得到当地环保局的重点照顾，现在制造透水砖会消耗大量的资源，不符合资源节约的原则，例如大多数砖瓦厂的烧结温度为1300-1400℃左右，耗能高。为了解决这个问题，行业的工程技术人员采取了很多措施，一般地企业采取把窑炉加宽、加长的措施达到节能降耗的目的，以便实现快速烧成，但是上述方法需要企业投入大量的资金用于改造窑炉，而且窑炉的占地空间也会受到一定的限制，要实现有难度，而且现在不允许挖土烧砖，现在利用其他替代品制砖要加入水泥，成本高，烧砖的透水砖透水性不强、不耐磨、耐压，抗震，不能适应社会的需求。
另一方面随着城市的发展，对透水砖的需求量日益增大，制造传统透水砖浪费将要浪费大量粘土等资源，成本高，烧制时污染环境。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种环保抗压轻质透水砖，该透水砖大量使用建筑废弃物，降低生产成本，环保节能，抗压强度高、透水性强，在操作步骤和制备条件上严格控制，使得制备出的空心砖自重轻，抗震性能良好，抗风化性能和抗冻性能相对较好；同时本发明的制备方法，其材料成本较低、原料易得，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种环保抗压轻质透水砖，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾40-60份、细骨料10-15份、钢渣10-14份、增强纤维7-9份、增性填料5-7份、粉煤灰3-5份、水泥6-10份、水玻璃2-4份。
优选地，所述环保抗压轻质透水砖包括以下重量份的原料：
建筑垃圾50份、细骨料13份、钢渣12份、增强纤维8份、增性填料6份、粉煤灰4份、水泥8份、水玻璃3份。
优选地，所述建筑垃圾为经过颚式破碎机和锤式破碎机破碎，然后经振动筛筛分，得到所需粒径在2-5mm的颗粒原料。
优选地，所水泥为42.5级普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。
优选地，所述细骨料为河沙，所述细骨料的直径为0.5-1.5mm。
优选地，所述钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在1-10mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
优选地，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、钢纤维按照重量比5:3:1组成的混合物。
优选地，所述增性填料为凹凸棒土、贝壳粉末、陶瓷粉末、竹炭粉按照重量比10:6:5:1组成的混合物。
本发明还提供一种环保抗压轻质透水砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将建筑垃圾、细骨料、钢渣、增性填料、粉煤灰加入搅拌机，搅拌20-30分钟，搅拌转速为100-200r/min，再加入水泥，继续搅拌10-20分钟得到混合物A；
步骤三，将水玻璃加入其重量15-25倍的水中，在温度为30-40℃下搅拌10-20分钟，搅拌转速为150-250r/min，加入步骤二制备的混合物A，继续搅拌20-30分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤三制得的混合物B注入模具中，送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，压制压力为4000-4500N/cm2，将制定成型的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以1-3℃/min升温到80-90℃，养护2-4小时，再以2-4℃/min升温到180-200℃，蒸汽压在1.3-1.5Mpa下养护10-14小时，再以1-2℃/min降温到室温出炉，即得发明的环保抗压轻质透水砖。
优选地，所述环保抗压轻质透水砖的制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将建筑垃圾、细骨料、钢渣、增性填料、粉煤灰加入搅拌机，搅拌25分钟，搅拌转速为150r/min，再加入水泥，继续搅拌15分钟得到混合物A；
步骤三，将水玻璃加入其重量20倍的水中，在温度为35℃下搅拌15分钟，搅拌转速为200r/min，加入步骤二制备的混合物A，继续搅拌25分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤三制得的混合物B注入模具中，送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，压制压力为4250N/cm2，将制定成型的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以2℃/min升温到85℃，养护3小时，再以3℃/min升温到190℃，蒸汽压在1.4Mpa下养护12小时，再以1.5℃/min降温到室温出炉，即得发明的环保抗压轻质透水砖。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种环保抗压轻质透水砖对建筑垃圾粉碎，筛选，有效利用了建筑垃圾中的材料，废物利用环保价值高，节能环保满足建筑用要求，符合可持续发展的理念，同时通过粗细骨料的配合，使得制得的砖透水性优异，透通过毛细管渗水，不容易被灰尘堵死。
（2）本发明的一种环保抗压轻质透水砖添加的增强纤维主要为玻璃纤维、碳纤维、钢纤维，其能够穿插在各组分中间，提高透水砖的耐压性能和力学性能。
（3）本发明的一种环保抗压轻质透水砖添加的增性填料为凹凸棒土、贝壳粉末、陶瓷粉末、竹炭粉，其一方面能够提高砖体的粘合性能，同时还有一定的吸附重金属离子和杀菌效果，有效防止了水质污染，大大提高了透水砖的功能性作用。
（4）本发明一种环保抗压轻质透水砖添加水玻璃能有效提高制备的透水砖的稳定性和耐压抗磨的性能，使其耐风化，耐摩擦性能更加优异。
（5）本发明的一种建筑装潢用环保空心砖大量使用建筑废弃物，降低生产成本，环保节能，抗压强度高、透水性强，在操作步骤和制备条件上严格控制，使得制备出的空心砖自重轻，抗震性能良好，抗风化性能和抗冻性能相对较好；同时本发明的制备方法，其材料成本较低、原料易得，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1.
本实施例的一种环保抗压轻质透水砖，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾40份、细骨料10份、钢渣10份、增强纤维7份、增性填料5份、粉煤灰3份、水泥6份、水玻璃2份。
本实施例中的建筑垃圾为经过颚式破碎机和锤式破碎机破碎，然后经振动筛筛分，得到所需粒径在2-5mm的颗粒原料。
本实施例中的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。
本实施例中的细骨料为河沙，所述细骨料的直径为0.5-1.5mm。
本实施例中的钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在1-10mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
本实施例中的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、钢纤维按照重量比5:3:1组成的混合物。
本实施例中的增性填料为凹凸棒土、贝壳粉末、陶瓷粉末、竹炭粉按照重量比10:6:5:1组成的混合物。
本实施例的一种环保抗压轻质透水砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将建筑垃圾、细骨料、钢渣、增性填料、粉煤灰加入搅拌机，搅拌20分钟，搅拌转速为100r/min，再加入水泥，继续搅拌10分钟得到混合物A；
步骤三，将水玻璃加入其重量15倍的水中，在温度为30℃下搅拌10分钟，搅拌转速为150r/min，加入步骤二制备的混合物A，继续搅拌20分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤三制得的混合物B注入模具中，送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，压制压力为4000N/cm2，将制定成型的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以1℃/min升温到80℃，养护2小时，再以2℃/min升温到180℃，蒸汽压在1.3Mpa下养护10小时，再以1℃/min降温到室温出炉，即得发明的环保抗压轻质透水砖。
实施例2.
本实施例的一种环保抗压轻质透水砖，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾60份、细骨料15份、钢渣14份、增强纤维9份、增性填料7份、粉煤灰5份、水泥10份、水玻璃4份。
本实施例中的建筑垃圾为经过颚式破碎机和锤式破碎机破碎，然后经振动筛筛分，得到所需粒径在2-5mm的颗粒原料。
本实施例中的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。
本实施例中的细骨料为河沙，所述细骨料的直径为0.5-1.5mm。
本实施例中的钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在1-10mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
本实施例中的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、钢纤维按照重量比5:3:1组成的混合物。
本实施例中的增性填料为凹凸棒土、贝壳粉末、陶瓷粉末、竹炭粉按照重量比10:6:5:1组成的混合物。
本实施例的一种环保抗压轻质透水砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将建筑垃圾、细骨料、钢渣、增性填料、粉煤灰加入搅拌机，搅拌30分钟，搅拌转速为200r/min，再加入水泥，继续搅拌20分钟得到混合物A；
步骤三，将水玻璃加入其重量25倍的水中，在温度为40℃下搅拌20分钟，搅拌转速为250r/min，加入步骤二制备的混合物A，继续搅拌30分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤三制得的混合物B注入模具中，送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，压制压力为4500N/cm2，将制定成型的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以3℃/min升温到90℃，养护4小时，再以4℃/min升温到200℃，蒸汽压在1.5Mpa下养护14小时，再以2℃/min降温到室温出炉，即得发明的环保抗压轻质透水砖。
实施例3.
本实施例的一种环保抗压轻质透水砖，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾50份、细骨料13份、钢渣12份、增强纤维8份、增性填料6份、粉煤灰4份、水泥8份、水玻璃3份。
本实施例中的建筑垃圾为经过颚式破碎机和锤式破碎机破碎，然后经振动筛筛分，得到所需粒径在2-5mm的颗粒原料。
本实施例中的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。
本实施例中的细骨料为河沙，所述细骨料的直径为0.5-1.5mm。
本实施例中的钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在1-10mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
本实施例中的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、钢纤维按照重量比5:3:1组成的混合物。
本实施例中的增性填料为凹凸棒土、贝壳粉末、陶瓷粉末、竹炭粉按照重量比10:6:5:1组成的混合物。
本实施例的一种环保抗压轻质透水砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将建筑垃圾、细骨料、钢渣、增性填料、粉煤灰加入搅拌机，搅拌25分钟，搅拌转速为150r/min，再加入水泥，继续搅拌15分钟得到混合物A；
步骤三，将水玻璃加入其重量20倍的水中，在温度为35℃下搅拌15分钟，搅拌转速为200r/min，加入步骤二制备的混合物A，继续搅拌25分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤三制得的混合物B注入模具中，送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，压制压力为4250N/cm2，将制定成型的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以2℃/min升温到85℃，养护3小时，再以3℃/min升温到190℃，蒸汽压在1.4Mpa下养护12小时，再以1.5℃/min降温到室温出炉，即得发明的环保抗压轻质透水砖。
本发明的一种建筑装潢用环保空心砖大量使用建筑废弃物，降低生产成本，环保节能，抗压强度高、透水性强，在操作步骤和制备条件上严格控制，使得制备出的空心砖自重轻，抗震性能良好，抗风化性能和抗冻性能相对较好；同时本发明的制备方法，其材料成本较低、原料易得，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种环保抗压轻质透水砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾40-60份、细骨料10-15份、钢渣10-14份、增强纤维7-9份、增性填料5-7份、粉煤灰3-5份、水泥6-10份、水玻璃2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种环保抗压轻质透水砖，其特征在于，所述环保抗压轻质透水砖包括以下重量份的原料：
建筑垃圾50份、细骨料13份、钢渣12份、增强纤维8份、增性填料6份、粉煤灰4份、水泥8份、水玻璃3份。
3.根据权利要求1或2所述的一种环保抗压轻质透水砖，其特征在于，所述建筑垃圾为经过颚式破碎机和锤式破碎机破碎，然后经振动筛筛分，得到所需粒径在2-5mm的颗粒原料。
4.根据权利要求1或2所述的一种环保抗压轻质透水砖，其特征在于，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种环保抗压轻质透水砖，其特征在于，所述细骨料为河沙，所述细骨料的直径为0.5-1.5mm。
6.根据权利要求1或2所述的一种环保抗压轻质透水砖，其特征在于，所述钢渣为磁选钢尾渣，所述钢渣中金属铁含量<2%，粒径在1-10mm的钢渣量占钢渣总量的比例>80%。
7.根据权利要求1或2所述的一种环保抗压轻质透水砖，其特征在于，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、钢纤维按照重量比5:3:1组成的混合物。
8.根据权利要求1或2所述的一种环保抗压轻质透水砖，其特征在于，所述增性填料为凹凸棒土、贝壳粉末、陶瓷粉末、竹炭粉按照重量比10:6:5:1组成的混合物。
9.一种制备如权利要求1或2所述的环保抗压轻质透水砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将建筑垃圾、细骨料、钢渣、增性填料、粉煤灰加入搅拌机，搅拌20-30分钟，搅拌转速为100-200r/min，再加入水泥，继续搅拌10-20分钟得到混合物A；
步骤三，将水玻璃加入其重量15-25倍的水中，在温度为30-40℃下搅拌10-20分钟，搅拌转速为150-250r/min，加入步骤二制备的混合物A，继续搅拌20-30分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤三制得的混合物B注入模具中，送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，压制压力为4000-4500N/cm2，将制定成型的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以1-3℃/min升温到80-90℃，养护2-4小时，再以2-4℃/min升温到180-200℃，蒸汽压在1.3-1.5Mpa下养护10-14小时，再以1-2℃/min降温到室温出炉，即得发明的环保抗压轻质透水砖。
10.根据权利要求9所述的一种环保抗压轻质透水砖的制备方法，其特征在于，所述制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将建筑垃圾、细骨料、钢渣、增性填料、粉煤灰加入搅拌机，搅拌25分钟，搅拌转速为150r/min，再加入水泥，继续搅拌15分钟得到混合物A；
步骤三，将水玻璃加入其重量20倍的水中，在温度为35℃下搅拌15分钟，搅拌转速为200r/min，加入步骤二制备的混合物A，继续搅拌25分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤三制得的混合物B注入模具中，送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯，压制压力为4250N/cm2，将制定成型的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以2℃/min升温到85℃，养护3小时，再以3℃/min升温到190℃，蒸汽压在1.4Mpa下养护12小时，再以1.5℃/min降温到室温出炉，即得发明的环保抗压轻质透水砖。
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