本發(fā)明屬于免燒透水磚技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，在修建人行道、步行街、廣場等公共場所時所用到的陶瓷磚、水泥磚等存在透水性差的問題，不僅會引起路面積水影響通行，且由于雨水不能滲透到地下而引起地下水位下降、地面下沉和“熱島”效應(yīng)等問題。透水磚就是海綿城市建設(shè)的一個關(guān)鍵有機(jī)體，同時也是一種生態(tài)型路面建筑材料，采用透水磚可以截流部分雨水，使之滲透于地表層，補(bǔ)償?shù)叵滤Y源，并且滲透的水容易與空氣進(jìn)行熱量、水分的交換，從而達(dá)到對城市地表溫度、濕度的調(diào)節(jié)。故透水磚的研究引起技術(shù)人員的關(guān)注：如“一種燒結(jié)透水磚及其制備方法”（CN105601254A）專利技術(shù)，所述透水磚的透水性和抗折強(qiáng)度雖可達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)，但是需要壓制成型和高溫煅燒，能耗多和成本高。如“一種利用鋼渣作骨料的混凝土透水磚”（CN101007723A）所述透水磚雖無需高溫?zé)Y(jié)，但是磚顏色單一、表面粗糙，不利于美化環(huán)境。

硅錳合金廢渣是生產(chǎn)硅錳合金時產(chǎn)生的廢渣，目前主要用于制造水泥、小型空心砌塊、隔熱材料和混凝土粗細(xì)骨料等方面，但由于硅錳渣活性小于?；郀t礦渣，易磨性差，其利用率很低，迄今為止鐵合金廠仍有大量的硅錳合金渣未能處理和被利用。這些堆積的廢渣不僅占用土地、耗費(fèi)管理費(fèi)，還會引起環(huán)境污染等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的是提供一種生產(chǎn)成本低、能變廢為寶和能減少環(huán)境污染的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶8~15。

面層原料及其含量是：55~70wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、20~35wt%的硅酸鹽水泥、5~15wt%的水、0~0.3wt%的減水劑和0.5~3wt%的顏料。

基層原料及其含量為：50~70wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、20~35wt%的硅酸鹽水泥、0~15wt%的碎石、5~15wt%的水、0~0.3wt%的減水劑。

所述雙層免燒透水磚的制備方法是：根據(jù)所述面層與基層的厚度比，按所述基層原料及其含量和所述面層原料及其含量分別配料。先將所述基層原料攪拌3~5min，裝入成型模具底部，搗實(shí)，整平；再將所述面層原料攪拌3~5min，倒入裝有基層原料的成型模具中，搗實(shí)，整平；然后靜壓成型，保壓30~40s，脫模，在室溫條件下養(yǎng)護(hù)25~30天，制得以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚。

所述硅酸鹽水泥為市售的C42.5硅酸鹽水泥和C52.5硅酸鹽水泥中的一種。

所述減水劑為市售的早強(qiáng)型減水劑和聚羧酸鹽系減水劑中的一種。

所述顏料為市售的氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵橙、氧化鐵綠、氧化鐵藍(lán)、氧化鐵黑、氧化鐵棕、鉻黃和鋇白中的一種。

所述成型壓力為1~15MPa。

所述碎石的粒徑為2~6mm。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明在原料利用方面，使用了大量堆積的硅錳合金廢渣，不僅解決了硅錳合金廢渣堆放產(chǎn)生的占用土地和環(huán)境污染等問題，還創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)價值。

（2）本發(fā)明在制備方法方面，摒棄了現(xiàn)有透水磚需要高溫?zé)Y(jié)工序，不僅減少對環(huán)境造成的污染，還減少能耗、降低了生產(chǎn)成本。

（3）本發(fā)明在結(jié)構(gòu)和色彩方面，采用彩色雙層結(jié)構(gòu)，不僅使透水率衰減得到有效控制，同時還易制成彩色表面，有利于美化城市。

本發(fā)明制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為16~38MPa；透水系數(shù)為0.7×10^-2~3.1×10^-2cm/s。

因此，本發(fā)明具有能源消耗少、生產(chǎn)成本低、外觀美和廢渣變廢為寶等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。并非對其保護(hù)范圍的限制。

本具體實(shí)施方式中：

所述成型壓力為1~15MPa；

所述碎石的粒徑為2~6mm；

實(shí)施例中不再贅述。

實(shí)施例1

一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶8~12。

面層原料及其含量是：55~60wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、30~35wt%的硅酸鹽水泥、9~15wt%的水和0.5~2wt%的顏料。

基層原料及其含量為：50~57wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、30~35wt%的硅酸鹽水泥、0.01~9wt%的碎石、8~15wt%的水和0.01~0.2wt%的減水劑。

所述雙層免燒透水磚的制備方法是：根據(jù)所述面層與基層的厚度比，按所述基層原料及其含量和所述面層原料及其含量分別配料。先將所述基層原料攪拌3~5min，裝入成型模具底部，搗實(shí)，整平；再將所述面層原料攪拌3~5min，倒入裝有基層原料的成型模具中，搗實(shí)，整平；然后靜壓成型，保壓30~40s，脫模，在室溫條件下養(yǎng)護(hù)25~30天，制得以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚。

所述硅酸鹽水泥為市售C52.5硅酸鹽水泥。

所述顏料為市售氧化鐵紅。

所述減水劑為市售聚羧酸鹽系減水劑。

本實(shí)施例制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為34~38MPa；透水系數(shù)為0.7×10^-2~1.3×10^-2cm/s。

實(shí)施例2

一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶8~12。

面層原料及其含量是：55~60wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、30~35wt%的硅酸鹽水泥、9~15wt%的水和0.5~2wt%的顏料。

基層原料及其含量為：57~63wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、25~30wt%的硅酸鹽水泥、2~15wt%的碎石和9~13wt%的水。

所述雙層免燒透水磚的制備方法與實(shí)施例1相同。

所述硅酸鹽水泥為市售C42.5硅酸鹽水泥。

所述顏料為市售氧化鐵黃。

所述減水劑為市售聚羧酸鹽系減水劑。

本實(shí)施例制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為27~33MPa；透水系數(shù)為1.5×10^-2~2.0×10^-2cm/s。

實(shí)施例3

一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶8~12。

面層原料及其含量是：55~60wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、30~35wt%的硅酸鹽水泥、9~15wt%的水和0.5~2wt%的顏料。

基層原料及其含量為：63~70wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、20~25wt%的硅酸鹽水泥、5~11wt%的水和0.1~0.3wt%的減水劑。

所述雙層免燒透水磚的制備方法與實(shí)施例1相同。

所述硅酸鹽水泥為市售的C42.5硅酸鹽水泥。

所述顏料為市售氧化鐵橙。

所述減水劑為市售早強(qiáng)型減水劑。

本實(shí)施例制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為17~22MPa；透水系數(shù)為2.2×10^-2~2.8×10^-2cm/s。

實(shí)施例4

一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶12~15。

面層原料及其含量是：60~65wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、25~30wt%的硅酸鹽水泥、8~13wt%的水、0.1~0.3wt%的減水劑和1.5~3wt%的顏料。

基層原料及其含量為：50~57wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、30~35wt%的硅酸鹽水泥、0.01~9wt%的碎石、8~15wt%的水和0.01~0.2wt%的減水劑。

所述雙層免燒透水磚的制備方法與實(shí)施例1相同。

所述硅酸鹽水泥為市售的C52.5硅酸鹽水泥。

所述顏料為市售氧化鐵綠。

所述減水劑為市售聚羧酸鹽系減水劑。

本實(shí)施例制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為33~38MPa；透水系數(shù)為0.8×10^-2~1.3×10^-2cm/s。

實(shí)施例5

一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶12~15。

面層原料及其含量是：60~65wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、25~30wt%的硅酸鹽水泥、8~13wt%的水、0.1~0.3wt%的減水劑和1.5~3wt%的顏料。

基層原料及其含量為：57~63wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、25~30wt%的硅酸鹽水泥、2~15wt%的碎石和9~13wt%的水。

所述雙層免燒透水磚的制備方法與實(shí)施例1相同。

所述硅酸鹽水泥為市售的C42.5硅酸鹽水泥。

所述顏料為市售氧化鐵藍(lán)。

所述減水劑為市售聚羧酸鹽系減水劑。

本實(shí)施例制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為27~32MPa；透水系數(shù)為1.6×10^-2~2.1×10^-2cm/s。

實(shí)施例6

一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶12~15。

面層原料及其含量是：60~65wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、25~30wt%的硅酸鹽水泥、8~13wt%的水、0.1~0.3wt%的減水劑和1.5~3wt%的顏料。

基層原料及其含量為：63~70wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、20~25wt%的硅酸鹽水泥、5~11wt%的水和0.1~0.3wt%的減水劑。

所述雙層免燒透水磚的制備方法與實(shí)施例1相同。

所述硅酸鹽水泥為市售的C42.5硅酸鹽水泥。

所述顏料為市售氧化鐵黑。

所述減水劑為市售早強(qiáng)型減水劑。

本實(shí)施例制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為16~21MPa；透水系數(shù)為2.3×10^-2~3.1×10^-2cm/s。

實(shí)施例7

一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶10~13。

面層原料及其含量是：65~70wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、20~25wt%的硅酸鹽水泥、5~11wt%的水、0.01~0.2wt%的減水劑和1~2.5wt%的顏料。

基層原料及其含量為：50~57wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、30~35wt%的硅酸鹽水泥、0.01~9wt%的碎石、8~15wt%的水和0.01~0.2wt%的減水劑。

所述雙層免燒透水磚的制備方法與實(shí)施例1相同。

所述硅酸鹽水泥為市售的C52.5硅酸鹽水泥。

所述顏料為市售氧化鐵棕。

所述減水劑為市售聚羧酸鹽系減水劑。

本實(shí)施例制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為33~37MPa；透水系數(shù)為0.8×10^-2~1.4×10^-2cm/s。

實(shí)施例8

一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶10~13。

面層原料及其含量是：65~70wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、20~25wt%的硅酸鹽水泥、5~11wt%的水、0.01~0.2wt%的減水劑和1~2.5wt%的顏料。

基層原料及其含量為：57~63wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、25~30wt%的硅酸鹽水泥、2~15wt%的碎石和9~13wt%的水。

所述雙層免燒透水磚的制備方法與實(shí)施例1相同。

所述硅酸鹽水泥為市售的C42.5硅酸鹽水泥。

所述顏料為市售鉻黃。

所述減水劑為市售聚羧酸鹽系減水劑。

本實(shí)施例制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為26~31MPa；透水系數(shù)為1.7×10^-2~2.3×10^-2cm/s。

實(shí)施例9

一種以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚及其制備方法。本實(shí)施例所述制備方法是：

所述雙層免燒透水磚是由基層和面層構(gòu)成的整體透水磚，面層與基層的厚度比為1∶10~13。

面層原料及其含量是：65~70wt%的粒度為0.063~0.34mm的水淬硅錳合金廢渣、20~25wt%的硅酸鹽水泥、5~11wt%的水、0.01~0.2wt%的減水劑和1~2.5wt%的顏料。

基層原料及其含量為：63~70wt%的粒度為0.34~3mm的水淬硅錳合金廢渣、20~25wt%的硅酸鹽水泥、5~11wt%的水和0.1~0.3wt%的減水劑。

所述雙層免燒透水磚的制備方法與實(shí)施例1相同。

所述硅酸鹽水泥為市售的C42.5硅酸鹽水泥。

所述顏料為市售鋇白。

所述減水劑為市售早強(qiáng)型減水劑。

本實(shí)施例制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為16~20MPa；透水系數(shù)為2.3×10^-2~3.1×10^-2cm/s。

本具體實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

（1）本具體實(shí)施方式在原料利用方面，使用了大量堆積的硅錳合金廢渣，不僅解決了硅錳合金廢渣堆放產(chǎn)生的占用土地和環(huán)境污染等問題，還創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)價值。

（2）本具體實(shí)施方式在制備方法方面，摒棄了現(xiàn)有透水磚需要高溫?zé)Y(jié)工序，不僅減少對環(huán)境造成的污染，還減少能耗、降低了生產(chǎn)成本。

（3）本具體實(shí)施方式在結(jié)構(gòu)色彩方面，采用彩色雙層結(jié)構(gòu)，不僅使透水率衰減得到有效控制，同時還易制成彩色表面，有利于美化城市。

本具體實(shí)施方式制備的以硅錳合金廢渣為骨料的雙層免燒透水磚經(jīng)檢測：抗壓強(qiáng)度為16~38MPa；透水系數(shù)為0.7×10^-2~3.1×10^-2cm/s。

因此，本具體實(shí)施方式具有能源消耗少、生產(chǎn)成本低、外觀美和廢渣變廢為寶等優(yōu)點(diǎn)。