一种低温成孔赤泥基无机聚合物道路透水砖及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及氧化铝工业产出的废料-赤泥的利用技术，具体是以湿赤泥为主要原料生产用于道路透水的一种低温成孔赤泥基无机聚合物道路透水砖，属于环境保护与绿色建材交叉领域。
【背景技术】
[0002]城市夜间温度比郊外夜间温度高的现象被称为城市热岛现象或城市高温化现象。这种现象主要是源于城市建设中大多采用水泥、柏油、大理石等非透水材质铺设地面造成的。这些硬化路面使地表与空气的热量、水分交换很困难，自然调节城市地面温度和湿度的能力显著降低。透水砖可以吸收水分与热量，调节地表局部空间的温度和湿度，对缓解城市热岛效应有较大的作用，可以有效抑制城市热岛现象。
[0003]CN103524090A公布了一种透水砖需在850?900 °C的温度下分解方解石20?30分钟可制备透水砖；CN103541288A公开了一种以钢渣和污泥页岩陶粒为骨料的混凝土透水砖；CN103204698A公布了以铁尾矿为基本骨料进行配料后烧结制备的透水砖；CN103771864A公布了一种采用原位生成高温粘结剂制备的陶瓷透水砖；CN103882793A公开一种由混凝土加压烧结而成透水砖；CN103553448A —种陶粒透水砖及其制备方法；以上所述烧结透水砖均需在850°C以上的高温进行烧结，耗费大量的能源。CN203451964U、CN202401369U、CN103132423A均公开了一种包括透水基层和透水表层的透水砖；CN103286849A公布了通过多次挤压的方法制备复合透水砖；CN203530805U公布了一种网状栅栏式结构的透水砖；以上所述的透水砖均需经过二次成型，工艺相对复杂。CN103553471A公布了一种废弃混凝土经过破碎制备的透水砖；此类透水砖原料的破碎筛分过程又造成了二次粉尘污染。
[0004]综上所述，目前的道路透水砖制备方法存在烧结温度高、二次污染大等经济和环保问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于直接利用经过压滤后的湿赤泥，通过添加充填物搅拌均匀，经加压成型后，在低温条件下煅烧成孔制备出具有较高强度、多孔赤泥透水砖；提供一种低温煅烧成孔、低原料成本、大掺量利用赤泥的新型环保透水砖；低温成孔赤泥基道路透水砖制备简单、施工方便可广泛应用于人行路面、公园路面、广场路面等场所；低温成孔赤泥基道路透水砖大量利用了赤泥固体废弃物，应用范围广泛，并为社会创造了新的经济价值。
[0006]为实现上述目的，本发明的进一步技术方案是赤泥基无机聚合物道路透水砖是以赤泥为主的混合材，在碱激发剂作用下发生聚合，通过填充植物纤维，在低温煅烧碳化形成透水孔洞的新型低成本、环保透水砖；其特征是主要原料是拜耳法氧化铝工业产出的固体废弃物赤泥。
[0007]具体方法为:将混合材、水玻璃、氢氧化钠、植物纤维按配比计量，依次投放于搅拌机内进行充分搅拌；对模具进行清理并均匀涂刷脱膜剂；待物料搅拌均匀后，将物料填充到钢制模具中，在一定压力下成型，成型砖静置于一定的温度下进行养护；养护砖放于窑炉内低温煅烧成孔；煅烧砖静置释放内应力即为低温成孔赤泥基无机聚合物道路透水砖。
[0008]所述以赤泥为主的混合材是赤泥掺加粉煤灰、水淬渣、矿山尾矿、工业炉渣中的一种或者几种的混合材；所述碱激发剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者几种；所述植物纤维为秸杆粉、锯末中的一种或两种。
[0009]所述赤泥为经过压滤处理后的湿赤泥，含水率在20-45% (重量比)；所述水玻璃的模数为0.8-1.6。
[0010]所述透水砖原料组成及重量比为:混合材50-80%，水玻璃1_30%，氢氧化钠0.01-2%，植物纤维 10-40%。
[0011]上述低温成孔赤泥基无机聚合物道路透水砖的制备方法，其特征是，包括以下步骤:
(1)赤泥混合材、水玻璃、氢氧化钠、植物纤维按配比计量，存储于物料斗内备用；
(2)依次投放物料斗内物料于搅拌机内进行充分搅拌；
(3)对模具进行清理并均匀涂刷脱膜剂；
(4)将搅拌均匀后物料填充到钢制模具中，加压成型；
(5)成型后压力砖静放于一定的温度环境中进行养护；
(6)养护压力砖输送至窖炉内低温煅烧；
(7)煅烧后压力砖经过静置后即为成品透水砖。
[0012]本发明的低温成孔赤泥基无机聚合物道路透水砖依据使用条件的适用性，具有块状、不规则状等多种规格；可广泛应用于人行路面、公园路面、广场路面等场所。
[0013]【附图说明】:
图1为本发明制备工艺示意图。
[0014]【具体实施方式】:
1、按照赤泥300g、水玻璃70g(模数1.2)、锯末100g、氢氧化钠2g计量后进行搅拌，搅拌均匀后；将物料充填到lOmmX 100mmX 100mm的钢制模具中，加压15MPa成型后，放于室温20°C、湿度40%的环境中自然养护7d ;放于马弗炉内，在350°C下煅烧lh，静置24h后，按JC/T945-2005制备试样，使用真空栗预处理30min后测定透水系数为1.95X10 2cm/s，抗压强度为16.5Mpa ；
2、按照赤泥300g、水玻璃100g(模数1.2)、锯末100g、氢氧化钠2g计量后进行搅拌，搅拌均勾后；将物料充填于lOmmX lOOmmX 100mm的钢制模具中，加压25MPa成型后，放于室温20°C、湿度40%的环境中自然养护7d，放于马弗炉内，在350°C下煅烧lh，静置24h后，按JC/T945-2005制备试样，使用真空栗预处理30min后测定透水系数为1.05X10 2cm/s，抗压强度为27.6MPa ;
3、按照赤泥200g、粉煤灰100g、水玻璃100g(模数1.2)、锯末1750g、氢氧化钠2g计量后进行搅拌，搅拌均匀后；将物料充填于lOmmX lOOmmX 100mm的钢制模具中，加压15MPa成型后，放于室温20°C、湿度40%的环境中自然养护7d，放于马弗炉内，在350°C下煅烧lh，静置24h后，按JC/T945-2005制备试样，使用真空栗预处理30min后测定透水系数为2.35X 10 2cm/s，抗压强度为 19.2MPa ； 4、按照赤泥200g、粉煤灰100g、水玻璃100g (模数1.2)、锯末150g、氢氧化钠2g计量后进行搅拌，搅拌均匀后；将物料充填到lOmmX lOOmmX 100mm的钢制模具中，加压30MPa成型后，放于室温20°C、湿度40%的环境中自然养护7d，放于马弗炉内，在350°C下煅烧lh，静置24h后，按JC/T945-2005制备试样，使用真空栗预处理30min后测定透水系数为1.75X 10 2cm/s，抗压强度为 26.4MPa。
【主权项】
1.一种赤泥基无机聚合物道路透水砖，其特征是，所述透水砖主要原料是拜耳法氧化铝工业产出的固体废弃物赤泥。2.如权利要求书I所述的一种赤泥基无机聚合物道路透水砖，其特征是，所述透水砖是以混合材、水玻璃、激发剂、植物纤维为主要原料制成。3.如权利要求书I所述的一种赤泥基无机聚合物道路透水砖，其特征是，所述透水砖原料组成及重量比为:混合材50-80%，水玻璃1-30%，氢氧化钠0.01-2%，植物纤维10_40%。4.如权利要求书1、2所述的透水砖，其特征是，所述以赤泥为主的混合材是赤泥掺加粉煤灰、水淬渣、矿山尾矿、工业炉渣中的一种或者几种的混合材；所述碱激发剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者几种；所述植物纤维为秸杆粉、锯末中的一种或两种。5.如权利要求书1、2、3所述的透水砖的制备方法，其特征是，包括以下步骤: (O赤泥混合材、水玻璃、氢氧化钠、植物纤维按配比计量，存储于物料斗内备用； (2)依次投放物料斗内物料于搅拌机内进行充分搅拌； (3)对模具进行清理并均匀涂刷脱膜剂； (4)将搅拌均匀后物料填充到钢制模具中，加压成型； (5)成型后压力砖静放于一定的温度环境中进行养护； (6)养护压力砖输送至窖炉内低温煅烧。
【专利摘要】本发明公开了一种赤泥基无机聚合物道路透水砖及制备方法，属于环境保护与绿色建材交叉领域。所述透水砖原料组成及重量比为混合材50-80%，水玻璃1-30%，氢氧化钠0.01-2%，植物纤维10-40%；所述混合材是赤泥掺加粉煤灰、水淬渣、矿山尾矿、工业炉渣中的一种或者几种的混合材。本发明透水砖是以混合材在碱激发聚合为基体材料填充植物纤维，在低温煅烧碳化形成透水孔洞的新型低成本、环保透水砖；本发明透水砖依据使用条件的适用性，具有块状、不规则状等多种规格，可广泛应用于人行路面、公园路面、广场路面等场所。
【IPC分类】C04B28/26, C04B38/06
【公开号】CN105330323
【申请号】CN201510679883
【发明人】房永广, 邵斌, 巩孝颖, 刘冰清, 冯奇伟
【申请人】山东建筑大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月20日