本發(fā)明屬于環(huán)保磚的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用全廢料制備生態(tài)園林環(huán)保磚的方法以及該方法制備的環(huán)保磚，所述生態(tài)園林環(huán)保磚用于道路的鋪磚。
背景技術(shù)：
隨著時(shí)間的推移，海水泥、瀝青等硬化地面的缺點(diǎn)逐漸暴露，例如：硬化地面阻隔了雨水深入地下，導(dǎo)致城市“內(nèi)澇”情況屢屢發(fā)生；地下水難以及時(shí)補(bǔ)足，導(dǎo)致地下水位難以回升而產(chǎn)生城市地面下陷；硬化地面具有反射效應(yīng)能夠吸收和釋放太陽能量，導(dǎo)致硬化地面溫度一般比自然地面高8℃，使得城市熱島效應(yīng)加重等等。若是能夠制備出一種高氣孔率、優(yōu)異透水性能的環(huán)保磚不僅能緩解城市熱島環(huán)境和內(nèi)澇情況的發(fā)生，還能及時(shí)補(bǔ)充地下水，并且由于環(huán)保磚表面粗糙的結(jié)構(gòu)增大了摩擦系數(shù)，提高了道路的安全性。
而現(xiàn)有的地磚要么所需原來繁多，制備過程復(fù)雜；要么透水性能差，緩解不了熱島環(huán)境和內(nèi)澇情況的發(fā)生；要么強(qiáng)度不夠，地磚易破壞。本發(fā)明利用疏浚泥、廢瓷粒、廢玻璃粉這三者廢棄物，制備生態(tài)園林透水環(huán)保磚，不僅可以加大對(duì)廢棄物的利用，符合現(xiàn)在“二次利用”理念；并且這三種廢棄物在我國每年的產(chǎn)量都非常大，取料簡單。由這三者廢棄物制備出來的生態(tài)園林透水環(huán)保磚透水性能可達(dá)到1cm/s，強(qiáng)度可高達(dá)300mpa。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低、透水性能優(yōu)良、強(qiáng)度較好的陶瓷環(huán)保磚的制備方法即利用全廢料制備生態(tài)園林環(huán)保磚的方法。本發(fā)明的環(huán)保磚的原料全是通過廢棄物進(jìn)行制備，無需加入其他的化學(xué)添加劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供由上述方法制備得到的生態(tài)園林環(huán)保磚。所述透水環(huán)保磚用于道路的鋪磚。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種利用全廢料制備生態(tài)園林環(huán)保磚的方法，包括以下步驟：
(1)將廢玻璃粉、疏浚泥和水置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，烘干，得到混合粉料；將混合粉料與廢瓷粒以及水混合均勻，得到混合漿料；
(2)將混合漿料放入模具內(nèi)，加壓成型，烘干，得到成型樣品；
(3)將成型樣品進(jìn)行燒成處理，然后冷卻，得到透水環(huán)保磚即生態(tài)園林環(huán)保磚；所述燒成處理的條件為：先以2.5～3℃/min的升溫速率從常溫升至200℃，然后以7～7.5℃/min的升溫速率從200℃升至600℃，再在600℃保溫20～40min，優(yōu)選為30min；隨后以5.5℃～6℃/min的升溫速率從600℃升至950℃，再以5℃～5.5℃/min的升溫速率從950℃升至1100℃，最后在1100℃保溫20～60min。
步驟(2)中所述加壓成型的壓力為5～15mpa，所述加壓成型的時(shí)間為1～2分鐘；
所述烘干的溫度為100～120℃；所述成型樣品的含水量小于1wt％。
步驟(3)中所述冷卻的降溫速率不大于5℃/min，所述冷卻是指以一定的降溫速率冷卻至室溫。
步驟(3)中所述透水環(huán)保磚的透水率0.05～1.08cm/s，抗壓強(qiáng)度大于25mpa。
根據(jù)疏浚泥的熱分析確定環(huán)保磚的燒制。
步驟(1)中所述廢瓷粒、廢玻璃粉以及疏浚泥的用量關(guān)系為：廢瓷粉的含量為三物質(zhì)總質(zhì)量的60～80％，廢玻璃粉的含量為三物質(zhì)總質(zhì)量的10～20％，疏浚泥的含量為三物質(zhì)總質(zhì)量的10～20％；所述廢玻璃粉、疏浚泥和水置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨時(shí)，水的用量為廢玻璃粉和疏浚泥總質(zhì)量的60％～200％，優(yōu)選為100％；所述球磨的轉(zhuǎn)速為250～300轉(zhuǎn)/分，球磨時(shí)間為1～3小時(shí)，優(yōu)選為2小時(shí)；所述烘干的溫度為80～105℃，優(yōu)選為100℃；所述混合漿料中水的用量為廢瓷粒、廢玻璃粉以及疏浚泥總質(zhì)量的8～10％；
步驟(1)中所述疏浚泥的粒徑≤0.546mm；廢瓷粒的粒徑為1.237～3.53mm；所述玻璃粉的粒徑為0.131～0.197mm。
步驟(1)中所述疏浚泥為河道疏浚泥，干疏浚泥，干疏浚泥的含水量低于1％。
所述疏浚泥是將選取的疏浚泥進(jìn)行烘干，球磨，過篩得到；所述干燥為70～105℃進(jìn)行烘干，所述球磨的疏浚泥料的粒徑≤0.546mm；對(duì)選取的疏浚泥進(jìn)行灰分、含水率、重金屬含量等測定即進(jìn)行熱分析。所述球磨的轉(zhuǎn)速為250～300轉(zhuǎn)/分，球磨時(shí)間為1～3h。
所述廢瓷粒是將廢瓷磚進(jìn)行破碎，球磨，過篩得到。廢瓷粒的粒徑為1.237～3.53mm。所述破碎轉(zhuǎn)速為500～600轉(zhuǎn)/分，破碎的時(shí)間為1～2分鐘；所述球磨的轉(zhuǎn)速為250～300轉(zhuǎn)/分，球磨時(shí)間為60～90分鐘；將廢瓷磚放入破碎機(jī)里進(jìn)行破碎，廢瓷粒通常是片狀，邊緣較尖銳；再將得到的廢瓷粒放入球磨機(jī)內(nèi)球磨，可以將廢瓷粒的邊緣磨平整。
所述廢玻璃粉是將選取的廢玻璃粉進(jìn)行破碎，球磨，過篩得到。所述球磨的轉(zhuǎn)速為250～300轉(zhuǎn)/分，球磨時(shí)間為5～7h。
廢瓷是主要陶瓷廢料之一，在配料制漿、注漿成型、修坯、干燥、燒成、搬運(yùn)等生產(chǎn)過程中，任何質(zhì)量控制不良或工藝操作缺陷等都可能導(dǎo)致廢品廢瓷的產(chǎn)生。每年的廢瓷磚產(chǎn)量巨大，利用廢瓷磚作為環(huán)保磚的骨料，通過廢瓷磚之間的骨料堆積形成大孔。隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大量疏浚工程產(chǎn)生的疏浚泥的量巨大，而當(dāng)前對(duì)于疏浚泥的利用主要在垃圾填埋、填方材料、海洋傾倒三個(gè)方面。我們應(yīng)該對(duì)它進(jìn)行資源化地利用。疏浚泥的成分主要是氧化鋁、氧化硅、有機(jī)物等物質(zhì)，可作為低溫粘結(jié)劑，通過制成環(huán)保磚還可以降解重金屬的污染，疏浚泥內(nèi)有機(jī)物的燃燒可以形成大量的小孔。采用小孔結(jié)合大孔的方法形成環(huán)保磚內(nèi)的連通孔結(jié)構(gòu)。同時(shí)加入廢玻璃粉連接骨料，增強(qiáng)環(huán)保磚的強(qiáng)度。利用廢瓷磚、廢玻璃粉、疏浚泥這三種廢棄物，不僅能夠二次回收利用這些材料還能夠節(jié)省黏土等原料，完全符合綠色生態(tài)的發(fā)展的理念。
所述疏浚泥為河川、海洋或港口疏浚過程中產(chǎn)生的疏浚泥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
(1)本發(fā)明的全廢料制備的環(huán)保磚其形狀、結(jié)構(gòu)和大小可根據(jù)實(shí)際要求調(diào)節(jié)，滿足不同的應(yīng)用要求。
(2)本發(fā)明的全廢料制備的環(huán)保磚，相比水泥環(huán)保磚的生產(chǎn)周期短、不需要過長時(shí)間的養(yǎng)護(hù)期，并且燒結(jié)出來的環(huán)保磚的強(qiáng)度比水泥環(huán)保磚的強(qiáng)度大。
(3)本發(fā)明的全廢料制備的環(huán)保磚具有透水性好、強(qiáng)度高、重量輕、環(huán)保、耐老化的優(yōu)點(diǎn)。
(4)本發(fā)明的全廢料制備的環(huán)保磚可以緩解城市內(nèi)澇、熱島效應(yīng)、具有吸音性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例中疏浚泥、廢瓷粒以及廢玻璃粉通過以下方法得到：
所述疏浚泥是將選取的河道疏浚泥于100℃下烘24小時(shí)，260轉(zhuǎn)/分球磨2h，過篩得到。
所述廢瓷粒是將廢瓷磚進(jìn)行破碎，球磨，過篩得到。所述破碎轉(zhuǎn)速為550轉(zhuǎn)/分，破碎的時(shí)間為2分鐘；所述球磨的轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，球磨時(shí)間為60分鐘。
所述廢玻璃粉是將選取的廢玻璃粉進(jìn)行破碎，球磨，過篩得到。所述球磨的轉(zhuǎn)速為260轉(zhuǎn)/分，球磨時(shí)間為6h。
實(shí)施例1
1)取60wt％的2.675～3.53mm廢瓷粒，20wt％的0.154～0.197mm廢玻璃粉，20wt％的河道疏浚泥，小于0.546mm的干疏浚泥；
2)將廢玻璃粉以及河道疏浚泥按照配比加入球磨機(jī)中，加入蒸餾水(與玻璃粉和疏浚泥混合料相等質(zhì)量)，球磨1小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，后取出在烘箱中100℃烘干，得到混合粉料；將混合粉料、廢瓷粒以及蒸餾水(蒸餾水的用量為混合粉料和廢瓷?？傎|(zhì)量的8％)攪拌混合均勻(攪拌混合3分鐘)，使疏浚泥和玻璃粉能夠均勻包裹在廢骨料的表面，得到混合漿料；
3)將混合漿料放入模具內(nèi)，加壓到10mpa，保壓1min，得到成型的樣品；
4)將成型樣品于100℃下干燥6小時(shí)以上，使樣品含水率小于1wt％；
5)將干燥后的樣品在高溫?zé)蔂t中進(jìn)行燒成，其中在常溫～200℃溫度區(qū)間，升溫速度為3℃/min；200～600℃溫度區(qū)間，升溫速度為7℃/min；在600℃保溫30min；600～950℃溫度區(qū)間，升溫速度5.5℃/min；在950℃～1100℃，升溫速度5℃/min，在1100℃保溫20min，然后進(jìn)行冷卻，冷卻降溫速度不大于5℃/min，冷卻至室溫制得環(huán)保透水磚即生態(tài)園林環(huán)保磚。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施制成的
實(shí)施例2
1)取70wt％的2.675～3.53mm廢瓷粒，15wt％的0.154～0.197mm廢玻璃粉，15wt％的河道疏浚泥，小于0.546mm的干疏浚泥；
2)將廢玻璃粉以及河道疏浚泥按照配比加入球磨機(jī)中，加入蒸餾水(與玻璃粉和疏浚泥混合料相等質(zhì)量)，球磨1小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，后取出在烘箱中100℃烘干，得到混合粉料；將混合粉料、廢瓷粒以及蒸餾水(蒸餾水的用量為混合粉料和廢瓷?？傎|(zhì)量的8％)攪拌混合均勻(攪拌混合3分鐘)，使疏浚泥和玻璃粉能夠均勻包裹在廢骨料的表面，得到混合漿料；
3)將混合漿料放入模具內(nèi)，加壓到10mpa，保壓1min，得到成型的樣品；
4)將成型樣品于100℃下干燥6小時(shí)以上，使樣品含水率小于1wt％；
5)將干燥后的樣品在高溫?zé)蔂t中進(jìn)行燒成，其中在常溫～200℃溫度區(qū)間，升溫速度3℃/min；200～600℃溫度區(qū)間，升溫速度7℃/min；在600℃保溫30min；600～950℃溫度區(qū)間，升溫速度5.5℃/min；在950℃～1100℃，升溫速度5℃/min，在1100℃保溫20min，然后進(jìn)行冷卻，冷卻降溫速度不大于5℃/min，冷卻至室溫制得環(huán)保透水磚即生態(tài)園林環(huán)保磚。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施制成的
實(shí)施例3
1)取80wt％的2.675～3.53mm廢瓷粒，10wt％的0.154～0.197mm廢玻璃粉，10wt％的河道疏浚泥，小于0.546mm的干疏浚泥；
2)將廢玻璃粉以及河道疏浚泥按照配比加入球磨機(jī)中，加入蒸餾水(與玻璃粉和疏浚泥混合料相等質(zhì)量)，球磨1小時(shí)，球磨轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，后取出在烘箱中100℃烘干，得到混合粉料；將混合粉料、廢瓷粒以及蒸餾水(蒸餾水的用量為混合粉料和廢瓷粒總質(zhì)量的8％)攪拌混合均勻(攪拌混合3分鐘)，使疏浚泥和玻璃粉能夠均勻包裹在廢骨料的表面，得到混合漿料；
3)將混合漿料放入模具內(nèi)，加壓到10mpa，保壓1min，得到成型的樣品；
4)將成型樣品于100℃下干燥6小時(shí)以上，使樣品含水率小于1wt％；
5)將干燥后的樣品在高溫?zé)蔂t中進(jìn)行燒成，其中在常溫～200℃溫度區(qū)間，升溫速度為3℃/min；200～600℃溫度區(qū)間，升溫速度為7℃/min；在600℃保溫30min；600～950℃溫度區(qū)間，升溫速度5.5℃/min；在950℃～1100℃，升溫速度5℃/min，在1100℃保溫20min，然后進(jìn)行冷卻，冷卻降溫速度不大于5℃/min，冷卻至室溫制得環(huán)保透水磚即生態(tài)園林環(huán)保磚。
對(duì)本發(fā)明實(shí)施制成的φ50mm*10mm環(huán)保磚，放入電爐中煮沸2～3小時(shí)，取出放在電子天平秤稱取環(huán)保磚在水中的質(zhì)量m1,然后擦干環(huán)保磚表面水分，稱量飽和面干狀態(tài)時(shí)試樣的重量m2,再將環(huán)保磚放入100℃的烘箱中烘干24小時(shí)以上稱取樣品質(zhì)量m3。然后進(jìn)行性能測試，再對(duì)環(huán)保磚進(jìn)行體積測量v，表面積為a，然后進(jìn)行性能測試，孔隙率計(jì)算公式為p＝1-(m2-m1)/v，孔隙率為10.33％，保水性計(jì)算公式為&＝(m2-m1)/a，保水性為0.054g/cm2,體密度計(jì)算公式為ρ＝m3/(m2-m1)，體密度為1.898g/cm3。根據(jù)上面的操作步驟制備φ100mm*70mm環(huán)保磚，將環(huán)保磚放入常溫水中24小時(shí)以上，利用測量透水率儀器，先量取環(huán)保磚厚底l，然后將黃油以及保鮮膜將環(huán)保磚的邊緣細(xì)縫填滿使得測量出的透水性能更加準(zhǔn)確。將環(huán)保磚放入儀器中，密封好后，打開水閥使水進(jìn)入儀器管內(nèi)，固定同一水位高度h，記錄水位差內(nèi)流出的水量q，以及所需時(shí)間t，根據(jù)透水系數(shù)計(jì)算公式k＝q*l/(a*h*t)。測量出透水系數(shù)為1.087cm/s。將環(huán)保磚放入萬能試驗(yàn)機(jī)中測量樣品的抗壓強(qiáng)度，測出抗壓強(qiáng)度為29.6mpa。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但是本發(fā)明的實(shí)施方式不受上述實(shí)例限制，其他的任何未背離本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化均為等效。