CN109231954A - 一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，属于古建筑恢复技术领域，按重量份计由下述原料制备而成：废旧陶瓷45～55份、废砂浆5～10份、煤矸石5～10份、小麦秸秆5～10份、污泥20～25份、玻璃纤维2～3份、铁黑0～2份、EDTA二钠0.5～1.0份、氢氧化钙0.5～1.0份、硫酸钠0.5～1.0份。本发明以废旧陶瓷、废砂浆为主要原料制备仿古砖，化害为利，变废为宝，利用污泥代替部分粘土，减少了对耕地的破坏，此外，污泥具有一定的粘度且颗粒度小，用污泥取代部分粘土，可以提高仿古砖的强度；加入玻璃纤维，进一步的提高了仿古砖的强度；加入氢氧化钙和硫酸钠，提高仿古砖的早期强度。

Description

一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖及其方法
技术领域
本发明涉及古建筑恢复技术领域，特别涉及一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖及其方法。
背景技术
在国家大力发展“低碳经济”的社会背景下，高能耗、高污染、高废品率的陶瓷产业也日渐受到人们的广泛关注。随着陶瓷工业的快速发展，陶瓷工业废料日益增多，据测算，我国仅墙地砖生产每年就产生457,630吨生坯废品，烧成废品更多达655,970吨。约占如今陶瓷产量5％～25％的陶瓷废弃品，虽历千年亦难以风化，而破损的废陶瓷回收再利用的成本比重新购买陶土生产的成本大。因此，多数陶瓷企业并不愿意对废陶瓷进行回收再利用。目前，我国陶瓷工业的废弃物依旧以堆积和填埋的简单处理方式为主，造成了土地、矿产资源的巨大浪费和环境污染，阻碍了我国陶瓷行业的可持续发展。
外墙砖传统为烧制砖，烧制工艺中主要以粘土为原料，制坯成型后经过窑焙烧烧制青砖或青瓦，对于粘土产生过度使用，政府采取相关强制措施命令禁止以粘土为原料生产建材，且传统工艺烧制青砖或青瓦周期长，成本高。目前，国内很多地方正在开展特色小镇和古镇古村落建设，需要大量青灰色的仿古砖，国家又严禁烧制黏土砖，这为废旧陶瓷资源化利用提供了很好的政策背景和巨大的社会需求。
发明内容
针对上述技术上存在的不足，本发明提供了一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖及其方法，该方法简单易行，成本低，节能环保，易于推广使用。
为实现上述技术目的，本发明是通过如下技术方案来实现：
一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：废旧陶瓷45～55份、废砂浆5～10份、煤矸石5～10份、小麦秸秆5～10份、污泥20～25 份、玻璃纤维2～3份、铁黑0～2份、EDTA二钠0.5～1.0份、氢氧化钙0.5～1.0 份、硫酸钠0.5～1.0份。
其中，优选地，所述废旧陶瓷破碎至粒径小于2mm。
其中，优选地，所述污泥为进行除臭处理过的市政污泥，并控制其含水量在50％～60％之间。
其中，优选地，所述盐石膏的细度为200目，所述白水泥的细度为200目。
一种利用废旧陶瓷制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将小麦秸秆送入破碎机，粉碎后备用；
(2)将煤矸石经过筛选除杂后，送入破碎机粉碎，水洗去除杂物和漂浮物后，备用；将废旧陶瓷破碎至粒径小于2mm；
(3)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌5～10分钟后，静置30～60min；然后按按配比称取废旧陶瓷、废砂浆、煤矸石、小麦秸秆、玻璃纤维、铁黑、氢氧化钙和硫酸钠，加水强制搅拌30～45min，得混合料；
(4)将通过步骤(3)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为20～40MPa，24小时后开样；
(5)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
其中，优选地，所述步骤(3)中所得混合料的含水率为8～12％。
本发明的有益效果：
1.本发明以废旧陶瓷、废砂浆为主要原料制备仿古砖，为废旧陶瓷、废砂浆的回收利用提供了新的途径；利用污泥代替部分粘土，不仅减少了对耕地的破坏，而且污泥是污水处理厂处理污水后留下的对环境有严重影响的固体废弃物，加入EDTA二钠主要用来络合污泥中的重金属离子，化害为利，变废为宝，并大大减少燃料消耗，节能减排，节约土地资源。此外，污泥具有一定的粘度且颗粒度小，用污泥取代部分粘土，可以提高仿古砖的强度；加入玻璃纤维，进一步的提高了仿古砖的强度；加入氢氧化钙和硫酸钠，提高仿古砖的早期强度。
2.采用本发明方法制备的仿古砖具有良好的抗压强度和抗冻性，符合 GB/T8239-2014标准要求。
3.本发明的仿古砖采用压制成型，避免烧结过程中生产工艺繁琐、耗能高、生产成本高、易产生大量二氧化碳等温室气体的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明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。
下述实施例中，采用盐石膏的细度为200目，采用的白水泥的细度为200 目；采用的污泥为进行除臭处理过的市政污泥，并控制其含水量在50％～60％之间。
实施例1
本实施例提供一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：废旧陶瓷50份、废砂浆7份、煤矸石8份、小麦秸秆7份、污泥22 份、玻璃纤维2.5份、铁黑1份、EDTA二钠0.8份、氢氧化钙0.8份、硫酸钠 0.7份。
本实施例利用废旧陶瓷制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将小麦秸秆送入破碎机，粉碎后备用；
(2)将煤矸石经过筛选除杂后，送入破碎机粉碎，水洗去除杂物和漂浮物后，备用；将废旧陶瓷破碎至粒径小于2mm；
(3)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌8分钟后，静置45min；然后按按配比称取废旧陶瓷、废砂浆、煤矸石、小麦秸秆、玻璃纤维、铁黑、氢氧化钙和硫酸钠，加水强制搅拌40min，得混合料，混合料的含水率为10％；
(4)将通过步骤(3)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为30MPa，24小时后开样；
(5)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
实施例2
本实施例提供一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：废旧陶瓷45份、废砂浆10份、煤矸石5份、小麦秸秆10份、污泥20 份、玻璃纤维3份、EDTA二钠1.0份、氢氧化钙0.5份、硫酸钠1.0份。
本实施例利用废旧陶瓷制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将小麦秸秆送入破碎机，粉碎后备用；
(2)将煤矸石经过筛选除杂后，送入破碎机粉碎，水洗去除杂物和漂浮物后，备用；将废旧陶瓷破碎至粒径小于2mm；
(3)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌5分钟后，静置60min；然后按按配比称取废旧陶瓷、废砂浆、煤矸石、小麦秸秆、玻璃纤维、铁黑、氢氧化钙和硫酸钠，加水强制搅拌30min，得混合料，混合料的含水率为8％；
(4)将通过步骤(3)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为40MPa，24小时后开样；
(5)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
实施例3
本实施例提供一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：废旧陶瓷55份、废砂浆5份、煤矸石10份、小麦秸秆5份、污泥25 份、玻璃纤维2份、铁黑2份、EDTA二钠0.5份、氢氧化钙1.0份、硫酸钠0.5～1.0 份。
本实施例利用废旧陶瓷制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将小麦秸秆送入破碎机，粉碎后备用；
(2)将煤矸石经过筛选除杂后，送入破碎机粉碎，水洗去除杂物和漂浮物后，备用；将废旧陶瓷破碎至粒径小于2mm；
(3)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌10分钟后，静置30min；然后按按配比称取废旧陶瓷、废砂浆、煤矸石、小麦秸秆、玻璃纤维、铁黑、氢氧化钙和硫酸钠，加水强制搅拌45min，得混合料，混合料的含水率为12％；
(4)将通过步骤(3)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为20MPa，24小时后开样；
(5)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
实施例4
本实施例提供一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：废旧陶瓷48份、废砂浆8份、煤矸石6份、小麦秸秆8份、污泥21 份、玻璃纤维2份、铁黑0.5份、EDTA二钠0.9份、氢氧化钙0.6份、硫酸钠 0.9份。
本实施例利用废旧陶瓷制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将小麦秸秆送入破碎机，粉碎后备用；
(2)将煤矸石经过筛选除杂后，送入破碎机粉碎，水洗去除杂物和漂浮物后，备用；将废旧陶瓷破碎至粒径小于2mm；
(3)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌6分钟后，静置50min；然后按按配比称取废旧陶瓷、废砂浆、煤矸石、小麦秸秆、玻璃纤维、铁黑、氢氧化钙和硫酸钠，加水强制搅拌35min，静置5小时，得混合料，混合料的含水率为11％；
(4)将通过步骤(3)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为25MPa，24小时后开样；
(5)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
实施例5
本实施例提供一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，按重量份计由下述原料制备而成：废旧陶瓷52份、废砂浆8份、煤矸石6份、小麦秸秆8份、污泥24 份、玻璃纤维2.5份、铁黑1.5份、EDTA二钠0.8份、氢氧化钙0.8份、硫酸钠 0.9份。
本实施例利用废旧陶瓷制备仿古砖的方法，包括下述步骤：
(1)将小麦秸秆送入破碎机，粉碎后备用；
(2)将煤矸石经过筛选除杂后，送入破碎机粉碎，水洗去除杂物和漂浮物后，备用；将废旧陶瓷破碎至粒径小于2mm；
(3)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌9分钟后，静置35min；然后按按配比称取废旧陶瓷、废砂浆、煤矸石、小麦秸秆、玻璃纤维、铁黑、氢氧化钙和硫酸钠，加水强制搅拌35min，得混合料，混合料的含水率为9％；
(4)将通过步骤(3)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为35MPa，24小时后开样；
(5)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
将实施例1至5制得的仿古砖制按照《普通混凝土小型砌块》GB/T8239-2014 进行检测，测试时砖块的规格为480mm×240mm×100mm，测试结果如下表1所示：
由上表内容可知，采用本发明制备方法制得的仿古砖具有良好的抗压强度和抗冻性，符合GB/T8239-2014标准要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，其特征在于按重量份计由下述原料制备而成：废旧陶瓷45～55份、废砂浆5～10份、煤矸石5～10份、小麦秸秆5～10份、污泥20～25份、玻璃纤维2～3份、铁黑0～2份、EDTA二钠0.5～1.0份、氢氧化钙0.5～1.0份、硫酸钠0.5～1.0份。
2.根据权利要求1所述的一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，其特征在于：所述废旧陶瓷破碎至粒径小于2mm。
3.根据权利要求1所述的一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，其特征在于：所述污泥为进行除臭处理过的市政污泥，并控制其含水量在50％～60％之间。
4.根据权利要求1所述的一种利用废旧陶瓷制备的仿古砖，其特征在于：所述盐石膏的细度为200目，所述白水泥的细度为200目。
5.一种权利要求1～4任一项所述的利用废旧陶瓷制备仿古砖的方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)将小麦秸秆送入破碎机，粉碎后备用；
(2)将煤矸石经过筛选除杂后，送入破碎机粉碎，水洗去除杂物和漂浮物后，备用；将废旧陶瓷破碎至粒径小于2mm；
(3)将污泥加入强制搅拌机中，再加入EDTA二钠，强制搅拌5～10分钟后，静置30～60min；然后按按配比称取废旧陶瓷、废砂浆、煤矸石、小麦秸秆、玻璃纤维、铁黑、氢氧化钙和硫酸钠，加水强制搅拌30～45min，得混合料；
(4)将通过步骤(3)搅拌均匀后的混合料送入液压制砖机成型，成型压力为20～40MPa，24小时后开样；
(5)养护：成型的仿古砖洒水养护7天。
6.根据权利要求5所述的一种利用废旧陶瓷制备仿古砖的方法，其特征在于：所述步骤(3)中所得混合料的含水率为8～12％。
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