本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用工業(yè)冶煉廢渣制備環(huán)保透水磚的方法。
背景技術(shù)：
伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，金屬冶煉行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，而金屬冶煉過(guò)程必然會(huì)產(chǎn)生冶煉廢渣。我國(guó)目前是世界第一鋼鐵大國(guó)，但是鋼渣的利用率不足30%。鎳鐵渣是目前我國(guó)的第四大工業(yè)廢渣，而目前大部分應(yīng)用于井下填充，利用率很低。面對(duì)鋼渣和鎳鐵渣的大量堆積，政府面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保壓力，而冶煉企業(yè)則無(wú)法持續(xù)有效的發(fā)展。為了提高爐渣和鎳渣的利用效率，首先必須尋找出一條適合它們的、新的利用技術(shù)途徑。
傳統(tǒng)工藝中，透水磚是采用礦渣廢料、廢陶瓷為原料，經(jīng)兩次成型，高溫?zé)?，是綠色環(huán)保產(chǎn)品。本發(fā)明就是利用工業(yè)冶煉廢渣中的鋼渣和鎳鐵渣制備環(huán)保透水磚，專門(mén)用以生產(chǎn)低碳建筑材料，這將為工業(yè)冶煉廢渣的資源化利用，減少排放及其對(duì)土地的占用和對(duì)環(huán)境的污染起到積極的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用工業(yè)冶煉廢渣制備環(huán)保透水磚的方法，制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，產(chǎn)品性能優(yōu)異，有利于推廣其在低碳建筑制品中的應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種利用工業(yè)冶煉廢渣制備的環(huán)保透水磚，其原料按重量份計(jì)包括：鋼渣顆粒粗集料40~80份、鎳鐵渣顆粒細(xì)集料5~30份、特種膠結(jié)材料5~40份、著色劑0.2~1.2份、減水劑0.1~0.5份、水1-20份。
一種利用工業(yè)冶煉廢渣制備的環(huán)保透水磚的方法，包括以下步驟：
（1）破碎篩分：按照配方比例將鋼渣顆粒粗集料、鎳鐵渣顆粒細(xì)集料進(jìn)行破碎，并篩分出級(jí)配為5~8mm的鋼渣顆粒粗集料，及級(jí)配為0.630~4.750mm的鎳鐵渣顆粒細(xì)集料；
（2）特種膠結(jié)材料制備：按原料配比將爐渣、鎳渣和添加劑進(jìn)行混合均化后制得特種膠結(jié)材料；
（3）混合攪拌：將鋼渣顆粒粗集料、鎳鐵渣顆粒細(xì)集料、特種膠結(jié)材料、著色劑根據(jù)建工標(biāo)準(zhǔn)jgj55-2011按底層、面層配比分別進(jìn)行混合；
（4）加入減水劑：將減水劑與水混合，加入到步驟（3）底層和面層混合物中分別攪拌90~120s；
（5）分層鋪裝：將步驟（4）得到的底層混合料填裝到模具的5/6后，再將面層混合料填裝至滿模；
（6）加壓成型：將步驟（5）中得到的混合料在5~10mpa的壓力下加壓15分鐘成型；
（7）碳透養(yǎng)護(hù)：將步驟（6）得到的混合料在濕度60±5%rh，溫度20±5℃的室內(nèi)放置3天后脫模，脫模后的試件在50℃條件下蒸養(yǎng)1d，然后放入20±2%co2環(huán)境中養(yǎng)護(hù)10天。
所述鋼渣顆粒粗集料來(lái)自工業(yè)冶煉廢渣，粒徑為5~8mm。
所述鎳鐵渣顆粒細(xì)集料來(lái)自工業(yè)冶煉廢渣，粒徑為0.630~4.750mm。
所述的特種膠結(jié)材料由40-90wt%爐渣粉，5-60wt%鎳鐵渣粉和1-10wt%添加劑組成。
所述爐渣粉是鋼鐵企業(yè)排放的廢渣粉磨而成的，其cao和mgo總含量≥50wt%，比表面積為300-500m2/kg。
所述鎳鐵渣粉是冶煉鎳鐵合金時(shí)產(chǎn)生的固體廢渣粉磨而成，其比表面積為300-500m2/kg。
所述添加劑為cao、na2co3、na2so4中的一種或幾種。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：
（1）本發(fā)明所述的透水磚主要采用工業(yè)廢渣原料，并對(duì)工業(yè)廢渣中的鋼渣以及鎳鐵渣進(jìn)行粉磨以及粒度篩選，然后對(duì)原料組分進(jìn)行復(fù)合級(jí)配比，制備具有優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度以及較好透水性能的透水磚；
（2）本發(fā)明所述的透水磚不需要經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，節(jié)省能源，提高生產(chǎn)效率；
（3）本發(fā)明采用的碳透養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其是利用工業(yè)生產(chǎn)線上排放的廢氣進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，該技術(shù)簡(jiǎn)單方便，而且大大節(jié)省養(yǎng)護(hù)成本，同時(shí)具有很好的環(huán)保效益；
（4）本發(fā)明所述的透水磚其原料價(jià)格經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保，透水磚的性能優(yōu)異，可廣泛應(yīng)用于公園、廣場(chǎng)、校園及人行步道等場(chǎng)所。
具體實(shí)施方法
為進(jìn)一步公開(kāi)而不是限制本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
組分重量
底層鋼渣顆粒粗集料1885g
鎳鐵渣顆粒細(xì)集料387g
爐渣粉328g
鎳鐵渣粉103g
水117g
添加劑37g
減水劑9g
面層鎳鐵渣顆粒細(xì)集料234g
爐渣粉142g
鎳鐵渣粉45g
水51g
添加劑15g
減水劑4g
著色劑10g
該環(huán)保透水磚的方法，包括以下步驟：
（1）按照配方比例將鋼渣顆粒粗集料、鎳鐵渣顆粒細(xì)集料進(jìn)行破碎，并篩分出級(jí)配為5~8mm的鋼渣顆粒粗集料，及級(jí)配為0.630~4.750mm的鎳鐵渣顆粒細(xì)集料；
（2）按原料配比將爐渣、鎳渣和添加劑進(jìn)行混合均化后制得特種膠結(jié)材料；
（3）將鋼渣顆粒粗集料、鎳鐵渣顆粒細(xì)集料、特種膠結(jié)材料、著色劑按底層、面層配比分別進(jìn)行混合，該配比的設(shè)計(jì)按照建工標(biāo)準(zhǔn)jgj55-2011；
（4）將減水劑與水混合，加入到步驟（3）底層和面層混合物中分別攪拌120s；
（5）將步驟（3）得到的底層混合料填裝到模具的5/6后，再將面層混合料填裝至滿模；
（6）將步驟（5）中得到的混合料在5mpa的壓力下加壓15分鐘成型；
（7）將步驟（6）得到的混合料在濕度60±5%rh，溫度20±5℃的室內(nèi)放置3天后脫模，脫模后的試件在50℃條件下蒸養(yǎng)1d，然后放入20±2%co2環(huán)境中養(yǎng)護(hù)10天。
該實(shí)施例底層配合比設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)為空隙率10%，砂率17%，水灰比0.25，面層配合比設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)為空隙率10%，水灰比0.25，所測(cè)得的技術(shù)指標(biāo)：養(yǎng)護(hù)完成后達(dá)到的抗壓強(qiáng)度為37.4mpa，透水系數(shù)3.2x10-2cm/s。
實(shí)施例2
組分重量
底層鋼渣顆粒粗集料1885g
鎳鐵渣顆粒細(xì)集料333g
爐渣粉280g
鎳鐵渣粉88g
水100g
添加劑32g
減水劑8g
面層鎳鐵渣顆粒細(xì)集料234g
爐渣粉137g
鎳鐵渣粉43g
水50g
添加劑15g
減水劑4g
著色劑10g
該環(huán)保透水磚的方法，包括以下步驟：
（1）按照配方比例將鋼渣顆粒粗集料、鎳鐵渣顆粒細(xì)集料進(jìn)行破碎，并篩分出級(jí)配為5~8mm的鋼渣顆粒粗集料，及級(jí)配為0.630~4.750mm的鎳鐵渣顆粒細(xì)集料；
（2）按原料配比將爐渣、鎳渣和添加劑進(jìn)行混合均化后制得特種膠結(jié)材料；
（3）將鋼渣顆粒粗集料、鎳鐵渣顆粒細(xì)集料、特種膠結(jié)材料、著色劑按底層、面層配比分別進(jìn)行混合，該配比的設(shè)計(jì)按照建工標(biāo)準(zhǔn)jgj55-2011；
（4）將減水劑與水混合，加入到步驟（3）底層和面層混合物中分別攪拌100s；
（5）將步驟（4）得到的底層混合料填裝到模具的5/6后，再將面層混合料填裝至滿模；
（6）將步驟（5）中得到的混合料在8mpa的壓力下加壓15分鐘成型；
（7）將步驟（6）得到的混合料在濕度60±5%rh，溫度20±5℃的室內(nèi)放置3天后脫模，脫模后的試件在50℃條件下蒸養(yǎng)1d，然后放入20±2%co2環(huán)境中養(yǎng)護(hù)10天。
該實(shí)施例底層配合比設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)為空隙率15%，砂率15%，水灰比0.25，面層配合比設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)為空隙率15%，水灰比0.25，所測(cè)得的技術(shù)指標(biāo)：養(yǎng)護(hù)完成后達(dá)到的抗壓強(qiáng)度為33.2mpa，透水系數(shù)5.6x10-2cm/s。
實(shí)施例3
組分重量
底層鋼渣顆粒粗集料1885g
鎳鐵渣顆粒細(xì)集料257g
爐渣粉257g
鎳鐵渣粉81g
水92g
添加劑29g
減水劑9g
面層鎳鐵渣顆粒細(xì)集料234g
爐渣粉125g
鎳鐵渣粉39g
水46g
添加劑14g
減水劑4g
著色劑9g
該環(huán)保透水磚的方法，包括以下步驟：
（1）按照配方比例將鋼渣顆粒粗集料、鎳鐵渣顆粒細(xì)集料進(jìn)行破碎，并篩分出級(jí)配為5~8mm的鋼渣顆粒粗集料，及級(jí)配為0.630~4.750mm的鎳鐵渣顆粒細(xì)集料；
（2）按原料配比將爐渣、鎳渣和添加劑進(jìn)行混合均化后制得特種膠結(jié)材料；
（3）將鋼渣顆粒粗集料、鎳鐵渣顆粒細(xì)集料、特種膠結(jié)材料、著色劑按底層、面層配比分別進(jìn)行混合，該配比的設(shè)計(jì)按照建工標(biāo)準(zhǔn)jgj55-2011；
（4）將減水劑與水混合，加入到步驟（3）底層和面層混合物中分別攪拌90s；
（5）將步驟（4）得到的底層混合料填裝到模具的5/6后，再將面層混合料填裝至滿模；
（6）將步驟（5）中得到的混合料在8mpa的壓力下加壓15分鐘成型；
（7）將步驟（6）得到的混合料在濕度60±5%rh，溫度20±5℃的室內(nèi)放置3天后脫模，脫模后的試件在50℃條件下蒸養(yǎng)1d，然后放入20±2%co2環(huán)境中養(yǎng)護(hù)10天。
該實(shí)施例底層配合比設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)為空隙率20%，砂率12%，水灰比0.25，面層配合比設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)為空隙率20%，水灰比0.25，所測(cè)得的技術(shù)指標(biāo)：養(yǎng)護(hù)完成后達(dá)到的抗壓強(qiáng)度為30.6mpa，透水系數(shù)8.7x10-2cm/s。
從以上結(jié)果可以看出，利用工業(yè)冶煉廢渣可以做出滿足規(guī)范要求的透水磚。隨著透水磚空隙率的增大，其抗壓強(qiáng)度有所降低，但是透水系數(shù)隨之提高。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。