CN113429168A - 一种含有气化渣粗渣的透水砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含有气化渣粗渣的透水砖，属于建筑材料技术领域，由如下对应重量份的物质制成：气化渣粗渣65～75份、改性中骨料陶粒8～12份、水泥8～12份、水5～10份、胶结剂1～3份、增强添加料1～3份。本发明透水砖具有强度高、成本低、透水性好等优点，且制备方法简单，易于推广应用。

Description

一种含有气化渣粗渣的透水砖及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种含有气化渣粗渣的透水砖及制备方法。
背景技术
地砖是一种地面装饰材料，也叫地板砖。用黏上烧制而成，规格多种，耐压耐磨，能防潮。有的经上釉处理，具有装饰作用，多用于公共建筑和民用建筑的地面和楼面。
透水砖属于地砖的一种，属于绿色环保新型建材，原材料多采用水泥、砂、矿渣、粉煤灰等环保材料为主高压成形，不可为高温烧制；整砖为一次性压缩而成，不得分层压制，形成上下一致不分层的同质砖。能够快速渗水，达到防滑的效果，对市民安全起到一定的保障作用。
目前市面上现有的很多透水砖，虽然具有渗水和防滑的效果，但其自身的强度和耐磨性较差，长时间使用后砖体本身会出现磨损，进而影响砖体的本身性能。此外，质量稍微好一些的透水砖造价会较高，不利于公共场所或大面积的铺设使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术提出的问题，而提供了一种含有气化渣粗渣的透水砖及制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种含有气化渣粗渣的透水砖，由如下对应重量份的物质制成：
气化渣粗渣65～75份、改性中骨料陶粒8～12份、水泥8～12份、水5～10 份、胶结剂1～3份、增强添加料1～3份。
优选的，由如下对应重量份的物质制成：
气化渣粗渣70份、改性中骨料陶粒10份、水泥10份、水8份、胶结剂2 份、增强添加料2份。
进一步的，所述气化渣粗渣的颗粒大小为3～5mm。
进一步的，所述改性中骨料陶粒的颗粒大小为2～6mm。
进一步的，所述改性中骨料陶粒的制备方法包括如下步骤：
1)将中骨料陶粒放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1～1.5h后取出；
2)将中骨料陶粒浸入到氢氧化钠溶液中，不断搅拌处理5～10min后滤出；
3)将中骨料陶粒浸入到改性液中，超声处理30～35min后滤出；
4)将中骨料陶粒放入到干燥箱内干燥处理，3～5h后取出即可。
进一步的，步骤1)中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内温度为860～920℃；步骤2)中所述的氢氧化钠溶液的质量分数为2～3％。
进一步的，步骤3)中所述的改性液是由如下对应重量份的物质组成： 10～15份硅烷偶联剂、3～7份焦磷酸钠、2～5份十六烷基三甲基溴化铵、90～100 份去离子水；所述的超声处理时控制超声波的频率为400～500kHz；步骤4)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80～90℃。
进一步的，所述增强添加料的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米石墨烯、纳米二氧化钛共同投入到胶原水溶液中，不断搅拌处理 40～50min后滤出；
b.将步骤a滤出后的物料投入到球磨机内进行球磨处理，1～2h后取出，干燥至恒重即可。
进一步的，步骤a中所述的纳米石墨烯、纳米二氧化钛混合时对应的重量比为2：1；所述胶原水溶液的质量分数为0.5～0.8％；步骤b中所述的干燥时控制温度为65～75℃。
一种含有气化渣粗渣的透水砖的制备方法，包括如下步骤：
(1)将气化渣粗渣、改性中骨料陶粒、水泥、水、胶结剂、增强添加料共同混合，搅拌均匀后得混合料备用；
(2)将步骤(1)所得的混合料导入到模具中，挤压定型后取出，再常温静置处理8～10h，得坯料备用；
(3)将步骤(2)所得的坯料放入到烧制窑内，于180～220℃的条件下加热烧制处理15～20min，完成后取出自然冷却即可。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种含有气化渣粗渣的透水砖，此透水砖在原料成份上进行了优化改进，其中使用了较大量的气化渣粗渣和中骨料陶粒，降低了制造成本，又实现了废料的合理利用，其中添加使用的气化渣里含有氧化物二氧SiO2达到50％，能提高透水砖抗压强度和耐磨度，Al2O3达到17％，能提高透水性和抗拉强度，Fe2O3达到14％，能提高透水砖硬度和韧性；并对中骨料陶粒的改性处理了，使得中骨料陶粒的表面活性提升，其与水泥等物料间的相容结合性明显增强，实现了在大掺量的基础上，又很好增强了透水砖的品质，添加的胶结剂可以增加孔隙率，提高透水系数，添加的增强添加料是一种特殊配制的填料，使用后能够进一步促使气化渣粗渣、中骨料陶粒等与水泥间的结合强力，还能改善透水性及强度，与中骨料陶粒有着不错的协同效果。本发明透水砖具有强度高、成本低、透水性好等优点，且制备方法简单，易于推广应用，极具市场竞争力和经济效益。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加鲜明，以下结合实施例，对本发明进行更进一步详细说明。这应当理解为，此处所描述的具体实施例仅是适用于解释本发明，并不是用于限定本发明。
一种含有气化渣粗渣的透水砖，由如下对应重量份的物质制成：
气化渣粗渣30～80份、改性中骨料陶粒40～60份、水泥50～120份、粉煤灰 5～15份、高岭土3～8份、减水剂1～4份、水40～45份、增强添加料3～6份。
优选的，由如下对应重量份的物质制成：
气化渣粗渣50份、改性中骨料陶粒50份、水泥80份、粉煤灰10份、高岭土5份、减水剂3份、水15份、增强添加料5份。
气化渣粗渣的颗粒大小为1～1.5cm。
改性中骨料陶粒的颗粒大小为0.2～0.6cm。
改性中骨料陶粒的制备方法包括如下步骤：
1)将中骨料陶粒放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1～1.5h后取出；
2)将中骨料陶粒浸入到氢氧化钠溶液中，不断搅拌处理5～10min后滤出；
3)将中骨料陶粒浸入到改性液中，超声处理30～35min后滤出；
4)将中骨料陶粒放入到干燥箱内干燥处理，3～5h后取出即可。
步骤1)中的煅烧处理时控制煅烧炉内温度为860～920℃；步骤2)中的氢氧化钠溶液的质量分数为2～3％。
步骤3)中的改性液是由如下对应重量份的物质组成：10～15份硅烷偶联剂、3～7份焦磷酸钠、2～5份十六烷基三甲基溴化铵、90～100份去离子水；超声处理时控制超声波的频率为400～500kHz；步骤4)中的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80～90℃。
增强添加料的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米石墨烯、纳米二氧化钛共同投入到胶原水溶液中，不断搅拌处理 40～50min后滤出；
b.将步骤a滤出后的物料投入到球磨机内进行球磨处理，1～2h后取出，干燥至恒重即可。
步骤a中的纳米石墨烯、纳米二氧化钛混合时对应的重量比为2：1；胶原水溶液的质量分数为0.5～0.8％；步骤b中所述的干燥时控制温度为65～75℃。
一种含有气化渣粗渣的透水砖的制备方法，包括如下步骤：
(1)将气化渣粗渣、改性中骨料陶粒、水泥、粉煤灰、高岭土、减水剂、水、增强添加料共同混合，搅拌均匀后得混合料备用；
(2)将步骤(1)所得的混合料导入到模具中，挤压定型后取出，再常温静置处理8～10h，得坯料备用；
(3)将步骤(2)所得的坯料放入到烧制窑内，于180～220℃的条件下加热烧制处理15～20min，完成后取出自然冷却即可。
实施例1
一种含有气化渣粗渣的透水砖，由如下对应重量份的物质制成：
气化渣粗渣30份、改性中骨料陶粒40份、水泥50份、粉煤灰5份、高岭土3份、减水剂1份、水40份、增强添加料3份。
在本实施例中，选择控制气化渣粗渣的颗粒大小为1～1.5cm；改性中骨料陶粒的颗粒大小为0.2～0.6cm。
传统中骨料陶粒的使用品质一般，在本实施例使用前，先对中骨料陶粒进行了改性处理，具体改性中骨料陶粒的制备方法包括如下步骤：
1)将中骨料陶粒放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1h后取出；2)将中骨料陶粒浸入到氢氧化钠溶液中，不断搅拌处理5min后滤出；3)将中骨料陶粒浸入到改性液中，超声处理30min后滤出；4)将中骨料陶粒放入到干燥箱内干燥处理，3h后取出即可。
步骤1)中的煅烧处理时控制煅烧炉内温度为860℃；步骤2)中的氢氧化钠溶液的质量分数为2％；步骤3)中的改性液是由如下对应重量份的物质组成：10份硅烷偶联剂、3份焦磷酸钠、2份十六烷基三甲基溴化铵、90份去离子水；超声处理时控制超声波的频率为400kHz；步骤4)中的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80℃。
添加的增强添加料为特殊制备的一种填料成分，能够很好的提升改性中骨料陶粒的使用效果和透水砖的品质，增强添加料的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米石墨烯、纳米二氧化钛共同按照对应的重量比为2：1投入到胶原水溶液中，控制胶原水溶液的质量分数为0.5％，不断搅拌处理40min后滤出；
b.将步骤a滤出后的物料投入到球磨机内进行球磨处理，1h后取出，于65 ℃的温度下干燥至恒重即可。
实施例2
一种含有气化渣粗渣的透水砖，由如下对应重量份的物质制成：
气化渣粗渣50份、改性中骨料陶粒50份、水泥80份、粉煤灰10份、高岭土5份、减水剂3份、水15份、增强添加料5份。
在本实施例中，选择控制气化渣粗渣的颗粒大小为1～1.5cm；改性中骨料陶粒的颗粒大小为0.2～0.6cm。
传统中骨料陶粒的使用品质一般，在本实施例使用前，先对中骨料陶粒进行了改性处理，具体改性中骨料陶粒的制备方法包括如下步骤：
1)将中骨料陶粒放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1.3h后取出；2)将中骨料陶粒浸入到氢氧化钠溶液中，不断搅拌处理8min后滤出；3)将中骨料陶粒浸入到改性液中，超声处理32min后滤出；4)将中骨料陶粒放入到干燥箱内干燥处理，4h后取出即可。
步骤1)中的煅烧处理时控制煅烧炉内温度为900℃；步骤2)中的氢氧化钠溶液的质量分数为2.5％；步骤3)中的改性液是由如下对应重量份的物质组成：13份硅烷偶联剂、5份焦磷酸钠、4份十六烷基三甲基溴化铵、95份去离子水；超声处理时控制超声波的频率为460kHz；步骤4)中的干燥处理时控制干燥箱内的温度为85℃。
添加的增强添加料为特殊制备的一种填料成分，能够很好的提升改性中骨料陶粒的使用效果和透水砖的品质，增强添加料的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米石墨烯、纳米二氧化钛共同按照对应的重量比为2：1投入到胶原水溶液中，控制胶原水溶液的质量分数为0.7％，不断搅拌处理45min后滤出；
b.将步骤a滤出后的物料投入到球磨机内进行球磨处理，1.5h后取出，于 70℃的温度下干燥至恒重即可。
实施例3
一种含有气化渣粗渣的透水砖，由如下对应重量份的物质制成：
气化渣粗渣80份、改性中骨料陶粒60份、水泥120份、粉煤灰15份、高岭土8份、减水剂4份、水45份、增强添加料6份。
在本实施例中，选择控制气化渣粗渣的颗粒大小为1～1.5cm；改性中骨料陶粒的颗粒大小为0.2～0.6cm。
传统中骨料陶粒的使用品质一般，在本实施例使用前，先对中骨料陶粒进行了改性处理，具体改性中骨料陶粒的制备方法包括如下步骤：
1)将中骨料陶粒放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1.5h后取出；2)将中骨料陶粒浸入到氢氧化钠溶液中，不断搅拌处理10min后滤出；3)将中骨料陶粒浸入到改性液中，超声处理35min后滤出；4)将中骨料陶粒放入到干燥箱内干燥处理，5h后取出即可。
步骤1)中的煅烧处理时控制煅烧炉内温度为920℃；步骤2)中的氢氧化钠溶液的质量分数为3％；步骤3)中的改性液是由如下对应重量份的物质组成：15份硅烷偶联剂、7份焦磷酸钠、5份十六烷基三甲基溴化铵、100份去离子水；超声处理时控制超声波的频率为500kHz；步骤4)中的干燥处理时控制干燥箱内的温度为90℃。
添加的增强添加料为特殊制备的一种填料成分，能够很好的提升改性中骨料陶粒的使用效果和透水砖的品质，增强添加料的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米石墨烯、纳米二氧化钛共同按照对应的重量比为2：1投入到胶原水溶液中，控制胶原水溶液的质量分数为0.8％，不断搅拌处理50min后滤出；
b.将步骤a滤出后的物料投入到球磨机内进行球磨处理，2h后取出，于75 ℃的温度下干燥至恒重即可。
实施例4
一种含有气化渣粗渣的透水砖的制备方法，包括如下步骤：
(1)将气化渣粗渣、改性中骨料陶粒、水泥、粉煤灰、高岭土、减水剂、水、增强添加料共同混合，搅拌均匀后得混合料备用；
(2)将步骤(1)所得的混合料导入到模具中，挤压定型后取出，再常温静置处理8h，得坯料备用；
(3)将步骤(2)所得的坯料放入到烧制窑内，于180℃的条件下加热烧制处理15min，完成后取出自然冷却即可。
实施例5
一种含有气化渣粗渣的透水砖的制备方法，包括如下步骤：
(1)将气化渣粗渣、改性中骨料陶粒、水泥、粉煤灰、高岭土、减水剂、水、增强添加料共同混合，搅拌均匀后得混合料备用；
(2)将步骤(1)所得的混合料导入到模具中，挤压定型后取出，再常温静置处理9h，得坯料备用；
(3)将步骤(2)所得的坯料放入到烧制窑内，于200℃的条件下加热烧制处理18min，完成后取出自然冷却即可。
实施例6
一种含有气化渣粗渣的透水砖的制备方法，包括如下步骤：
(1)将气化渣粗渣、改性中骨料陶粒、水泥、粉煤灰、高岭土、减水剂、水、增强添加料共同混合，搅拌均匀后得混合料备用；
(2)将步骤(1)所得的混合料导入到模具中，挤压定型后取出，再常温静置处理10h，得坯料备用；
(3)将步骤(2)所得的坯料放入到烧制窑内，于220℃的条件下加热烧制处理20min，完成后取出自然冷却即可。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，区别仅在于，不对中骨料陶粒进行任何的改性处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，区别仅在于，用等质量份的纳米石墨烯取代增强添加料成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，区别仅在于，省去了增强添加料成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，区别仅在于，不对中骨料陶粒进行任何的改性处理，并省去了增强添加料成分，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1～4对应制得的透水砖进行性能测试，其制备方法均采用实施例5的方法，具体对比数据如下表1 所述：
表1
Figure BDA0003192341980000081
Figure BDA0003192341980000091
由上表1可以看出，本发明对应制得的透水砖的综合性能均有着显著的改善增强，其透水系数不小于3.0，且实际的制造成本更低，极具推广应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含有气化渣粗渣的透水砖，其特征在于，由如下对应重量份的物质制成：
气化渣粗渣65～75份、改性中骨料陶粒8～12份、水泥8～12份、水5～10份、胶结剂1～3份、增强添加料1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种含有气化渣粗渣的透水砖，其特征在于，由如下对应重量份的物质制成：
气化渣粗渣70份、改性中骨料陶粒10份、水泥10份、水8份、胶结剂2份、增强添加料2份。
3.根据权利要求1或2所述的一种含有气化渣粗渣的透水砖，其特征在于，所述气化渣粗渣的颗粒大小为3～5mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种含有气化渣粗渣的透水砖，其特征在于，所述改性中骨料陶粒的颗粒大小为2～6mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种含有气化渣粗渣的透水砖，其特征在于，所述改性中骨料陶粒的制备方法包括如下步骤：
1)将中骨料陶粒放入到煅烧炉内进行煅烧处理，1～1.5h后取出；
2)将中骨料陶粒浸入到氢氧化钠溶液中，不断搅拌处理5～10min后滤出；
3)将中骨料陶粒浸入到改性液中，超声处理30～35min后滤出；
4)将中骨料陶粒放入到干燥箱内干燥处理，3～5h后取出即可。
6.根据权利要求5所述的一种含有气化渣粗渣的透水砖，其特征在于，步骤1)中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内温度为860～920℃；步骤2)中所述的氢氧化钠溶液的质量分数为2～3％。
7.根据权利要求5所述的一种含有气化渣粗渣的透水砖，其特征在于，步骤3)中所述的改性液是由如下对应重量份的物质组成：10～15份硅烷偶联剂、3～7份焦磷酸钠、2～5份十六烷基三甲基溴化铵、90～100份去离子水；所述的超声处理时控制超声波的频率为400～500kHz；步骤4)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80～90℃。
8.根据权利要求1或2所述的一种含有气化渣粗渣的透水砖，其特征在于，所述增强添加料的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米石墨烯、纳米二氧化钛共同投入到胶原水溶液中，不断搅拌处理40～50min后滤出；
b.将步骤a滤出后的物料投入到球磨机内进行球磨处理，1～2h后取出，干燥至恒重即可。
9.根据权利要求8所述的一种含有气化渣粗渣的透水砖，其特征在于，步骤a中所述的纳米石墨烯、纳米二氧化钛混合时对应的重量比为2∶1；所述胶原水溶液的质量分数为0.5～0.8％；步骤b中所述的干燥时控制温度为65～75℃。
10.一种含有气化渣粗渣的透水砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将气化渣粗渣、改性中骨料陶粒、水泥、水、胶结剂、增强添加料共同混合，搅拌均匀后得混合料备用；
(2)将步骤(1)所得的混合料导入到模具中，挤压定型后取出，再常温静置处理8～10h，得坯料备用；
(3)将步骤(2)所得的坯料放入到烧制窑内，于180～220℃的条件下加热烧制处理15～20min，完成后取出自然冷却即可。
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