一种环保陶瓷透水砖及制备方法与流程

文档序号:12705180阅读:662来源:国知局

本发明属于陶瓷地面砖技术领域,具体涉及一种环保陶瓷透水砖及制备方法。



背景技术:

随着城市化的建设,大量不透水的建筑地面代替了原有的森林、田野等,造成了“城市沙漠化”,加速了城市“热岛效应”。2013年习近平总书记提出了“海绵城市”城市建设战略方针,建设“海绵城市”是对传统排水系统的一种“减负”和“补充”,最有效的措施就是利用具有透水性能及保湿性能的透水砖将道路,尤其是人行道、停车场、广场、运动场等铺设成为渗水道路,而目前市面上的透水砖都是免烧型透水砖,虽然价格便宜,但是强度低、透水性能差、抗冻性能差,而以上性能均优越的烧结型陶瓷透水砖的成型工艺特别困难,成型时要使坯体具有一定的强度,粒度级配中小颗粒比例就要相对大些,但这就堵塞了颗粒间孔道,从而影响了烧结后产品的透水性能,因此需要发明一种成型性好、透水性能强的透水砖。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种环保陶瓷透水砖及制备方法,以陶瓷砖废瓷片破碎颗粒为主要原料,添加粘结剂、助熔剂、造孔剂,经过成型、干燥、焙烧后得到所述环保陶瓷透水砖,其具有很好的透水性能、强度和抗冻性能。

本发明是这样实现的,根据本发明的一个方面,提供了一种环保陶瓷透水砖,以破碎筛分后的陶瓷砖废瓷片颗粒为主要原料,按质量百分比计,陶瓷透 水砖包括:

陶瓷砖废瓷片颗粒 60-80%

高温无机粘结剂 5-10%

助熔剂 5-10%

造孔剂 10-20%

以及占上述四种基础物料质量和1-1.5%的低温有机粘结剂。

进一步地,按质量百分比计,陶瓷砖废瓷片颗粒包括4目筛下、10目筛上颗粒20-30%,10目筛下、20目筛上颗粒40-60%,20目筛下、30目筛上颗粒20-30%。

进一步地,高温无机粘结剂为低铝粘土和硼泥的混合物,低铝粘土与硼泥的质量比为1-4:1;

助溶剂为长石;

造孔剂为煤渣;

低温有机粘结剂为糊精。

进一步地,低铝粘土中铝的质量比例为15%,硼泥中含有质量比例5-15%的Fe、2-3%的B2O3、32-40%的MgO、15-25%的SiO2

长石中的钾钠含量为7%;

煤渣为工业废渣。

根据本发明另外一个方面,提供了一种制备上述环保陶瓷透水砖的方法,包括如下步骤:

1)将质量比例60-80%的陶瓷砖废瓷片破碎,并将占四种基础物料质量和1-1.5%的低温有机粘结剂加水溶解;

2)将步骤1)中的陶瓷砖废瓷片颗粒和溶解了的低温有机粘结剂与质量比 例5-10%的高温无机粘结剂、5-10%的助熔剂、10-20%的造孔剂混合均匀;

3)将步骤2)中的混合物料放入振动成型机中压制成型,干燥、焙烧,降至室温后得到所述环保陶瓷透水砖。

进一步地,陶瓷砖废瓷片颗粒包括4目筛下、10目筛上颗粒20-30%,10目筛下、20目筛上颗粒40-60%,20目筛下、30目筛上颗粒20-30%。

进一步地,高温无机粘结剂为低铝粘土和硼泥的混合物,低铝粘土与硼泥的质量比例为1-4:1;

助溶剂为长石;

造孔剂为煤渣;

低温有机粘结剂为糊精。

进一步地,低铝粘土中铝的质量比例为15%,硼泥中含有质量比例5-15%的Fe、2-3%的B2O3、32-40%的MgO、15-25%的SiO2

长石中的钾钠含量为7%;

煤渣为工业废渣。

进一步地,上述方法步骤3)中振动成型机的压制压力为12MPa,坯体压制尺寸为200*100*60mm。

进一步地,上述方法步骤3)中成型环保陶瓷透水砖的干燥温度为90℃,干燥时间为1h,焙烧温度为1160℃,焙烧时间为120min。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

1、利用陶瓷砖废瓷片为原料,解决了大量废瓷堆积污染环境的问题,实现了资源的循环化利用,具有经济、社会效益,还具有显著的环保效益;

2、利用塑性良好的低铝粘土和硼泥作为高温无机粘结剂,有效的解决了废瓷大颗粒成型困难的问题;

3、陶瓷砖废瓷片颗粒都是在1200℃以上烧结过的,在加入了高温无机粘结剂和助溶剂以后,在800℃就开始形成液相,烧结温度在1100-1200℃之间,降低了陶瓷砖的烧结温度,有效的节约了成本;

4、在高温焙烧时,陶瓷砖废瓷片颗粒作为骨料不熔融,低铝粘土、硼泥和长石复合物通过熔融或低共熔产生液相,液相便把骨料颗粒粘结起来,但并不充满所有颗粒间隙,形成一定强度和一定气孔特征的结构,使产品具有优良的透水性能;

5、在用不同粒度级配的陶瓷砖废瓷片颗粒形成孔道的同时,为了增加透水性能,另外添加了适量的煤渣做造孔剂,孔洞控制均匀,增加了陶瓷砖的透水性能。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。

为了解决目前现有的透水砖透水性能与强度、透水性能与成型性能之间的矛盾,本发明提供了一种环保陶瓷透水砖及制备方法,以陶瓷砖废瓷片破碎颗粒为主要原料,添加粘结剂、助熔剂、造孔剂,经过成型、干燥、焙烧后得到所述环保陶瓷透水砖,其具有很好的透水性能、强度和抗冻性能。

按质量百分比计,所述环保陶瓷透水砖包括陶瓷砖废瓷片颗粒60-80%、高温无机粘结剂5-10%、助熔剂5-10%、造孔剂10-20%和占上述四种基础物料1-1.5%的低温有机粘结剂。所述的陶瓷砖废瓷片颗粒经过了三重分级,按质量百分比计,包括4目筛下、10目筛上颗粒20-30%,10目筛下、20目筛上颗粒40-60%,20目筛下、30目筛上颗粒20-30%。

助溶剂长石中的钾钠含量为7%,添加助熔剂促使高温无机粘结剂低铝粘土和硼泥在800℃就形成液相,低温有机粘结剂为糊精,当在低温状态下时,糊精首先行使粘结作用,将陶瓷砖废瓷片颗粒初步粘结在一起,随着温度的升高,糊精碳化,当温度升高至800℃以上时,低铝粘土和硼泥在助熔剂协助下液化,把陶瓷砖废瓷片颗粒粘结起来,但并不充满所有颗粒间隙,形成一定强度和一定气孔特征的结构,低铝粘土塑性好、强度高,含铝量15%。为了增强陶瓷透水砖的透水性能,另添加了煤渣作为造孔剂,煤渣来源于工业废渣。

实施例1、

1)将质量比例60%的陶瓷砖废瓷片破碎过筛分级,包括20%的过4目筛下、10目筛上颗粒、50%的过10目筛下、20目筛上颗粒和30%的过20目筛下、30目筛上颗粒,并将占四种基础物料质量和1%的糊精加水溶解;

2)将步骤1)中的陶瓷砖废瓷片颗粒和溶解了的糊精与质量比例10%的低铝粘土和硼泥混合物、10%的长石和10%的煤渣混合均匀,低铝粘土与硼泥的质量比例为1:1;

3)将步骤2)中的混合物料放入振动成型机中压制成型,压制压力为12MPa,坯体尺寸为200*10*60mm,90℃下干燥1h,1160℃下焙烧120min,降至室温后得到所述环保陶瓷透水砖。

实施例2、

1)将质量比例70%的陶瓷砖废瓷片破碎过筛分级,包括30%过4目筛下、10目筛上颗粒、40%过10目筛下、20目筛上颗粒和30%过20目筛下、30目筛上颗粒,并将占四种基础物料质量和1.2%的糊精加水溶解;

2)将步骤1)中的陶瓷砖废瓷片颗粒和溶解了的糊精与质量比例5%的低铝粘土和硼泥混合物、5%的长石和20%的煤渣混合均匀,低铝粘土与硼泥的质量 比为3:1;

3)将步骤2)中的混合物料放入振动成型机中压制成型,压制压力为12MPa,坯体尺寸为200*10*60mm,90℃下干燥1h,1160℃下焙烧120min,降至室温后得到所述环保陶瓷透水砖。

实施例3、

1)将质量比例80%的陶瓷砖废瓷片破碎过筛分级,包括质量比例20%的过4目筛下、10目筛上颗粒、60%的过10目筛下、20目筛上颗粒和20%的过20目筛下、30目筛上颗粒,并将占四种基础物料质量和1.5%的糊精加水溶解;

2)将步骤1)中的陶瓷砖废瓷片颗粒和溶解了的糊精与质量比例5%的低铝粘土和硼泥混合物、5%的长石和10%的煤渣混合均匀,低铝粘土与硼泥的质量比为4:1;

3)将步骤2)中的混合物料放入振动成型机中压制成型,压制压力为12MPa,坯体尺寸为200*10*60mm,90℃下干燥1h,1160℃下焙烧120min,降至室温后得到所述环保陶瓷透水砖。

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