CN112250415A - 一种玻璃渣透水砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废弃玻璃渣回收利用技术领域，尤其涉及一种玻璃渣透水砖及其制备方法。所述玻璃渣透水砖，其特征在于，按重量份计包括以下原料：35‑45份废玻璃渣、50‑70份复合骨料、10‑20份水泥、3‑6份石灰、2‑5份复合纤维、0.1‑0.2份粘结剂、0.5‑1份胶凝剂；制备方法为：先将废玻璃经磨粉、熔炼制成玻璃液，同时将复合骨料加热到与玻璃液相近的温度后，加到玻璃液中高速搅拌均匀后，急冷水淬制成水淬渣；然后将水淬渣经破碎、筛分、保温处理制成混合粒料；再将混合粒料与改性复合纤维混合后，与复合粘结剂、水、石灰、胶凝剂混合制成浆料，再经压制、脱模、自然干燥制成透水砖。本发明提供的透水砖，成本低廉、透水性好、安全性高，且具有良好的强度。

Description

一种玻璃渣透水砖及其制备方法
技术领域
本发明属于废弃玻璃渣回收利用技术领域，尤其涉及一种玻璃渣透水砖及其制备方法。
背景技术
废弃玻璃主要来源于工业废弃玻璃(如平板玻璃、玻璃纤维等〉和日用废弃玻璃(如器皿玻璃、灯泡玻璃等)两类。在一般的平板玻璃生产加工中，从玻璃原片上裁下来的边角废料要占到生产总觉的15％～25％，而定期停产产生的废弃玻璃则占到总里的5％～10％；此外，因熔窑作业温度的突然波动、原料质量或配合比的变化以及工人操作失误等造成的非正常工况下得到的废弃玻璃制品也占有一部分比例。我国一年会产生大约四五千万吨废弃玻璃，这些玻璃要完全降解需要4000年，也就是说,属于基本不可降解的物质范围。由于不可降解,废弃玻璃成为垃圾之后,只能掩埋处理,但掩埋处理不能改变废玻璃的存在,它依然会对自然环境,例如土壤和人类的活动带来许多潜在的不安全性。
废弃玻璃渣的回收再利用对于玻璃生产企业的持续发展具有重要意义。目前废弃玻璃渣在建筑材料上的应用研究较少。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明研究者对多种建筑材料的特性进行分析研究，将玻璃渣作为透水砖的制作原料之一，提供了一种玻璃渣透水砖及其制备方法，具体是通过以下技术方案实现的：
一种玻璃渣透水砖，按重量份计包括以下原料：35-45份废玻璃渣、50-70份复合骨料、10-20份水泥、3-6份石灰、2-5份复合纤维、0.1-0.2份粘结剂、0.5-1份胶凝剂。
优选地，所述复合骨料由天然砂石、河沙按2：1的质量比组成。
优选地，所述复合纤维由聚丙烯纤维与玻璃纤维按3:1的质量比组成。
优选地，所述的水泥为硅酸盐水泥；所述的粘结剂由环氧树脂、膨润土按2:1的质量制成。
优选地，所述的胶凝剂由氧化镁、氯化镁、水按4:1:8的质量比混合组成。
优选地，所述的玻璃渣透水砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)废弃玻璃渣磨成细粉，加到熔炼炉中熔炼成玻璃液，同时将复合骨料加热到与玻璃液相近的温度,加到玻璃液中，高速搅拌均匀，然后急冷水淬得到水淬渣；
(2)将水淬渣通过破碎及筛分系统制得粒直径≤5mm的混合粒料1，然后将混合粒料1加热到400-500℃保温30-40min后，停止加热，在空气中冷却至室温，得到混合粒料2；
(3)将复合纤维加到浓度为5g/L的植酸溶液中浸泡处理30-40min，捞出；再浸入到浓度为10-12w％的十二烷基硫酸钠溶液中在50℃下处理1-1.5h，捞出，制得改性复合纤维；
(4)将混合粒料2与改性复合纤维混合搅拌均匀，得到混合料；
(5)取胶粘剂加水制成浓度50w％的浆料，加入浆料质量2％的硬脂酸钙，加热至60-80℃处理2h,制得复合胶粘剂；
(6)向混合料中加入水泥、水、石灰、复合粘结剂、胶凝剂混合搅拌均匀，得到浆料，再经压制、脱膜、自然干燥，制成透水砖。
优选地，所述的步骤(1)，熔炼温度1100-1200℃，搅拌速度为700-800rpm。
优选地，所述的混合粒料2中粒径为1-5mm的颗粒的含量≥90％。
本发明的有益效果在于：将复合骨料与玻璃液混合制成水淬渣，水淬渣表面形成一层玻璃膜，雨水在复合骨料中具有良好的穿透性，提高了其所制成透水砖的透水率；将水淬渣制成的混合粒料1加热到400-500℃进行保温处理，能增强混合粒料1的强度，进而提高透水砖的强度；使其具有刚好的耐磨性。环氧树脂与膨润土制成的复合胶粘剂对玻璃和金属等物质具有很好的粘结性，添加到混合料中，能增强水泥与混合料之间的粘合性，使透水砖能够保持良好的强度；氧化镁、氯化镁、水混合制成的胶凝剂压添加到混合料中，不仅能增加透水砖的的孔隙率，还能提高透水砖的强度。改性复合纤维与其他原料之间具有良好的分散性，与粘结剂之间具有较强的粘结力。
本发明提供的玻璃渣透水砖，成本低廉、透水性好、安全性高，且具有良好的强度。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
1、原料：35份废玻璃渣、50份复合骨料、10份水泥、3份石灰、2份复合纤维、0.1份粘结剂、0.5份胶凝剂。
所述复合骨料由天然砂石、河沙按2：1的质量比组成。
所述复合纤维由聚丙烯纤维与玻璃纤维按3:1的质量比组成。
所述的水泥为硅酸盐水泥；所述的粘结剂由环氧树脂、膨润土按2:1的质量制成。
所述的胶凝剂由氧化镁、氯化镁、水按4:1:8的质量比混合组成。
2、玻璃渣透水砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)废弃玻璃渣磨成细粉，加到熔炼炉中在1100-1200℃下熔炼成玻璃液，同时将复合骨料加热到与玻璃液相近的温度,加到玻璃液中，700-800rpm高速搅拌均匀，然后急冷水淬得到水淬渣；
(2)将水淬渣通过破碎及筛分系统制得粒直径≤5mm的混合粒料1，然后将混合粒料1加热到400-500℃保温30min后，停止加热，在空气中冷却至室温，得到混合粒料2；混合粒料2中粒径为1-5mm的颗粒的含量≥90％。；
(3)将复合纤维加到浓度为5g/L的植酸溶液中浸泡处理30min，捞出；再浸入到浓度为10w％的十二烷基硫酸钠溶液中在50℃下处理1h，捞出，制得改性复合纤维；
(4)将混合粒料2与改性复合纤维混合搅拌均匀，得到混合料；
(5)取胶粘剂加水制成浓度50w％的浆料，加入浆料质量2％的硬脂酸钙，加热至60-80℃处理2h,制得复合胶粘剂；
(6)向混合料中加入水泥、石灰、复合粘结剂、胶凝剂、水混合搅拌均匀，得到浆料，再经压制、脱膜、自然干燥，制成透水砖。
实施例2透水砖
1、原料：40份废玻璃渣、60份复合骨料、15份水泥、5份石灰、4份复合纤维、0.12份粘结剂、0.8份胶凝剂。
所述复合骨料由天然砂石、河沙按2：1的质量比组成。
所述复合纤维由聚丙烯纤维与玻璃纤维按3:1的质量比组成。
所述的水泥为硅酸盐水泥；所述的粘结剂由环氧树脂、膨润土按2:1的质量制成。
所述的胶凝剂由氧化镁、氯化镁、水按4:1:8的质量比混合组成。
2、玻璃渣透水砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)废弃玻璃渣磨成细粉，加到熔炼炉中在1100-1200℃下熔炼成玻璃液，同时将复合骨料加热到与玻璃液相近的温度,加到玻璃液中，700-800rpm高速搅拌均匀，然后急冷水淬得到水淬渣；
(2)将水淬渣通过破碎及筛分系统制得粒直径≤5mm的混合粒料1，然后将混合粒料1加热到400-500℃保温35min后，停止加热，在空气中冷却至室温，得到混合粒料2；混合粒料2中粒径为1-5mm的颗粒的含量≥90％。；
(3)将复合纤维加到浓度为5g/L的植酸溶液中浸泡处理36min，捞出；再浸入到浓度为12w％的十二烷基硫酸钠溶液中在50℃下处理1.2h，捞出，制得改性复合纤维；
(4)将混合粒料2与改性复合纤维混合搅拌均匀，得到混合料；
(5)取胶粘剂加水制成浓度50w％的浆料，加入浆料质量2％的硬脂酸钙，加热至60-80℃处理2h,制得复合胶粘剂；
(6)向混合料中加入水泥、石灰、复合粘结剂、胶凝剂、水混合搅拌均匀，得到浆料，再经压制、脱膜、自然干燥，制成透水砖。
实施例3透水砖
1、原料：45份废玻璃渣、70份复合骨料、20份水泥、3份石灰、5份复合纤维、0.2份粘结剂、1份胶凝剂。
所述复合骨料由天然砂石、河沙按2：1的质量比组成。
所述复合纤维由聚丙烯纤维与玻璃纤维按3:1的质量比组成。
所述的水泥为硅酸盐水泥；所述的粘结剂由环氧树脂、膨润土按2:1的质量制成。
所述的胶凝剂由氧化镁、氯化镁、水按4:1:8的质量比混合组成。
2、玻璃渣透水砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)废弃玻璃渣磨成细粉，加到熔炼炉中在1100-1200℃下熔炼成玻璃液，同时将复合骨料加热到与玻璃液相近的温度,加到玻璃液中，700-800rpm高速搅拌均匀，然后急冷水淬得到水淬渣；
(2)将水淬渣通过破碎及筛分系统制得粒直径≤5mm的混合粒料1，然后将混合粒料1加热到400-500℃保温40min后，停止加热，在空气中冷却至室温，得到混合粒料2；混合粒料2中粒径为1-5mm的颗粒的含量≥90％。；
(3)将复合纤维加到浓度为5g/L的植酸溶液中浸泡处理40min，捞出；再浸入到浓度为12w％的十二烷基硫酸钠溶液中在50℃下处理1.5h，捞出，制得改性复合纤维；
(4)将混合粒料2与改性复合纤维混合搅拌均匀，得到混合料；
(5)取胶粘剂加水制成浓度50w％的浆料，加入浆料质量2％的硬脂酸钙，加热至60-80℃处理2h,制得复合胶粘剂；
(6)向混合料中加入水泥、石灰、复合粘结剂、胶凝剂、水混合搅拌均匀，得到浆料，再经压制、脱膜、自然干燥，制成透水砖。
实验例1
取实施例1-3制备的透水砖样品，根据建材行业标准JC/T 945-2005，检测其抗压强度、保水性和透水系数，检测结果如
表1所示：
保水性g/cm<sup>2</sup> 透水系数mm/s 抗压强度MPa
实施例1 0.92 2.71 37.6
实施例2 0.96 2.81 38.9
实施例3 1.12 2.68 39.1
在此有必要指出的是，以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和理解，不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定，本领域技术人员作出的非突出实质性特征和显著进步的发明创造，仍然属于本发明的保护范畴。

Claims (8)

1.一种玻璃渣透水砖，其特征在于，按重量份计包括以下原料：35-45份废玻璃渣、50-70份复合骨料、10-20份水泥、3-6份石灰、2-5份复合纤维、0.1-0.2份粘结剂、0.5-1份胶凝剂。
2.如权利要求1所述的玻璃渣透水砖，其特征在于，所述复合骨料由天然砂石、河沙按2：1的质量比组成。
3.如权利要求1所述的玻璃渣透水砖，其特征在于，所述复合纤维由聚丙烯纤维与玻璃纤维按3:1的质量比组成。
4.如权利要求1所述的玻璃渣透水砖，其特征在于，所述的水泥为硅酸盐水泥；所述的粘结剂由环氧树脂、膨润土按2:1的质量制成。
5.如权利要求1所述的玻璃渣透水砖，其特征在于，所述的胶凝剂由氧化镁、氯化镁、水按4:1:8的质量比混合组成。
6.如权利要求1-5任意一项所述的玻璃渣透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)废弃玻璃渣磨成细粉，加到熔炼炉中熔炼成玻璃液，同时将复合骨料加热到与玻璃液相近的温度,加到玻璃液中，高速搅拌均匀，然后急冷水淬得到水淬渣；
(2)将水淬渣通过破碎及筛分系统制得粒直径≤5mm的混合粒料1，然后将混合粒料1加热到400-500℃保温30-40min后，停止加热，在空气中冷却至室温，得到混合粒料2；
(3)将复合纤维加到浓度为5g/L的植酸溶液中浸泡处理30-40min，捞出；再浸入到浓度为10-12w％的十二烷基硫酸钠溶液中在50℃下处理1-1.5h，捞出，制得改性复合纤维；
(4)将混合粒料2与改性复合纤维混合搅拌均匀，得到混合料；
(5)取胶粘剂加水制成浓度50w％的浆料，加入浆料质量2％的硬脂酸钙，加热至60-80℃处理2h,制得复合胶粘剂；
(6)向混合料中加入水泥、水、石灰、复合粘结剂、胶凝剂混合搅拌均匀，得到浆料，再经压制、脱膜、自然干燥，制成透水砖。
7.如权利要求5所述的玻璃渣透水砖的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)，熔炼温度1100-1200℃，搅拌速度为700-800rpm。
8.如权利要求5所述的玻璃渣透水砖的制备方法，其特征在于，所述的混合粒料2中粒径为1-5mm的颗粒的含量≥90％。
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