一種低溫成孔赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氧化鋁工業(yè)產(chǎn)出的廢料-赤泥的利用技術(shù)，具體是以濕赤泥為主要原料生產(chǎn)用于道路透水的一種低溫成孔赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚，屬于環(huán)境保護(hù)與綠色建材交叉領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]城市夜間溫度比郊外夜間溫度高的現(xiàn)象被稱為城市熱島現(xiàn)象或城市高溫化現(xiàn)象。這種現(xiàn)象主要是源于城市建設(shè)中大多采用水泥、柏油、大理石等非透水材質(zhì)鋪設(shè)地面造成的。這些硬化路面使地表與空氣的熱量、水分交換很困難，自然調(diào)節(jié)城市地面溫度和濕度的能力顯著降低。透水磚可以吸收水分與熱量，調(diào)節(jié)地表局部空間的溫度和濕度，對緩解城市熱島效應(yīng)有較大的作用，可以有效抑制城市熱島現(xiàn)象。
[0003]CN103524090A公布了一種透水磚需在850?900 °C的溫度下分解方解石20?30分鐘可制備透水磚；CN103541288A公開了一種以鋼渣和污泥頁巖陶粒為骨料的混凝土透水磚；CN103204698A公布了以鐵尾礦為基本骨料進(jìn)行配料后燒結(jié)制備的透水磚；CN103771864A公布了一種采用原位生成高溫粘結(jié)劑制備的陶瓷透水磚；CN103882793A公開一種由混凝土加壓燒結(jié)而成透水磚；CN103553448A —種陶粒透水磚及其制備方法；以上所述燒結(jié)透水磚均需在850°C以上的高溫進(jìn)行燒結(jié)，耗費(fèi)大量的能源。CN203451964U、CN202401369U、CN103132423A均公開了一種包括透水基層和透水表層的透水磚；CN103286849A公布了通過多次擠壓的方法制備復(fù)合透水磚；CN203530805U公布了一種網(wǎng)狀柵欄式結(jié)構(gòu)的透水磚；以上所述的透水磚均需經(jīng)過二次成型，工藝相對復(fù)雜。CN103553471A公布了一種廢棄混凝土經(jīng)過破碎制備的透水磚；此類透水磚原料的破碎篩分過程又造成了二次粉塵污染。
[0004]綜上所述，目前的道路透水磚制備方法存在燒結(jié)溫度高、二次污染大等經(jīng)濟(jì)和環(huán)保問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于直接利用經(jīng)過壓濾后的濕赤泥，通過添加充填物攪拌均勻，經(jīng)加壓成型后，在低溫條件下煅燒成孔制備出具有較高強(qiáng)度、多孔赤泥透水磚；提供一種低溫煅燒成孔、低原料成本、大摻量利用赤泥的新型環(huán)保透水磚；低溫成孔赤泥基道路透水磚制備簡單、施工方便可廣泛應(yīng)用于人行路面、公園路面、廣場路面等場所；低溫成孔赤泥基道路透水磚大量利用了赤泥固體廢棄物，應(yīng)用范圍廣泛，并為社會(huì)創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚是以赤泥為主的混合材，在堿激發(fā)劑作用下發(fā)生聚合，通過填充植物纖維，在低溫煅燒碳化形成透水孔洞的新型低成本、環(huán)保透水磚；其特征是主要原料是拜耳法氧化鋁工業(yè)產(chǎn)出的固體廢棄物赤泥。
[0007]具體方法為:將混合材、水玻璃、氫氧化鈉、植物纖維按配比計(jì)量，依次投放于攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?；對模具進(jìn)行清理并均勻涂刷脫膜劑；待物料攪拌均勻后，將物料填充到鋼制模具中，在一定壓力下成型，成型磚靜置于一定的溫度下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)磚放于窯爐內(nèi)低溫煅燒成孔；煅燒磚靜置釋放內(nèi)應(yīng)力即為低溫成孔赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚。
[0008]所述以赤泥為主的混合材是赤泥摻加粉煤灰、水淬渣、礦山尾礦、工業(yè)爐渣中的一種或者幾種的混合材；所述堿激發(fā)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或者幾種；所述植物纖維為秸桿粉、鋸末中的一種或兩種。
[0009]所述赤泥為經(jīng)過壓濾處理后的濕赤泥，含水率在20-45% (重量比)；所述水玻璃的模數(shù)為0.8-1.6。
[0010]所述透水磚原料組成及重量比為:混合材50-80%，水玻璃1_30%，氫氧化鈉0.01-2%，植物纖維 10-40%。
[0011]上述低溫成孔赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚的制備方法，其特征是，包括以下步驟:
(1)赤泥混合材、水玻璃、氫氧化鈉、植物纖維按配比計(jì)量，存儲(chǔ)于物料斗內(nèi)備用；
(2)依次投放物料斗內(nèi)物料于攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?br> (3)對模具進(jìn)行清理并均勻涂刷脫膜劑；
(4)將攪拌均勻后物料填充到鋼制模具中，加壓成型；
(5)成型后壓力磚靜放于一定的溫度環(huán)境中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；
(6)養(yǎng)護(hù)壓力磚輸送至窖爐內(nèi)低溫煅燒；
(7)煅燒后壓力磚經(jīng)過靜置后即為成品透水磚。
[0012]本發(fā)明的低溫成孔赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚依據(jù)使用條件的適用性，具有塊狀、不規(guī)則狀等多種規(guī)格；可廣泛應(yīng)用于人行路面、公園路面、廣場路面等場所。
[0013]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明制備工藝示意圖。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
1、按照赤泥300g、水玻璃70g(模數(shù)1.2)、鋸末100g、氫氧化鈉2g計(jì)量后進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后；將物料充填到lOmmX 100mmX 100mm的鋼制模具中，加壓15MPa成型后，放于室溫20°C、濕度40%的環(huán)境中自然養(yǎng)護(hù)7d ;放于馬弗爐內(nèi)，在350°C下煅燒lh，靜置24h后，按JC/T945-2005制備試樣，使用真空栗預(yù)處理30min后測定透水系數(shù)為1.95X10 2cm/s，抗壓強(qiáng)度為16.5Mpa ；
2、按照赤泥300g、水玻璃100g(模數(shù)1.2)、鋸末100g、氫氧化鈉2g計(jì)量后進(jìn)行攪拌，攪拌均勾后；將物料充填于lOmmX lOOmmX 100mm的鋼制模具中，加壓25MPa成型后，放于室溫20°C、濕度40%的環(huán)境中自然養(yǎng)護(hù)7d，放于馬弗爐內(nèi)，在350°C下煅燒lh，靜置24h后，按JC/T945-2005制備試樣，使用真空栗預(yù)處理30min后測定透水系數(shù)為1.05X10 2cm/s，抗壓強(qiáng)度為27.6MPa ;
3、按照赤泥200g、粉煤灰100g、水玻璃100g(模數(shù)1.2)、鋸末1750g、氫氧化鈉2g計(jì)量后進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后；將物料充填于lOmmX lOOmmX 100mm的鋼制模具中，加壓15MPa成型后，放于室溫20°C、濕度40%的環(huán)境中自然養(yǎng)護(hù)7d，放于馬弗爐內(nèi)，在350°C下煅燒lh，靜置24h后，按JC/T945-2005制備試樣，使用真空栗預(yù)處理30min后測定透水系數(shù)為2.35X 10 2cm/s，抗壓強(qiáng)度為 19.2MPa ； 4、按照赤泥200g、粉煤灰100g、水玻璃100g (模數(shù)1.2)、鋸末150g、氫氧化鈉2g計(jì)量后進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后；將物料充填到lOmmX lOOmmX 100mm的鋼制模具中，加壓30MPa成型后，放于室溫20°C、濕度40%的環(huán)境中自然養(yǎng)護(hù)7d，放于馬弗爐內(nèi)，在350°C下煅燒lh，靜置24h后，按JC/T945-2005制備試樣，使用真空栗預(yù)處理30min后測定透水系數(shù)為1.75X 10 2cm/s，抗壓強(qiáng)度為 26.4MPa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚，其特征是，所述透水磚主要原料是拜耳法氧化鋁工業(yè)產(chǎn)出的固體廢棄物赤泥。2.如權(quán)利要求書I所述的一種赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚，其特征是，所述透水磚是以混合材、水玻璃、激發(fā)劑、植物纖維為主要原料制成。3.如權(quán)利要求書I所述的一種赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚，其特征是，所述透水磚原料組成及重量比為:混合材50-80%，水玻璃1-30%，氫氧化鈉0.01-2%，植物纖維10_40%。4.如權(quán)利要求書1、2所述的透水磚，其特征是，所述以赤泥為主的混合材是赤泥摻加粉煤灰、水淬渣、礦山尾礦、工業(yè)爐渣中的一種或者幾種的混合材；所述堿激發(fā)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或者幾種；所述植物纖維為秸桿粉、鋸末中的一種或兩種。5.如權(quán)利要求書1、2、3所述的透水磚的制備方法，其特征是，包括以下步驟: (O赤泥混合材、水玻璃、氫氧化鈉、植物纖維按配比計(jì)量，存儲(chǔ)于物料斗內(nèi)備用； (2)依次投放物料斗內(nèi)物料于攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁? (3)對模具進(jìn)行清理并均勻涂刷脫膜劑； (4)將攪拌均勻后物料填充到鋼制模具中，加壓成型； (5)成型后壓力磚靜放于一定的溫度環(huán)境中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)； (6)養(yǎng)護(hù)壓力磚輸送至窖爐內(nèi)低溫煅燒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種赤泥基無機(jī)聚合物道路透水磚及制備方法，屬于環(huán)境保護(hù)與綠色建材交叉領(lǐng)域。所述透水磚原料組成及重量比為混合材50-80%，水玻璃1-30%，氫氧化鈉0.01-2%，植物纖維10-40%；所述混合材是赤泥摻加粉煤灰、水淬渣、礦山尾礦、工業(yè)爐渣中的一種或者幾種的混合材。本發(fā)明透水磚是以混合材在堿激發(fā)聚合為基體材料填充植物纖維，在低溫煅燒碳化形成透水孔洞的新型低成本、環(huán)保透水磚；本發(fā)明透水磚依據(jù)使用條件的適用性，具有塊狀、不規(guī)則狀等多種規(guī)格，可廣泛應(yīng)用于人行路面、公園路面、廣場路面等場所。
【IPC分類】C04B28/26, C04B38/06
【公開號(hào)】CN105330323
【申請?zhí)枴緾N201510679883
【發(fā)明人】房永廣, 邵斌, 鞏孝穎, 劉冰清, 馮奇?zhèn)?
【申請人】山東建筑大學(xué)
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月20日