[發明專利]一種生態陶瓷透水磚的制備方法

有效

• 申請號: 201510406551.2
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN105152678B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 蹇守衛;何桂海;文斌;馬保國;莫志勝;郅真真
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明屬于建筑材料類，提供一種利用廢棄混凝土、干化污泥和改性淤泥制備生態陶瓷透水磚的方法。

背景技術

隨著我國經濟的迅速發展和城市化的大力發展，原來的綠地被大規模的地面鋪裝取代，形成的“城市荒漠”大大增加了不透水面積，使得城市雨水不能回歸自然，其結果是城市地下水大量減少，有城市建筑下沉的危險；并且當城市突遇暴雨，其路面雨水無法快速滲漏，給城市排水設施造成了極大的負擔并極易發成城市內澇。與此同時，其大面積的鋪裝路面弱化了城市的呼吸功能，會造成“熱島效應”，降低城市舒適度并造成城市生態系統失衡。因此，透水磚作為一種良好的透水性鋪裝材料開始被越來越受到關注。

另一方面，隨著工業化、城市化進程的加速，建筑業也快速發展，與此相伴的是建筑垃圾日益增多，大量建筑垃圾不僅占用了土地，而且也給人類生活環境帶來了嚴重污染。據統計，我國每年會新增建筑垃圾4000多萬噸，建筑垃圾的數量已經占到城市垃圾總量的1/3以上，其中混凝土建筑垃圾又占到了建筑垃圾的40％以上。這種現象已經得到了全社會的廣泛關注。建筑垃圾的長期堆存不僅浪費土地資源，容易產生安全隱患，不利于資源的可持續發展和資源的回收再利用；而且建筑垃圾的堆放還會對水資源造成污染，影響到空氣質量，進而直接影響到人類的生活環境。

第三，我國地域幅員遼闊，河湖眾多，淤泥排放量巨大。據有關部門統計，僅湖泊、河道淤泥每年的清淤量達到7000萬t。并且近年來，隨著我國城市化建設的大力發展隨之產生的城市污水體量也不斷增長。據估算，目前我國城市污水處理廠每年排放的污泥量(干重)大約為3000多萬噸，預測到2020年我國污泥產量將突破6000萬噸。如何妥善處理處置如此大量的污泥淤泥、化害為利、變廢為寶、保護環境、實現污泥淤泥的資源化利用，已成為我們當前急需解決的問題。

如何合理有效的利用建筑廢棄物已成為十分嚴峻的問題。在已有的文獻中，對建筑廢棄物的回收利用制備透水磚已有報道，分析這些文獻，主要包括以下內容：

1.關于利用建筑廢棄物制備陶瓷透水磚：從原料上看，在對現有的建筑廢棄物制備陶瓷透水磚的報道中，研究應用較多的是廢陶瓷、廢玻璃或煤矸石等工業廢料制備成陶瓷透水磚，主要使用粘土等作為粘結料，但由于粘土會對我國本已稀缺的耕地資源造成不可逆轉的破壞，近年來關于粘土制備燒結多孔材料已經逐漸被禁止。而關于建筑廢棄物(廢棄紅磚、廢棄混凝土等)制備的透水磚則主要是制備成非陶瓷透水磚，即主要采用水泥或者樹脂作為膠凝材料。其原因在于，建筑垃圾中含有大量的鈣類氧化物，煅燒條件下形成氧化鈣后，易形成石灰爆裂風險。

2.關于透水磚的透水性的實現途徑。在現有的建筑廢棄物燒制透水磚的研究中，通常是添加有機材料、碳酸鹽等或者添加不同種類的骨料混合搭配來實現其孔隙率的要求，從而達到透水的目的。

3.關于透水磚的強度要求。在現有的建筑廢棄物制備燒結磚的研究中，通常是通過改變燒結溫度、改變原材料不同級配來實現制品的強度要求。但在對現有的資料研究中發現，制品的強度與透水率成反比關系，即強度提高所帶來的就是孔隙率的下降。燒結溫度越高，透水率會降低。

發明內容

本發明的目的在于實現一種利用廢棄混凝土、干化污泥和改性淤泥制備生態陶瓷透水磚的方法，解決了如何利用高摻量固體廢棄物制備抗壓強度好、透水性能良好、耐磨等性能優良的生態陶瓷透水磚的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種生態陶瓷透水磚的制備方法，包括有以下步驟：

1)按以下組分及組分含量取料，重量百分比計：建筑垃圾微粉5％-10％，建筑垃圾細集料5％-15％，建筑垃圾粗集料30％-45％，干化污泥15％-20％，改性淤泥15％-40％，明礬0.075％-0.2％，硼砂0.5％-1％；

2)將各原料混合均勻后采用壓力成型法成型為具有楔形結構的半盲孔試塊，成型壓力為10-20Mpa，成型后自然干燥48h再在80±20℃環境中烘干，以2-3℃/min的速度升溫至300℃-350℃，在300-350℃下恒溫2.5h-3.5h后，再以3-8℃/min的速度升溫至1050℃-1150℃，燒結3h-4h后降溫。

按上述方案，建筑垃圾微粉、建筑垃圾細集料和建筑垃圾粗集料是由含廢棄混凝土的單一種類建筑垃圾或復合建筑垃圾破碎、篩分后獲得，所述的建筑垃圾微粉細度0.1-0.2mm，建筑垃圾細集料細度0.3-0.75mm，建筑垃圾粗集料細度0.75mm-2mm，控制CaO的總含量為15-20％。