一种含有气化渣粗渣的透水砖及其制备方法
阅读说明：本技术 一种含有气化渣粗渣的透水砖及其制备方法 (Water permeable brick containing coarse gasification slag and preparation method thereof ) 是由 张弦 易汉平 张婷 孙丽娅 于露 刘乐 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：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。(The invention discloses a water permeable brick containing coarse gasified slag, which belongs to the technical field of building materials and is prepared from the following substances in parts by weight: 65-75 parts of coarse gasified slag, 8-12 parts of modified medium aggregate ceramsite, 8-12 parts of cement, 5-10 parts of water, 1-3 parts of cementing agent and 1-3 parts of reinforcing additive. The water permeable brick has the advantages of high strength, low cost, good water permeability and the like, and the preparation method is simple and is easy to popularize and apply.)
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
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。
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