CN109020494A - 一种复合透水砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合透水砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明以煤矸石、高炉渣作为基础材料，通过盐酸除杂及扩大空隙处理，在使用表面活性剂及物理助磨的方法，对颗粒进行活化，通过活化提高颗粒的活性，再将其与海泥、动物骨粉等进行混合，利用分散剂提高原料的充分分散混合，在煅烧过程中，首先海泥形成类陶瓷颗粒，并且通过辅助剂中的竹屑及添加剂的分解产生的气体进行造孔，形成孔隙，其次动物骨粉形成了骨炭，增加了生物活性，提高透水性，最后羟基磷酸钙与原料中的碳酸钙进行结合形成合成骨炭，进一步增加了活性，并且钛酸四丁酯分解产生二氧化硅，提高透水砖的自清洁作用，并且负载部分铁元素，提高孔隙清洁能力，提高透水效果。

Description

一种复合透水砖的制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合透水砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
目前城市广场、商业街、人行道、社区活动地、停车场等的地面主要用 花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和柏油等不透水的材质铺设，不透水的地面对城市环境的危害非常大。下雨时，不透水地面完全阻止了雨水直接渗透入地，满地积水使人们的出行变得很不方便；宝贵的水资源最后随着排水管道流走，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，加重市政绿化负担；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，陶瓷透水砖要采用大量的矿土资源，原料的开采造成对环境的破坏，陶瓷型透水砖生产工艺复杂，而且陶瓷基砖在成型烧结时需要耗费大量的能源，成本高，生产效率低，环保投入大，一次性投资规模大；混凝土透水砖虽然成本低，但现有的混凝土透水砖表面的颗粒粗大（一般骨料颗粒粒径为3mm～6mm），靠表面的大孔隙透水，空隙率在20％以上，容易被灰尘堵死，因此不能持续保持高的透水性能；而且由于空隙较大，其用于水过滤效果也较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前透水砖孔隙率低，透水效果差的问题，本发明提供了一种复合透水砖的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种复合透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取混合废渣、盐酸溶液按质量比1:4～6搅拌混合，过滤，将滤渣、表面活性剂按质量比10～13:1放入进行球磨，收集球磨混合物；
（2）按重量份数计，取90～100份球磨混合物、70～80份水、30～40份海泥、20～23份动物骨粉、15～18份硝酸铁、9～11份辅助剂、8～12份分散剂、3～6份添加剂，将球磨混合物、水、海泥、动物骨粉混合均匀，收集混合物；
（3）将混合物、硝酸铁、辅助剂、分散剂及添加剂进行超声震荡，收集震荡混合物，放入制砖机中进行挤压，得透水砖坯料；
（4）将透水砖坯料放入静置室中，在氢气和氮气气按摩尔比2:5混合成的混合气中静置，再放入窑炉中进行烧结，烧结温度为1100～1200℃，冷却至室温，即得复合透水砖。
所述步骤（1）中混合废渣为煤矸石、高炉渣按质量比3～5:2～6混合碾磨而成。
所述步骤（1）中表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基溴化铵中的任意一种。
所述动物骨粉为猪骨、鸡骨按质量比4～7:2～5放入粉碎机中进行粉碎，过筛，收集过筛颗粒，即得骨粉。
所述分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钠中的任意一种。
所述辅助剂为羟基磷酸钙、竹屑、钛酸四丁酯按质量比3～6:1:3混合而成。
所述添加剂为四丁基硫酸氢铵、环糊精中任意一种。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
本发明以煤矸石、高炉渣作为基础材料，通过盐酸除杂及扩大空隙处理，在使用表面活性剂及物理助磨的方法，对颗粒进行活化，通过活化提高颗粒的活性，再将其与海泥、动物骨粉等进行混合，利用分散剂提高原料的充分分散混合，在使用辅助剂与原料进行混合，在煅烧过程中，首先海泥形成类陶瓷颗粒，并且通过辅助剂中的竹屑及添加剂的分解产生的气体进行造孔，形成孔隙，增加孔隙率，其次动物骨粉形成了骨炭，增加了生物活性，提高透水性，最后羟基磷酸钙与原料中的碳酸钙进行结合形成合成骨炭，进一步增加了活性，并且钛酸四丁酯分解产生二氧化硅，提高了透水砖的自清洁作用，并且负载部分铁元素，提高孔隙清洁能力，提高透水效果。
具体实施方式
混合废渣为煤矸石、高炉渣按质量比3～5:2～6混合碾磨而成。
表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基溴化铵中的任意一种。
动物骨粉为猪骨、鸡骨按质量比4～7:2～5放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得骨粉。
分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钠中的任意一种。
辅助剂为羟基磷酸钙、竹屑、钛酸四丁酯按质量比3～6:1:3混合而成。
添加剂为四丁基硫酸氢铵、环糊精中任意一种。
一种复合透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取混合废渣、0.6mol/L盐酸溶液按质量比1:4～6搅拌混合30min，过滤，将滤渣、表面活性剂按质量比10～13:1放入球磨机中以600r/min进行球磨25min，收集球磨混合物；
（2）按重量份数计，取90～100份球磨混合物、70～80份水、30～40份海泥、20～23份动物骨粉、15～18份硝酸铁、9～11份辅助剂、8～12份分散剂、3～6份添加剂，将球磨混合物、水、海泥、动物骨粉混合均匀，收集混合物；
（3）将混合物、硝酸铁、辅助剂、分散剂及添加剂进行超声震荡70min，收集震荡混合物，放入制砖机中以8MPa进行挤压，得透水砖坯料；
（4）将透水砖坯料放入静置室中，在氢气和氮气气按摩尔比2:5混合成的混合气中静置15min，再放入窑炉中进行烧结，烧结温度为1100～1200℃，冷却至室温，即得复合透水砖。
混合废渣为煤矸石、高炉渣按质量比5:6混合碾磨而成。
表面活性剂为十二烷基二甲基溴化铵。
动物骨粉为猪骨、鸡骨按质量比7:5放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得骨粉。
分散剂为硬脂酸钠。
辅助剂为羟基磷酸钙、竹屑、钛酸四丁酯按质量比6:1:3混合而成。
添加剂为四丁基硫酸氢铵。
一种复合透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取混合废渣、0.6mol/L盐酸溶液按质量比1:6搅拌混合30min，过滤，将滤渣、表面活性剂按质量比13:1放入球磨机中以600r/min进行球磨25min，收集球磨混合物；
（2）按重量份数计，取100份球磨混合物、80份水、40份海泥、23份动物骨粉、18份硝酸铁、11份辅助剂、12份分散剂、6份添加剂，将球磨混合物、水、海泥、动物骨粉混合均匀，收集混合物；
（3）将混合物、硝酸铁、辅助剂、分散剂及添加剂进行超声震荡70min，收集震荡混合物，放入制砖机中以8MPa进行挤压，得透水砖坯料；
（4）将透水砖坯料放入静置室中，在氢气和氮气气按摩尔比2:5混合成的混合气中静置15min，再放入窑炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，冷却至室温，即得复合透水砖。
混合废渣为煤矸石、高炉渣按质量比4:5混合碾磨而成。
表面活性剂为十二烷基二甲基溴化铵。
动物骨粉为猪骨、鸡骨按质量比5:3放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得骨粉。
分散剂为硬脂酸镁。
辅助剂为羟基磷酸钙、竹屑、钛酸四丁酯按质量比5:1:3混合而成。
添加剂为环糊精。
一种复合透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取混合废渣、0.6mol/L盐酸溶液按质量比1:5搅拌混合30min，过滤，将滤渣、表面活性剂按质量比12:1放入球磨机中以600r/min进行球磨25min，收集球磨混合物；
（2）按重量份数计，取95份球磨混合物、75份水、32份海泥、22份动物骨粉、17份硝酸铁、10份辅助剂、10份分散剂、5份添加剂，将球磨混合物、水、海泥、动物骨粉混合均匀，收集混合物；
（3）将混合物、硝酸铁、辅助剂、分散剂及添加剂进行超声震荡70min，收集震荡混合物，放入制砖机中以8MPa进行挤压，得透水砖坯料；
（4）将透水砖坯料放入静置室中，在氢气和氮气气按摩尔比2:5混合成的混合气中静置15min，再放入窑炉中进行烧结，烧结温度为1150℃，冷却至室温，即得复合透水砖。
混合废渣为煤矸石、高炉渣按质量比3:2混合碾磨而成。
表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
动物骨粉为猪骨、鸡骨按质量比4:2放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，即得骨粉。
分散剂为硬脂酸镁。
辅助剂为羟基磷酸钙、竹屑、钛酸四丁酯按质量比3:1:3混合而成。
添加剂为四丁基硫酸氢铵。
一种复合透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取混合废渣、0.6mol/L盐酸溶液按质量比1:4搅拌混合30min，过滤，将滤渣、表面活性剂按质量比10:1放入球磨机中以600r/min进行球磨25min，收集球磨混合物；
（2）按重量份数计，取90份球磨混合物、70份水、30份海泥、20份动物骨粉、15份硝酸铁、9份辅助剂、8份分散剂、3份添加剂，将球磨混合物、水、海泥、动物骨粉混合均匀，收集混合物；
（3）将混合物、硝酸铁、辅助剂、分散剂及添加剂进行超声震荡70min，收集震荡混合物，放入制砖机中以8MPa进行挤压，得透水砖坯料；
（4）将透水砖坯料放入静置室中，在氢气和氮气气按摩尔比2:5混合成的混合气中静置15min，再放入窑炉中进行烧结，烧结温度为1100℃，冷却至室温，即得复合透水砖。
对比例市售的透水砖。
透水砖空隙率测定将试件完全浸泡在清水中24h后，测试水中试件的质量（m1），然后把试件取出，在空气中干燥24h后测量其质量（m2），透水砖空隙率P（这里指开口总空隙率）可通过式Ｐ ＝[1-（m1-m2）/ρｗ·V] ×100％ 计算,式中，V为试件的体积，cm3；ρｗ为水的密度，g/cm3；试件的质量用美国双杰电子秤JJ5000Y（量程5000g）测量，精确到0.1g；试件的尺寸采用游标卡尺测量，精确到1mm。
参考《透水砖》（JC/T945-2005)标准来测定透水砖的透水系数和抗压强度。
测试结果如表1
表1
7d抗压强度/MPa 透水系数/(mm·s-1） 孔隙率/％
实施例1 56.3 5.78 33.3
实施例2 59.2 6.42 35.3
实施例3 58.4 5.83 32.4
对比例 28.3 1.73 19.6
综上可得，本发明的复合透水砖具有较好的透水效果。

Claims (7)

1.一种复合透水砖的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）取混合废渣、盐酸溶液按质量比1:4～6搅拌混合，过滤，将滤渣、表面活性剂按质量比10～13:1放入进行球磨，收集球磨混合物；
（2）按重量份数计，取90～100份球磨混合物、70～80份水、30～40份海泥、20～23份动物骨粉、15～18份硝酸铁、9～11份辅助剂、8～12份分散剂、3～6份添加剂，将球磨混合物、水、海泥、动物骨粉混合均匀，收集混合物；
（3）将混合物、硝酸铁、辅助剂、分散剂及添加剂进行超声震荡，收集震荡混合物，放入制砖机中进行挤压，得透水砖坯料；
（4）将透水砖坯料放入静置室中，在氢气和氮气气按摩尔比2:5混合成的混合气中静置，再放入窑炉中进行烧结，烧结温度为1100～1200℃，冷却至室温，即得复合透水砖。
2.根据权利要求1所述复合透水砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中混合废渣为煤矸石、高炉渣按质量比3～5:2～6混合碾磨而成。
3.根据权利要求1所述复合透水砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基溴化铵中的任意一种。
4.根据权利要求1所述复合透水砖的制备方法，其特征在于，所述动物骨粉为猪骨、鸡骨按质量比4～7:2～5放入粉碎机中进行粉碎，过筛，收集过筛颗粒，即得骨粉。
5.根据权利要求1所述复合透水砖的制备方法，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钠中的任意一种。
6.根据权利要求1所述复合透水砖的制备方法，其特征在于，所述辅助剂为羟基磷酸钙、竹屑、钛酸四丁酯按质量比3～6:1:3混合而成。
7.根据权利要求1所述复合透水砖的制备方法，其特征在于，所述添加剂为四丁基硫酸氢铵、环糊精中任意一种。
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