本發(fā)明涉及無機材料領(lǐng)域，具體涉及一種陶瓷廢料透水磚及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代城市的地表逐步被建筑物和混凝土等材料所覆蓋，被硬化的路面逐漸增多；而傳統(tǒng)的地面硬化材料主要是石材、水泥、普通陶瓷廣場磚等；這些材料不透氣不透水，造成了諸多不便和危害；下雨時，雨水遇到硬化地面四處橫流，橫流過程中雨水會帶走大量的城市污染物，造成河流和湖泊的污染；同時由于雨水被導(dǎo)入河流而流失掉，造成干旱缺水的問題，從而加大了“城市熱島效應(yīng)”；為了解決上述問題，對于透水磚的研究越來越多，經(jīng)濟實用的高性能透水磚成為研究熱點；而隨著陶瓷工業(yè)的發(fā)展，尤其是建筑陶瓷工業(yè)的迅速發(fā)展，廢棄的陶瓷也逐年增多，處理廢棄的陶瓷已成為越來越嚴重的環(huán)境問題；目前也出現(xiàn)了部分采用陶瓷廢料制作透水磚的技術(shù)，如龐偉等人公開了“一種陶瓷透水磚及其生產(chǎn)方法” 它是以廢墻地磚粒、長石粉、木屑等為原料，經(jīng)高溫?zé)贫伞Ｓ捎趬Φ卮u的品種多（有瓷質(zhì)、陶質(zhì)），因此采用這種方法生產(chǎn)的透水磚存在一定的不足，即在實際生產(chǎn)中由于所采用的原料不同使其制備工藝不易控制、產(chǎn)品的性能變化較大；同時在生產(chǎn)過程中采用木屑作為造孔劑，使生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜、造空效果不明顯，燒成溫度也比較高（1300℃），因此生產(chǎn)成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種工藝過程簡單、燒成溫度低的陶瓷廢料透水磚及其制備方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種陶瓷廢料透水磚，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料71~79%、粘土3~4%、長石8~13%、水玻璃10~12%。

進一步的，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料71%、粘土4%、長石13%、水玻璃12%。

進一步的，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料75%、粘土4%、長石9%、水玻璃12%。

進一步的，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料79%、粘土3%、長石10%、水玻璃10%。

進一步的，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料74%、粘土3%、長石13%、水玻璃10%。

進一步的，所述陶瓷廢料為?；u型陶瓷，吸水率低于0.5%，粒度小于3.35mm。

進一步的，所述粘土為高嶺土，粒度小于45 μm。

進一步的，所述長石粒度小于45 μm。

進一步的，所述水玻璃中硅酸鹽的含量為36%，模數(shù)為2.0~2.6。

一種陶瓷廢料透水磚的制備方法，包括以下步驟：

A、配料；按重量百分比取原料：陶瓷廢料71~79%、粘土3~4%、長石8~13%、水玻璃10~12%；

B、破碎；將陶瓷廢料進行破碎，長石和粘土進行研磨；

C、混合；將各原料進行混合；

D、成型；

E、干燥；

F、燒制；

G、保溫。

所述步驟D中成型的壓力為15~20MPa；所述步驟E中干燥溫度為40~50℃，時間為1~2天；所述步驟F中燒制溫度范圍為800~1100℃，燒制時間為2h；所述步驟G中保溫時間為1~2h。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明中水玻璃分散于陶瓷廢料顆粒間充當了潤滑劑和粘結(jié)劑，增強了低溫下透水磚的和易性，有效防止了可塑性差、坯體燒成變形嚴重等問題；

（2）本發(fā)明采用長石、水玻璃和黏土作為高溫粘結(jié)劑，能夠在較低的溫度下發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)形成液相，液相將陶瓷廢料顆粒粘結(jié)在一起，但不充滿所有的孔隙，最終生成玻璃相將陶瓷廢料顆粒粘結(jié)牢固，形成具有一定強度和一定氣孔的結(jié)構(gòu)；

（3）本發(fā)明以低吸水率的陶瓷廢料作為主要原料，低吸水率的陶瓷廢料具有耐高溫、堅硬耐磨的特點，一方面可以提高透水磚的強度，增加其耐磨性；另一方面陶瓷廢料在高溫焙燒時熔融極少，起著骨架作用，透水磚的孔結(jié)構(gòu)通過陶瓷廢料的顆粒堆積法形成；

（4）本發(fā)明燒制溫度低、制作工藝簡單、制備的透水磚強度大、性能優(yōu)異、綠色環(huán)保。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例一

一種陶瓷廢料透水磚，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料74%、粘土3%、長石13%、水玻璃10%；其中陶瓷廢料粒度小于3.35mm，吸水率低于0.5%，通過顎式破碎機將原料破碎達到要求粒度；粘土為高嶺土，粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；長石粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；水玻璃中硅酸鹽的含量為36%，模數(shù)為2.0~2.6。

按照以下步驟制備：

A、配料；按重量百分比取原料：陶瓷廢料74%、粘土3%、長石13%、水玻璃10%；

B、破碎；將陶瓷廢料進行破碎，長石和粘土進行研磨；

C、混合；將各原料進行混合；

D、成型，成型的壓力為15~20MPa；

E、干燥，采用電熱烘箱或燃氣箱式干燥器在40~50℃下干燥1~2天；

F、燒制，燒制溫度范圍為800~1100℃，燒制時間為2h；；

G、保溫，保溫時間為1~2h。

實施例二

一種陶瓷廢料透水磚，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料71%、粘土4%、長石13%、水玻璃12%；其中陶瓷廢料粒度小于3.35mm，吸水率低于0.5%，通過顎式破碎機將原料破碎達到要求粒度；粘土為高嶺土，粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；長石粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；水玻璃中硅酸鹽的含量為36%，模數(shù)為2.0~2.6。

按照以下步驟制備：

A、配料；按重量百分比取原料：陶瓷廢料71%、粘土4%、長石13%、水玻璃12%；

B、破碎；將陶瓷廢料進行破碎，長石和粘土進行研磨；

C、混合；將各原料進行混合；

D、成型，成型的壓力為15~20MPa；

E、干燥，采用電熱烘箱或燃氣箱式干燥器在40~50℃下干燥1~2天；

F、燒制，燒制溫度范圍為800~1100℃，燒制時間為2h；；

G、保溫，保溫時間為1~2h。

實施例三

一種陶瓷廢料透水磚，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料79%、粘土3%、長石10%、水玻璃10%；其中陶瓷廢料粒度小于3.35mm，吸水率低于0.5%，通過顎式破碎機將原料破碎達到要求粒度；粘土為高嶺土，粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；長石粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；水玻璃中硅酸鹽的含量為36%，模數(shù)為2.0~2.6。

按照以下步驟制備：

A、按重量百分比取原料：陶瓷廢料79%、粘土3%、長石10%、水玻璃10%；

B、破碎；將陶瓷廢料進行破碎，長石和粘土進行研磨；

C、混合；將各原料進行混合；

D、成型，成型的壓力為15~20MPa；

E、干燥，采用電熱烘箱或燃氣箱式干燥器在40~50℃下干燥1~2天；

F、燒制，燒制溫度范圍為800~1100℃，燒制時間為2h；；

G、保溫，保溫時間為1~2h。

實施例四

一種陶瓷廢料透水磚，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料76%、粘土4%、長石10%、水玻璃10%；其中陶瓷廢料粒度小于3.35mm，吸水率低于0.5%，通過顎式破碎機將原料破碎達到要求粒度；粘土為高嶺土，粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；長石粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；水玻璃中硅酸鹽的含量為36%，模數(shù)為2.0~2.6。

按照以下步驟制備：

A、按重量百分比取原料：陶瓷廢料76%、粘土4%、長石10%、水玻璃10%；

B、破碎；將陶瓷廢料進行破碎，長石和粘土進行研磨；

C、混合；將各原料進行混合；

D、成型，成型的壓力為15~20MPa；

E、干燥，采用電熱烘箱或燃氣箱式干燥器在40~50℃下干燥1~2天；

F、燒制，燒制溫度范圍為800~1100℃，燒制時間為2h；；

G、保溫，保溫時間為1~2h。

實施例五

一種陶瓷廢料透水磚，各組分按照重量百分比組成為：陶瓷廢料75%、粘土4%、長石9%、水玻璃12%；其中陶瓷廢料粒度小于3.35mm，吸水率低于0.5%，通過顎式破碎機將原料破碎達到要求粒度；粘土為高嶺土，粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；長石粒度小于45 μm，通過行星球磨機進行研磨達到要求粒度；水玻璃中硅酸鹽的含量為36%，模數(shù)為2.0~2.6。

按照以下步驟制備：

A、按重量百分比取原料：陶瓷廢料75%、粘土4%、長石9%、水玻璃12%；

B、破碎；將陶瓷廢料進行破碎，長石和粘土進行研磨；

C、混合；將各原料進行混合；

D、成型，成型的壓力為15~20MPa；

E、干燥，采用電熱烘箱或燃氣箱式干燥器在40~50℃下干燥1~2天；

F、燒制，燒制溫度范圍為800~1100℃，燒制時間為2h；；

G、保溫，保溫時間為1~2h。

對實施例一到實施例五得到的透水磚產(chǎn)品進行抗壓強度、抗折強度和透水系數(shù)的測試，產(chǎn)品的抗壓強度48.7~103.6MPa，抗折強度13.6~27.3MPa，透水系數(shù)>0.1cm/s，主要性能指標達到要求。

本發(fā)明以低吸水率的陶瓷廢料作為主要原料，低吸水率的陶瓷廢料具有耐高溫，堅硬耐磨的特點，一方面可以提高透水磚的強度，增加其耐磨性；另一方面陶瓷廢料在高溫焙燒時熔融極少，起著骨架作用，透水磚的孔結(jié)構(gòu)通過陶瓷廢料的顆粒堆積法形成；通過加入的水玻璃、長石和粘土為高溫粘結(jié)劑，高溫粘結(jié)劑能夠在較低的溫度下發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)形成液相，液相將陶瓷廢料顆粒粘結(jié)在一起，但不充滿所有的孔隙，最終生成玻璃相將陶瓷廢料顆粒粘結(jié)牢固，形成具有一定強度和一定氣孔特征的結(jié)構(gòu)；加入水玻璃分散于陶瓷廢料顆粒間充當了潤滑劑和粘結(jié)劑，增強了低溫下透水磚的和易性，有效防止了可塑性能差、坯體燒成變形嚴重等問題；優(yōu)化長石和粘土的粒度大小和保溫的時間，使坯體能夠在較低的焙燒溫度下和較短的焙燒時間內(nèi)讓粘結(jié)劑反應(yīng)進行地更加徹底，制作工藝過程簡單，制作難度更低，制備的透水磚強度大、性能優(yōu)異，性價比也較高；隨著工業(yè)進程迅猛發(fā)展，陶瓷廢料大量產(chǎn)生污染著環(huán)境，本發(fā)明主要以陶瓷廢料為原料，實現(xiàn)了工業(yè)廢料的資源化，減少了資源的消耗，保護了環(huán)境。