一种利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖，由底料层和面料层按照质量比底料层∶面料层＝8∶1～3组成；所述底料层的原料组成为废瓷粉75～82wt％、水泥废料10～21wt％、烧结助剂3～8wt％；所述面料层的原料组成为废红砖粉5～12wt％、废瓷粉16～24wt％、水泥废料70～78wt％。此外，还公开了上述利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖的制备方法。本发明专利技术通过优化配方体系，通过降低面料层的孔径提高透水砖的防堵性能，通过提高底料层的孔径和孔隙率提高透水砖的渗水性能，不仅极大地提高了工业废弃物的利用率，而且陶瓷透水砖性能优异，能够更好地满足环境治理、以及行业和经济社会发展的需求。以及行业和经济社会发展的需求。以及行业和经济社会发展的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑陶瓷材料
，尤其涉及一种利用工业废弃物为原料的陶瓷透水砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]固体废弃物的产生伴随着人类社会的进步和发展，主要分为工业废弃物、农业废弃物和生活废弃物，其中尤以工业废弃物的处理难度最大，主要包括采矿尾渣、冶炼废渣、建筑材料废弃物等，利用此类工业废弃物制备透水砖，不仅有利于环境治理，也符合国家绿色环保的发展要求。
[0003]透水砖良好的渗水性和保水性能够缓解城市热岛效应，但目前还存在着强度有限、耐久性差以及易于堵塞等问题亟待解决，特别是透水砖的堵塞问题尤为严重，从而降低了砖体的透水性能。根据堵塞的快慢分为快速堵塞(径流中固体颗粒物含量高导致透水砖短时间内失去透水功能)和缓慢堵塞(少量颗粒物物持续、循环沉积)，根据堵塞的位置分为表面堵塞和内部堵塞，其中缓慢堵塞和内部堵塞对透水砖的长期使用不利。
[0004]目前，关于透水砖的防堵塞研究主要在透水砖孔隙结构、规范铺装和长效维护三方面。如何利用工业废弃物为原料进行透水砖的防堵塞研究，以提高废弃物的利用率，并研发新型多样化的固废综合回收技术、以及性能优异的陶瓷透水砖，不仅能够很好地满足环境治理、以及废旧资源综合利用的要求，而且能够更好地适应行业和经济社会发展的需要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖，通过优化配方体系，以便通过降低面料层的孔径提高透水砖的防堵性能，通过提高底料层的孔径和孔隙率提高透水砖的渗水性能，同时有效提高工业废弃物的利用率。本专利技术的另一目的在于提供上述利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖的制备方法。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：
[0007]本专利技术提供的一种利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖，由底料层和面料层按照质量比底料层∶面料层＝8∶1～3组成；所述底料层的原料组成为粒度为0.5～2mm的废瓷粉75～82wt％、粒度为1～2mm的水泥废料10～21wt％、烧结助剂3～8wt％；所述面料层的原料组成为粒度为0.1～0.5mm废红砖粉5～12wt％、粒度为0.1～0.5mm的废瓷粉16～24wt％、粒度为0.1～0.5mm的水泥废料70～78wt％；
[0008]所述废瓷粉由烧结温度为1250～1320℃、表面釉层厚度为0.5～2.0mm的日用陶瓷废瓷破碎而成；所述废红砖粉由烧制温度为850～950℃的烧结型建筑用粘土砖块破碎而成；所述水泥废料由水泥和沙子混合固化后(如建筑外墙和建筑地面找平层用，不含石膏和石子)的废料破碎而成。
[0009]进一步地，本专利技术所述烧结助剂的原料组成为：高岭土5～12wt％、石英8～15wt％、白云石15～22wt％、低温熔块62～70wt％。
[0010]所述低温熔块的化学组成为：K2O 1.8～3.2wt％、Na2O 5.7～8.6wt％、MgO 0.8～1.5wt％、CaO 0.8～1.5wt％、B2O36.8～9.5wt％、BaO 2.5～3.60wt％、Al2O312.7～14.2wt％、SiO259.5～68.2wt％。
[0011]本专利技术的另一目的通过以下技术方案予以实现：
[0012]本专利技术提供的上述利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)将所述底料层的各原料组成和甲基纤维素类黏合剂，按照质量比底料层∶甲基纤维素类黏合剂＝100∶3～8进行干混，然后外加水混合，得到含水率为5～7wt％的底料；将所述面料层的各原料组成干混之后，外加水混合，得到含水率为8～10wt％的面料；
[0014](2)将所述底料和面料分层布料，在20～40MPa下压制成型，得到成型坯体；
[0015](3)将所述成型坯体干燥后进行烧制，从室温经5h升至500℃后保温1h，然后以10℃/min的速率升温至1200～1250℃，高温保温0.5～1h后自然降至室温，即得到由底层和面层构成的防堵快渗型陶瓷透水砖。
[0016]上述方案中，本专利技术所述防堵快渗型陶瓷透水砖的面层其孔径为10～50μm。所述陶瓷透水砖的透水系数为2.5～4.5
×
10
‑2cm/s、抗折强度为5.5～6.8MPa
[0017]本专利技术具有以下有益效果：
[0018](1)本专利技术将废瓷粉、废红砖粉、水泥废料等工业废弃物综合资源化处理，固废整体利用率达到90wt％以上，废瓷粉的利用率达到70wt％以上，极大地解决了废瓷利用率低、附加值不高的难题，制备的陶瓷透水砖更加环保经济。
[0019](2)本专利技术以大颗粒废瓷和水泥废料作为透水砖底料骨架，大颗粒堆积形成大孔，使得透水砖具有较大孔径和孔隙率，有效提高了透水砖的透水性；高温下废瓷表面的釉层和水泥废料可以相互黏附在一起，没有釉层的废瓷颗粒可以在少量烧结助剂的作用下相互粘结，为透水砖提供了较高的结合强度，并降低了烧结助剂的添加量。
[0020](3)本专利技术以小颗粒的废红砖粉、废瓷粉和水泥废料作为透水砖的面层，水泥废料中含有大量的CaO、SiO2、Al2O3以及少量的Fe2O3，在高温下多种氧化物剧烈反应发泡，水泥料将小颗粒废瓷粉和废红砖粉包裹粘结在其中，即防止了水泥废料过度反应导致面层膨胀、易脆，又可以利用细废瓷粉和废红砖粉的颗粒分布提供更多细小的孔道，使得透水砖的面层孔径小、孔径密集、孔道光滑，可以起到很好的防止颗粒物堵塞的效果，同时底料和面料之间结合紧密。
附图说明
[0021]下面将结合实施例和附图对本专利技术作进一步的详细描述：
[0022]图1是本专利技术制备得到的防堵快渗型陶瓷透水砖的外观图；
[0023]图2是本专利技术实施例制备得到的防堵快渗型陶瓷透水砖面层的孔径分布图。
具体实施方式
[0024]本专利技术实施例一种利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖，由底料层和
面料层按照质量比底料层∶面料层＝8∶2组成。
[0025]底料层的原料组成为粒度为0.5～2mm的废瓷粉75～82wt％、粒度为1～2mm的水泥废料10～21wt％、烧结助剂3～8wt％。
[0026]面料层的原料组成为粒度为0.1～0.5mm废红砖粉5～12wt％、粒度为0.1～0.5mm的废瓷粉16～24wt％、粒度为0.1～0.5mm的水泥废料70～78wt％。
[0027]各实施例的原料组成如表1所示。
[0028]表1本专利技术各实施例原料组成(wt％)
[0029][0030]废瓷粉由烧结温度为1250～1320℃、表面釉层厚度为0.5～2.0mm的日用陶瓷废瓷破碎而成。废红砖粉由烧制温度为850～950℃的烧结型建筑用粘土砖块破碎而成。水泥废料由水泥和沙子混合固化后(如建筑外墙和建筑地面找平层用，不含石膏和石子)的废料破碎而成。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖，其特征在于：由底料层和面料层按照质量比底料层∶面料层＝8∶1～3组成；所述底料层的原料组成为粒度为0.5～2mm的废瓷粉75～82wt％、粒度为1～2mm的水泥废料10～21wt％、烧结助剂3～8wt％；所述面料层的原料组成为粒度为0.1～0.5mm废红砖粉5～12wt％、粒度为0.1～0.5mm的废瓷粉16～24wt％、粒度为0.1～0.5mm的水泥废料70～78wt％；所述废瓷粉由烧结温度为1250～1320℃、表面釉层厚度为0.5～2.0mm的日用陶瓷废瓷破碎而成；所述废红砖粉由烧制温度为850～950℃的烧结型建筑用粘土砖块破碎而成；所述水泥废料由水泥和沙子混合固化后的废料破碎而成。2.根据权利要求1所述的利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖，其特征在于：所述烧结助剂的原料组成为：高岭土5～12wt％、石英8～15wt％、白云石15～22wt％、低温熔块62～70wt％。3.根据权利要求2所述的利用工业废弃物为原料的防堵快渗型陶瓷透水砖，其特征在于：所述低温熔块的化学组成为：K2O 1.8～3.2wt％、Na2O 5.7～8.6wt％、MgO 0.8～1.5wt％、CaO 0.8～1.5wt％、B2O
3 6.8～9.5wt％、BaO 2.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹一，郑祎，
申请(专利权)人：景德镇市祎柏新材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：