一種燒結(jié)透水磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種燒結(jié)透水磚及其制備方法，屬于燒結(jié)陶瓷技術(shù)領(lǐng)域。該透水磚組成及配比為：面層中結(jié)構(gòu)泥料的組成及重量百分比為：結(jié)構(gòu)細骨料：45～65％；塑性高溫粘結(jié)劑：20～30％；水：15～25％；面層中成孔泥料的組成及重量百分比為：成孔劑骨料：20?50％；塑性增孔粘結(jié)劑45?80％；生物質(zhì)燃料內(nèi)燃催化劑：0?5％；次面層坯料的組成及重量百分比為：粗結(jié)構(gòu)骨料：70～75％；塑性高溫粘結(jié)劑：10～15％；增孔劑粗骨料：0～5％；水：10～15％。首先制備面層及次面層坯料，面層坯料中含有有序分布的結(jié)構(gòu)泥料和成孔泥料，然后進行單軸加壓成型、干燥及燒成制得該透水磚。本發(fā)明透水磚具有高透水率、高強度及高耐磨和耐久性，是一種具有較佳生態(tài)及環(huán)保機能的鋪面材料。
【專利說明】
一種燒結(jié)透水磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明屬于燒結(jié)陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種燒結(jié)透水磚及其制備方法，該燒結(jié)透水磚特別適用于需要迅速泄漏雨水的廣場、道路兩傍及體育場等公共場所排水系統(tǒng)的鋪面，以及適用于人工濕地的透水支撐層。
【背景技術(shù)】
:
[0002]目前，在修建車站、廣場、運動場、道路等公共場所時，都必須考慮到對雨水的迅速泄排問題，因而在廣場下面、道路兩傍都設(shè)計有排水系統(tǒng)，如排水溝等。在這些排水溝面上一般都是鋪設(shè)帶有漏槽的混凝土磚塊，或在密實的混凝土磚塊鋪面上每隔一段較長的距離就砌上塊地漏，用于排泄積水。由于平時道路、廣場都會積存一些垃圾，加上大雨將至時，伴隨的大風將不少枯枝、敗葉吹落至道路、廣場上，雨水將這些殘枝敗葉、垃圾沖至地漏口并經(jīng)常堵塞住漏水口，造成低洼處積水嚴重，無法泄排。另外漏水口在堵塞前已有大量垃圾、殘葉等從漏水口進入排水溝，久而久之，會造成堵塞排水溝，嚴重削弱了排水系統(tǒng)的排水功會K。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有排水系統(tǒng)存在的上述技術(shù)問題，提供一種高透水率、防阻塞、耐久和耐磨的燒結(jié)透水磚及其制備方法。
[0004]本發(fā)明所提供的燒結(jié)透水磚由兩層透水層構(gòu)成，面層為防阻塞的2?1mm厚透水層構(gòu)成，次面層為大通量、高強度的透水層構(gòu)成;面層的透水孔徑為0.05?0.2mm左右;次面層的透水孔徑為0.5?2mm;面層和次面層分別按以下配合比，分別加工成致密的面層顆粒和次面層坯料，再分別在模具中布料、加壓成型及燒成后制成本發(fā)明的燒結(jié)透水磚。作為本發(fā)明的特例，面層材料也可以單獨成型和燒制成透水磚或板。
[0005]本發(fā)明提供燒結(jié)透水磚的組成及配比具體如下:
[0006](I)面層顆粒狀坯料中結(jié)構(gòu)泥料的組成及質(zhì)量百分比為:
[0007]結(jié)構(gòu)細骨料:45?65 % ；塑性高溫粘結(jié)劑:20?30 % ;水:15?25 %。
[0008](2)面層顆粒狀坯料中成孔泥料的組成及質(zhì)量百分比為:
[0009]成孔劑骨料:20-50塑性增孔粘結(jié)劑45-80 生物質(zhì)燃料內(nèi)燃燒催化劑:0-
[0010]所述結(jié)構(gòu)細骨料為粉煤灰粗渣、爐渣、水淬礦渣、水淬銅渣、鎳渣、煅燒高嶺土、煤矸石、石英、熟礬土、熟粘土、煤矸石、廢棄玻璃、廢舊陶瓷粉、廢棄燒結(jié)墻磚及廢棄硅鋁質(zhì)耐火磚中的任一種或任二種以上混合物經(jīng)破碎獲得的粉體顆粒，所述粉體顆粒的粒徑小于0.2mm及均經(jīng)過高溫穩(wěn)定化處理，即從高溫熔體或燒結(jié)體冷卻或廢棄高溫燒結(jié)材料經(jīng)破碎獲得。
[0011 ]所述塑性高溫粘結(jié)劑為壤土、高嶺土、粘土質(zhì)原料、膨潤土、娃藻土、蒙脫土、粘土質(zhì)原料中的任一種或任二種以上的混合物，粘土質(zhì)原料包括鐵尾礦泥、采礦和采石中的剝離土、巖土工程渣土、地鐵和隧道鉆挖渣土，所述塑性高溫粘結(jié)劑的顆粒粒度小于200目。
[0012]所述成孔劑骨料為秸桿粉、稻殼粉、樹葉粉、木肩、木炭粉、煤粉、焦炭粉、塑料粉及碎紙肩中的任一種或任二種以上的混合物經(jīng)破碎獲得的粉體顆粒，所述粉體顆粒的粒徑小于0.2mm;煤粉中優(yōu)選為褐煤和泥煤。
[0013]所述塑性增孔粘結(jié)劑為城市水處理污泥、牛糞、慪肥沼氣渣、疏浚泥、淤泥中的任一種或任二種以上的混合物，所述塑性增孔粘結(jié)劑的固含量中含有大量有機成分;泥中含水率較高，達到50?90 %。
[0014]所述生物質(zhì)燃料內(nèi)燃催化劑為含鎳或鐵的化合物、白云石及石灰石中的任一種或任二種以上的混合物經(jīng)破碎獲得的顆粒，所述顆粒粒度不大于10微米。
[0015](3)次面層坯料的組成及質(zhì)量百分比為:
[0016]粗結(jié)構(gòu)骨料:70?75% ;塑性高溫粘結(jié)劑:10?15% ;增孔劑粗骨料:0?5% ;水:10
?15% ο
[0017]所述次面層坯料中的粗結(jié)構(gòu)骨料為粉煤灰粗渣、水淬高爐礦渣、陳化鋼渣、鍋爐煤渣、水淬銅渣、鎳渣、碎玻璃渣、廢棄粘土磚、廢棄陶瓷磚、廢棄日用陶瓷、廢棄硅鋁質(zhì)耐火磚、高嶺土、煤矸石、石英、熟礬土及熟粘土中的任一種或任二種以上的混合，優(yōu)選為粉煤灰粗渣、水淬高爐礦渣及鍋爐煤渣中的任一種或任二種以上的混合，所述粗結(jié)構(gòu)骨料的酸度系數(shù)不小于0.9，粒度為I?6_，優(yōu)選粒度為2?5_。
[00? 8]所述次面層還料中的塑性高溫粘結(jié)劑為壤土、高嶺土、粘土質(zhì)原料、膨潤土、娃藻土、蒙脫土、煤矸石中一種或任二種以上的混合，粘土質(zhì)原料包括鐵尾礦泥、采礦和采石中的剝離土、巖土工程渣土、地鐵和隧道鉆挖渣土，顆粒粒度小于200目。
[0019]所述次面層坯料中的增孔劑粗骨料為秸桿、稻殼、樹葉、木肩、木炭、煤炭、焦炭中的任一種或任二種以上的混合物經(jīng)破碎獲得的顆粒，顆粒粒度0.5?1.5mm。
[0020]本發(fā)明所提供的燒結(jié)透水磚的制備方法具體步驟如下:
[0021](I)制備面層顆粒狀坯料:
[0022]將面層顆粒狀坯料中的結(jié)構(gòu)泥料組分混合后練泥得到A泥料;將成孔泥料中的成孔劑骨料預(yù)濕，然后將面層顆粒狀坯料中成孔泥料組分混合后練泥得到B泥料;將練泥后的具有相近或相等塑性指標的A泥料和B泥料分別壓乳成I?5mm厚的A泥餅和B泥餅，再將A、B泥餅按照ABA層狀復(fù)合疊加方式制成AB雙泥料組分厚泥餅，然后對所述AB雙泥料組分厚泥餅進行壓乳，形成厚度2?4_的整體泥餅，最后將所述整體泥餅分割成2?4_的小泥丁，從而完成面層顆粒狀坯料的造粒，然后進行干燥脫去多余的水分，獲得面層顆粒狀坯料。
[0023]面層顆粒狀坯料中具有A、B泥料成分并且各自厚度相等，A、B泥料成分之間為等間隔分布，面層顆粒狀坯料形狀為圓柱形、球形或方柱形。所述面層顆粒狀坯料的最外面始終有結(jié)構(gòu)泥料層，即A泥料層。
[0024]為提高面層的耐磨性、透水性和防阻塞性能，上述練泥過程最優(yōu)為真空練泥，A、B泥餅疊加在一起壓乳成2?4mm的整體泥餅后的分割造粒過程只施加剪切作用，?；Y(jié)構(gòu)中維持整體泥餅的A、B泥料的不變微區(qū)組成。另外處于對面層的透水空隙率、耐磨性、防阻塞性能、抗凍融性等性能綜合優(yōu)化的考慮，A、B泥餅所疊加成的造粒用泥餅并不僅局限于ABA三層組合，其他組合如ABABA、ABAABAABA等其他形式組合，也在本發(fā)明所強調(diào)的技術(shù)范圍內(nèi)，上述組合的共同特征為顆粒的最外面始終有結(jié)構(gòu)泥料層，即A泥料層。
[0025](2)制備次面層坯料:
[0026]先將次面層坯料中的粗結(jié)構(gòu)骨料預(yù)濕，然后將次面層坯料中的塑性高溫粘結(jié)劑加入攪拌，當粗結(jié)構(gòu)骨料表面被緊密包裹一層塑性高溫粘結(jié)劑后，再將次面層坯料中的增孔劑粗骨料加入，攪拌制成次面層坯料，所述次面層坯料的含水量< 15wt %。
[0027](3)成型、干燥和燒成:
[0028](A)成型:首先將次面層坯料加入模具后鋪平，再將面層顆粒狀坯料加入次面層面料上并鋪平，然后在液壓機上進行單軸加壓成型，成型壓力為5?30MPa，脫模后成為磚坯。
[0029](B)干燥:將所述磚坯在烘箱或干燥窯內(nèi)進行干燥，干燥最高溫度低于200°C，使坯體中含水率低于5wt%。
[0030](C)燒成:將干燥后的磚坯在窯爐中進行燒成，其中在200?500°C溫度區(qū)間，升溫速度0.5°C?1°C/min;在500?900 V溫度區(qū)間，升溫速度0.5°C?I.5°C/min，在900 V?最高燒成溫度的溫度區(qū)間，升溫速度1°C?2°C/min，最高燒成溫度為1050?1250°C，在最高燒成溫度保溫5?10h，然后進行冷卻，冷卻降溫速度不大于5°C/min，冷卻至室溫制得所述燒結(jié)透水磚，所述燒結(jié)透水磚的透水率0.2?I cm/S，抗壓強度大于30MPa，抗折強度大于4MPa，透水率長期使用不降低，透水磚可用于城市路面鋪設(shè)和用于人工濕地的多孔過濾支撐層。
[0031]本發(fā)明提出的燒結(jié)透水磚或板及其生產(chǎn)方法，和已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)勢:[0032 ] (I)高透水率。面層透水孔洞有序分布，曲折程度小，孔徑分布均勻，過濾通道中毛細孔量少，透水通道表面光滑、透水阻力小，使本發(fā)明的燒結(jié)透水磚或板具有高透水率，同時面層還具有格柵式篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的防阻塞功能。
[0033](2)高強度。面層和次面層高透水率的通道形成過程不需要采用現(xiàn)有燒結(jié)透水磚中的特殊顆粒級配和通過降低燒結(jié)溫度手段來提高透水率，因此本技術(shù)方案可以通過增加成型壓力和適當提高燒結(jié)溫度以提高透水磚的強度，所獲得的透水磚或板具有比同材質(zhì)其他透水磚或板高的多的抗壓和抗折強度。
[0034](3)高耐磨和耐久性。面層坯料的結(jié)構(gòu)形成泥料和成孔泥料經(jīng)過有序組合分布后進行造粒，造粒前的泥料經(jīng)過了擠壓練泥過程，泥料中的顆粒堆積致密，因此所造顆粒中具有設(shè)計不變的結(jié)構(gòu)成分的位置和成孔成分的位置，該顆粒經(jīng)過高壓成型，表面受壓最大，使燒成后成孔劑燒掉留下的多孔結(jié)構(gòu)面層同時具有極高的耐磨性和防堵塞性能，加上多孔陶瓷結(jié)構(gòu)中的毛細孔較少，因此比已有的燒結(jié)透水磚或板具有更高的耐磨性、耐久性和透水使用壽命。
[0035](4)本發(fā)明的主要原料為各種經(jīng)過高溫過程的固體廢棄物，并且不需要再繼續(xù)粉磨破碎，因此為高溫熔體冷卻后形成工業(yè)固體廢棄物的低成本最佳利用找到途徑，同時使透水磚或板的燒成體積收縮率降低，燒結(jié)產(chǎn)品的成品合格率提高。
[0036](5)污泥和生物質(zhì)秸桿作為高強度有序透水層的成孔劑，配料中加入了具有使生物質(zhì)燃料裂解、分解、氧化等內(nèi)燃過程加快的催化劑成分或含催化劑成分的塑性鐵尾礦泥，使高溫坯體中透水通道的形成過程對多孔陶瓷體的結(jié)構(gòu)強度提升無負面影響。
[0037](6)同時，上述燒結(jié)透水磚面層是由造粒后的面層顆粒經(jīng)過高壓成型而成，面層的初始粒度較大，使獲得產(chǎn)品表面為一種非人工處理的粗糙面，具有良好的防滑效果。
[0038](7)利用本發(fā)明燒結(jié)透水磚或板的高透水性和高呼吸性，燒結(jié)透水磚已經(jīng)成為最具生態(tài)和環(huán)保方式的機能性鋪面材料。如果將有機介質(zhì)無土或有土 (有土時，土和燒結(jié)透水磚之間鋪一層半透性無紡布)栽培草毯植于本燒結(jié)透水磚上面，由于這層透水磚能維持良好的大地水循環(huán)功能，即雨天時可以迅速將雨水浸透進大地中，而晴天時，可以將大地的水份“吸”上來供植物采用，保持了一種有機循環(huán)的生態(tài)環(huán)境，既擁有一片綠油油的草地，又擁有一片暢通無阻的排水系統(tǒng)，也可以防止地層下陷，可成為上述人工濕地的核心材料。
【具體實施方式】
:
[0039]實施例1:一種燒結(jié)透水磚，以鍋爐煤渣、粉煤灰粗渣、鐵尾礦泥、稻殼粉、城市水處理污泥為原料，按以下配方加工而成。
[0040]一、配方
[0041](I)面層結(jié)構(gòu)泥料配方(按重量百分比計):
[0042]粉煤灰粗渣50%，鐵尾礦泥(含水率40% )50% (相當于干鐵尾礦泥30%，水20% )，鐵尾礦泥中顆粒粒度小于200目。
[0043](2)面層成孔泥料配方:
[0044]稻殼粉20%，粒度小于0.2mm，城市水處理污泥(含水率80% )77.5%，石灰石粉2.5%，粒度小于ΙΟμπι。
[0045](3)次面層坯料配方:
[0046]鍋爐煤渣70%，粒度范圍2?5_，鐵尾礦泥(含水率40% )25% (相當于干鐵尾礦泥15%，水10%，尾礦泥中顆粒粒度小于200目)，稻殼粉5%，粒度小于1.5mm。
[0047]二、坯料制備過程
[0048](I)面層坯料中結(jié)構(gòu)泥料制備:
[0049]將面層結(jié)構(gòu)泥料所需的粉煤灰粗渣和鐵尾礦泥經(jīng)過預(yù)混合后，喂入真空練泥機進行練泥，將練泥后的結(jié)構(gòu)泥料壓乳成Imm厚的結(jié)構(gòu)泥餅A。
[0050](2)面層坯料中成孔泥料制備:
[0051]將面層坯料中的成孔泥料所需的稻殼粉和城市水處理污泥進行預(yù)混合，然后將其喂入真空練泥機進行練泥，再將經(jīng)練泥后獲得成孔泥料壓乳成Imm厚的成孔泥餅B。
[0052](3)面層坯料顆粒制備:
[0053]將結(jié)構(gòu)泥餅A的成孔泥餅B，按照ABA疊加在一起，形成面層泥餅，喂入塑性泥料造粒機進行造粒，所造顆粒粒度2.5mm左右，然后在120°C保溫5h脫去顆粒中的水分至小于
[0054](4)次面層坯料制備:
[0055]將次面層配料中的鐵尾礦泥和鍋爐煤渣先進行快速攪拌，尾礦泥均勻的包裹在鍋爐煤渣表面形成一層薄層后，再將增孔用的稻殼粉慢速拌入，攪拌5分鐘后獲得次面層坯料。
[0056]三、成型和燒成:
[0057]將次面層坯料均勻喂入單軸液壓壓磚機的模具中，并將模具中坯料面層刮平，然后再喂入面層顆粒料，其中模具中面層還料厚度lcm，次面層厚度9cm，采用1MPa的壓力將模具中坯料壓成8cm厚的磚坯，將磚坯在干燥窯內(nèi)進行干燥，干燥最高溫度1800C，使坯體中含水率低于5wt%。然后將干燥完畢磚坯放入隧道窯內(nèi)進行燒成，最高燒成溫度為1200°C，其中在200?500°C溫度區(qū)間，升溫速度0.5°C/min;在500?900°C溫度區(qū)間，升溫速度1°C/min，在900°C?1200°C的溫度區(qū)間，升溫速度1.5°C/min，在最高燒成溫度1200°C保溫10h，然后進行冷卻，冷卻降溫速度不大于5°C/min，冷卻至室溫獲得抗壓強度35MPa，透水率
0.5cm/s的透水磚，其中面層的空隙直徑小于0.1mm，長期使用后不會堵塞。
[0058]實施例2:—種燒結(jié)透水磚，以粗顆粒水淬高爐礦渣、細顆粒水淬高爐礦渣、巖土工程渣土、秸桿粉、淤泥為原料，按以下配方加工而成。
[0059]一、配方
[0060](I)面層結(jié)構(gòu)泥料配方(按重量百分比計):
[0061 ] 細顆粒水淬高爐礦渣60%，粒度小于0.2mm，巖土工程渣土25% (渣土的粒度小于200 目)，水 15% ο
[0062](2)面層成孔泥料配方:
[0063]稻桿粉25%，粒度小于0.2mm;
[0064]淤泥(含水率80% )70%;
[0065]白云石粉5%，粒度小于ΙΟμπι。
[0066](3)次面層坯料配方:
[0067]粗顆粒水淬高爐礦渣75%，粒度范圍2?5mm;
[0068]巖土工程渣土 10%，渣土的粒度小于200目；
[0069]秸桿粉5%，粒度小于Imm;
[0070]水10 %。
[0071]二、坯料制備過程
[0072](I)面層坯料中結(jié)構(gòu)泥料制備:
[0073]稱取面層結(jié)構(gòu)泥料配料所需的細顆粒水淬高爐礦渣、巖土工程渣土和水，經(jīng)過預(yù)混合后，喂入真空練泥機進行練泥，將練泥后的結(jié)構(gòu)泥料壓乳成2_厚的結(jié)構(gòu)泥餅A。
[0074](2)面層坯料中成孔泥料制備:
[0075]將面層坯料中的成孔泥料配料所需的秸桿粉和淤泥進行預(yù)混合，然后將其喂入真空練泥機進行練泥，再將練泥后獲得成孔泥料壓乳成2mm厚的成孔泥餅B。
[0076](3)面層坯料顆粒制備:
[0077]將結(jié)構(gòu)泥餅A和成孔泥餅B，按照ABA疊加在一起，形成面層泥餅，再經(jīng)過壓乳成為3mm厚的泥餅，喂入塑性泥料造粒機進行造粒，所造顆粒粒度3mm左右，然后在120°C保溫5h脫去顆粒中的水分至小于5%。
[0078](4)次面層坯料制備:
[0079]稱取次面層配料中的巖土工程渣土、粗顆粒水淬高爐礦渣和適量的水，先進行快速攪拌混合，巖土工程渣土均勻的包裹在粗顆粒水淬高爐礦渣表面形成一層薄層，然后再將增孔用的秸桿粉慢速拌入，攪拌2分鐘后，獲得次面層坯料。
[0080]三、成型和燒成:
[0081]將次面層坯料均勻喂入單軸液壓壓磚機的模具中，并將模具中次面層坯料刮平，然后再喂入面層顆粒料，其中模具中面層還料厚0.8cm，次面層還料厚度9.2cm,采用20MPa的壓力將模具中坯料壓成7cm厚的磚坯，將磚坯在干燥窯內(nèi)進行干燥，干燥最高溫度1500C，使坯體中含水率低于5wt %。然后將干燥完畢磚坯放入隧道窯內(nèi)進行燒成，最高燒成溫度為1150°C，其中在200?500°C溫度區(qū)間，升溫速度0.75°C/min;在500?900°C溫度區(qū)間，升溫速度l°C/min，在900°C?1150°C的溫度區(qū)間，升溫速度1.5°C/min，在最高燒成溫度1150°C保溫10h，然后進行冷卻，冷卻降溫速度不大于5°C/min，冷卻至室溫獲得抗壓強度45MPa，透水率0.7cm/s的透水磚，其中面層的空隙直徑小于0.1mm，長期使用后不會堵塞。
[0082]實施例3: 一種燒結(jié)透水磚，以粗顆粒冶煉銅渣、細顆粒冶煉銅渣、疏浚泥、煤粉、壤土、木肩為原料，按以下配方加工而成。
[0083]一、配方
[0084](I)面層結(jié)構(gòu)泥料配方(按重量百分比計):
[0085]細顆粒銅冶煉渣50%，粒度小于0.2mm;
[0086]壤土30%，粒度小于200目；
[0087]水20 %。
[0088](2)面層成孔泥料配方:
[0089]煤粉40%，粒度小于0.2mm;
[0090]疏浚泥(含水率70%) 60 %。
[0091](3)次面層坯料配方:
[0092]粗顆粒銅冶煉渣75%，粒度范圍2?5mm;
[0093]壤土 12.5%，粒度小于200目；
[0094]木肩2.5%，粒度范圍0.5?1.5mm;
[0095]水10 %。
[0096]二、坯料制備過程
[0097](I)面層坯料中結(jié)構(gòu)泥料制備:
[0098]將面層結(jié)構(gòu)泥料配料所需的細顆粒銅冶煉渣、壤土和水經(jīng)過預(yù)混合后，喂入真空練泥機進行練泥，將練泥后的結(jié)構(gòu)泥料壓乳成3mm厚的結(jié)構(gòu)泥餅A。
[0099 ] (2)面層坯料中成孔泥料制備:
[0100]將面層坯料中成孔泥料配料所需的煤粉和疏浚泥進行預(yù)混合，然后將其喂入真空練泥機進行練泥，再將練泥后獲得的成孔泥料壓乳成3mm厚的成孔泥餅B。
[0101](3)面層坯料顆粒制備:
[0102]將結(jié)構(gòu)泥料泥餅A的成孔泥料泥餅B，按照ABA疊加在一起，經(jīng)過壓乳形成3mm厚的面層泥餅，喂入塑性泥料造粒機進行造粒，所造顆粒粒度3_左右，然后在120°C保溫5h脫去顆粒中的水分至小于5%。
[0103](4)次面層坯料制備:
[0104]將次面層配料中的粗顆粒銅冶煉渣、壤土和水先進行快速攪拌，當泥化壤土均勻的包裹在粗顆粒銅冶煉渣表面形成一層薄層后，再將增孔用的木肩慢速拌入，攪拌5分鐘后，獲得次面層坯料。
[0105]三、成型和燒成:
[0106]將次面層坯料均勻喂入單軸液壓壓磚機的模具中，并將模具中坯料面層刮平，然后再喂入面層顆粒料，其中模具中面層還料厚度lcm，次面層還料厚度9cm，采用30MPa的壓力將模具中坯料壓成8cm厚的磚坯，將磚坯在干燥窯內(nèi)進行干燥，干燥最高溫度150 °C，使坯體中含水率低于5wt %。然后將干燥完畢磚坯放入隧道窯內(nèi)進行燒成，最高燒成溫度為12000C，其中在200?500°C溫度區(qū)間，升溫速度0.50C/min；在500?900°(:溫度區(qū)間，升溫速度I°C /min，在900 °C?1150 °C的溫度區(qū)間，升溫速度1.5 °C /min，在最高燒成溫度1200 °C保溫10h，然后進行冷卻，冷卻降溫速度不大于5°C/min，冷卻至室溫獲得抗壓強度55MPa，透水率
0.3cm/s的透水磚，其中面層的空隙直徑小于0.1mm，長期使用后不會堵塞。
[0107]實施例4:一種燒結(jié)透水磚，以粉煤灰粗渣、廢舊粘土磚粗顆粒、牛糞、碳粉、高嶺土、樹葉粉、氧化鐵粉為原料，按以下配方燒結(jié)而成。
[0108]一、配方
[0109](I)面層結(jié)構(gòu)泥料配方(按重量百分比計):
[0110]粉煤灰粗渣45%，粒度小于0.2mm;
[0111]高嶺土30%，粒度小于200目；
[0112]水25%。
[0113](2)面層成孔泥料配方:
[0114]碳粉50%，粒度小于0.2mm;
[0115]牛糞(含水率60%)45%;
[0116]氧化鐵粉5%，粒度小于ΙΟμπι。
[0117](3)次面層坯料配方:
[0118]廢舊粘土磚粗顆粒70%，粒度范圍2?5mm;
[0119]高嶺土 15%，粒度小于200目；
[0120]樹葉粉5%，粒度小于1.5mm;
[0121]水10% ο
[0122]二、坯料制備過程
[0123](I)面層坯料中結(jié)構(gòu)泥料制備:
[0124]將面層結(jié)構(gòu)泥料所需的粉煤灰粗渣、高嶺土和水經(jīng)過預(yù)混合后，喂入真空練泥機進行練泥，將練泥后的結(jié)構(gòu)泥料壓乳成2mm厚的結(jié)構(gòu)泥料A泥餅。
[0125](2)面層坯料中成孔泥料制備:
[0126]將面層坯料中的成孔泥料所需的碳粉和牛糞進行預(yù)混合，然后將其喂入真空練泥機進行練泥，經(jīng)練泥后獲得成孔泥料壓乳成2mm厚的B泥餅。
[0127](3)面層坯料顆粒制備:
[0128]將結(jié)構(gòu)泥料A泥餅的成孔泥料B泥餅，按照ABABA疊加在一起，經(jīng)過壓乳形成3mm厚的面層泥餅，喂入塑性泥料造粒機進行造粒，所造顆粒粒度3_左右，然后在120°C保溫5h脫去顆粒中的水分至小于5%。
[0129](4)次面層坯料制備:
[0130]將次面層配料中的廢舊粘土磚粗顆粒、高嶺土、水先進行快速攪拌，泥化高嶺土均勻的在粗顆粒銅冶煉渣表面包裹形成一層薄層后，再將增孔用的樹葉粉慢速拌入，攪拌5分鐘后，獲得次面層坯料。
[0131]三、成型和燒成:
[0132]將次面層坯料均勻喂入單軸液壓壓磚機的模具中，并將模具中坯料面層刮平，然后再喂入面層顆粒料，其中模具中面層還料厚度lcm，次面層還料厚度9cm，采用30MPa的壓力將模具中坯料壓成8cm厚的磚坯，將磚坯在干燥窯內(nèi)進行干燥，干燥最高溫度120 °C，使坯體中含水率低于5wt %。然后將干燥完畢磚坯放入隧道窯內(nèi)進行燒成，最高燒成溫度為1200°C，其中在200?500°C溫度區(qū)間，升溫速度0.50C/min；在500?900°(:溫度區(qū)間，升溫速度I0C /min，在900 °C?1150 °C的溫度區(qū)間，升溫速度I °C /min，在最高燒成溫度1200 °C保溫1h，然后進行冷卻，冷卻降溫速度不大于5°(:/1^11，冷卻至室溫獲得抗壓強度6010^，透水率
0.lcm/s的透水磚，其中面層的空隙直徑小于0.1mm，長期使用后不會堵塞。
[0133]實施例5:—種燒結(jié)透水磚，以碎玻璃粉、粗顆粒水淬高爐礦渣、沼氣渣、廢舊塑料粉、膨潤土為原料，按以下配方燒結(jié)而成。
[0134]—、配方
[0135](I)面層結(jié)構(gòu)泥料配方(按重量百分比計):
[0136]碎玻璃粉65%，粒度小于0.2mm;
[0137]膨潤土20%，粒度小于200目；
[0138]水15%。
[0139](2)面層成孔泥料配方:
[0140]細廢舊塑料粉30%，粒度小于0.2mm;
[0141]慪肥沼氣渣(含水率80% )70%;
[0142](3)次面層坯料配方
[0143]粗顆粒水淬高爐礦渣70%，粒度范圍2?5mm;
[0144]膨潤土15%;
[0145]水15%。
[0146]二、坯料制備過程
[0147](I)面層坯料中骨料泥料制備:
[0148]將面層結(jié)構(gòu)泥料所需的碎玻璃粉、膨潤土和水經(jīng)過預(yù)混合后，喂入真空練泥機進行練泥，將練泥后的結(jié)構(gòu)泥料壓乳成2mm厚的A泥餅。
[0149](2)面層坯料中成孔泥料制備:
[0150]將面層坯料中的成孔泥料所需細塑料粉和慪肥沼氣渣進行預(yù)混合，然后將其喂入真空練泥機進行練泥，經(jīng)練泥后獲得成孔泥料壓乳成2mm厚的B泥餅。
[0151](3)面層坯料顆粒制備:
[0152]將結(jié)構(gòu)泥料A泥餅的成孔泥料B泥餅，按照ABA疊加在一起，經(jīng)過壓乳形成3mm厚的面層泥餅，喂入塑性泥料造粒機進行造粒，所造顆粒粒度3_左右，然后在120°C保溫5h脫去顆粒中的水分至小于5%。
[0153](4)次面層坯料制備:
[0154]將次面層配料中的粗顆粒水淬高爐礦渣、膨潤土、水先進行快速攪拌，泥化膨潤土均勻的包裹在粗顆粒水淬高爐礦渣表面形成一層薄層，再將增孔用的塑料粉慢速拌入，攪拌2分鐘后，獲得次面層坯料。
[0155]三、成型和燒成:
[0156]將次面層坯料均勻喂入單軸液壓壓磚機的模具中，并將模具中坯料面層刮平，然后在喂入面層顆粒料，其中模具中面層坯料厚度lcm，次面層坯料厚度9cm，采用30MPa的壓力將模具中坯料壓成8cm厚的磚坯，將磚坯在干燥窯內(nèi)進行干燥，干燥最高溫度190 °C，使坯體中含水率低于5wt %。然后將干燥完畢磚坯放入隧道窯內(nèi)進行燒成，最高燒成溫度為1100°C，其中在200?500°C溫度區(qū)間，升溫速度0.75°C/min;在500?900°C溫度區(qū)間，升溫速度I°C /miη，在900 °C?1150 °C的溫度區(qū)間，升溫速度1.5 °C /miη，在最高燒成溫度1100 °C保溫5h，然后進行冷卻，冷卻降溫速度不大于5°C/min，冷卻至室溫獲得抗壓強度30MPa，透水率
0.5cm/s的透水磚，其中面層的空隙直徑小于0.1mm，長期使用后不會堵塞。
【主權(quán)項】
1.一種燒結(jié)透水磚，其特征在于該燒結(jié)透水磚的組成及配比具體如下: (1)面層顆粒狀坯料中結(jié)構(gòu)泥料的組成及重量百分比為: 結(jié)構(gòu)細骨料:45?65 % ；塑性高溫粘結(jié)劑:20?30 % ;水:15?25 % ； (2)面層顆粒狀坯料中成孔泥料的組成及重量百分比為: 成孔劑骨料:20-50 塑性增孔粘結(jié)劑45-80 生物質(zhì)燃料內(nèi)燃燒催化劑:0-5% ; 所述結(jié)構(gòu)細骨料為粉煤灰粗渣、爐渣、水淬礦渣、水淬銅渣、鎳渣、煅燒高嶺土、煤矸石、石英、熟礬土、熟粘土、煤矸石、廢棄玻璃、廢舊陶瓷粉、廢棄燒結(jié)墻磚及廢棄硅鋁質(zhì)耐火磚中的任一種或任二種以上混合物經(jīng)破碎獲得的粉體顆粒，所述粉體顆粒的粒徑小于0.2_及均經(jīng)過高溫穩(wěn)定化處理，即從高溫熔體或燒結(jié)體冷卻或廢棄高溫燒結(jié)材料經(jīng)破碎獲得； 所述塑性高溫粘結(jié)劑為壤土、高嶺土、粘土質(zhì)原料、膨潤土、娃藻土、蒙脫土、粘土質(zhì)原料中的任一種或任二種以上的混合物，所述粘土質(zhì)原料包括鐵尾礦泥、采礦和采石中的剝離土、巖土工程渣土、地鐵及隧道鉆挖渣土，所述塑性高溫粘結(jié)劑的顆粒細度小于200目； 所述成孔劑骨料為秸桿粉、稻殼粉、樹葉粉、木肩、木炭粉、煤粉、焦炭粉、塑料粉及碎紙肩中的任一種或任二種以上的混合物經(jīng)破碎獲得的粉體顆粒，所述粉體顆粒的粒徑小于0.2mm； 所述塑性增孔粘結(jié)劑為城市水處理污泥、牛糞、慪肥沼氣渣、疏浚泥、淤泥中的任一種或任二種以上的混合物； 所述生物質(zhì)燃料內(nèi)燃催化劑為含鎳或鐵的化合物、白云石及石灰石中的任一種或任二種以上的混合物經(jīng)破碎獲得的顆粒，所述顆粒粒度不大于10微米； (3)次面層坯料的組成及質(zhì)量百分比為: 粗結(jié)構(gòu)骨料:70?75% ;塑性高溫粘結(jié)劑:10?15%;增孔劑粗骨料:0?5%;水:10?15% ； 所述次面層坯料中的粗結(jié)構(gòu)骨料為粉煤灰粗渣、水淬高爐礦渣、陳化鋼渣、鍋爐煤渣、水淬銅渣、鎳渣、碎玻璃渣、廢棄粘土磚、廢棄陶瓷磚、廢棄日用陶瓷、廢棄硅鋁質(zhì)耐火磚、高嶺土、煤矸石、石英、熟礬土及熟粘土中的任一種或任二種以上的混合，所述粗結(jié)構(gòu)骨料的酸度系數(shù)不小于0.9，粒度為I?6mm，優(yōu)選粒度為2?5mm; 所述次面層坯料中的塑性高溫粘結(jié)劑為壤土、高嶺土、粘土質(zhì)原料、膨潤土、硅藻土、蒙脫土、煤矸石中一種或任二種以上的混合，粘土質(zhì)原料包括鐵尾礦泥、采礦和采石中的剝離土、巖土工程渣土、地鐵和隧道鉆挖渣土，顆粒細度小于200目； 所述次面層坯料中的增孔劑粗骨料為秸桿、稻殼、樹葉、木肩、木炭、煤炭、焦炭中的任一種或任二種以上的混合物經(jīng)破碎獲得的顆粒，顆粒粒度0.5?1.5_。2.權(quán)利要求1所述燒結(jié)透水磚的制備方法，其特征在于該方法具體步驟如下: (I)制備面層顆粒狀坯料: 將面層顆粒狀坯料中的結(jié)構(gòu)泥料組分混合后練泥得到A泥料;將成孔泥料中的成孔劑骨料預(yù)濕，然后將面層顆粒狀坯料中成孔泥料組分混合后練泥得到B泥料;將練泥后的具有相近或相等塑性指標的A泥料和B泥料分別壓乳成I?5mm厚的A泥餅和B泥餅，再將A、B泥餅按照ABA層狀復(fù)合疊加方式制成AB雙泥料組分厚泥餅，然后對所述AB雙泥料組分厚泥餅進行壓乳，形成厚度2?4_的整體泥餅，最后將所述整體泥餅分割成2?4_的小泥丁，從而完成面層顆粒狀坯料的造粒，然后進行干燥脫去多余的水分，獲得面層顆粒狀坯料； (2)制備次面層坯料: 先將次面層坯料中的粗結(jié)構(gòu)骨料預(yù)濕，然后將次面層坯料中的塑性高溫粘結(jié)劑加入攪拌，當粗結(jié)構(gòu)骨料表面被緊密包裹一層塑性高溫粘結(jié)劑后，再將次面層坯料中的增孔劑粗骨料加入，攪拌制成次面層坯料，所述次面層坯料的含水量< 15wt % ; (3)成型、干燥和燒成: (A)成型:首先將次面層坯料加入模具后鋪平，再將面層顆粒狀坯料加入次面層面料上并鋪平，然后在液壓機上進行單軸加壓成型，成型壓力為5?30MPa，脫模后成為磚坯； (B)干燥:將所述磚坯在烘箱或干燥窯內(nèi)進行干燥，干燥最高溫度低于200°C，使坯體中含水率低于5wt% ； (C)燒成:將干燥后的磚坯在窯爐中進行燒成，其中在200?500°C溫度區(qū)間，升溫速度.0.5°(:?1°(:/1^11;在500?900°(:溫度區(qū)間，升溫速度0.5°(:?1.5°(:/1^11，在900°(:?最高燒成溫度的溫度區(qū)間，升溫速度1°C?2°C/min，最高燒成溫度為1050?1250°C，在最高燒成溫度保溫5?10h，然后進行冷卻，冷卻降溫速度不大于5°C/min，冷卻至室溫制得所述燒結(jié)透水磚，所述燒結(jié)透水磚的透水率0.2?I cm/S，抗壓強度大于30MPa，抗折強度大于4MPa。
【文檔編號】C04B38/06GK106087631SQ201610380111
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】樊傳剛, 常治鐵, 張飛
【申請人】樊傳剛