本发明涉及一种透水砖及其制备方法，特别涉及一种生态透水砖及其制备方法。
背景技术：
当前，随着城市的发展，路面铺装材料要求越来越高，近年来关于城市发展给周围及地下环境带来的影响研究表明：城市附近地下水减少，地面下沉，土壤含水量低，花草树木的生长受抑制。研究者认为与城市地面结构有关。目前大部分城市道路中的混凝土和其它铺路砖皆为不透水、不透气状态。致使自然界的雨水、雪水不能有效渗入地下，破坏了生态环境。因此透水透气的道路铺装材料的需求越来越大。透水砖因其结构内存在连续孔隙,可以使雨水或融化的雪水及时排入地下土壤中，从而可以逐步补充日益缺乏的地下水资源，改善城市生态环境。
另一方面，工业的发展带来大量的工业废渣，煤矸石、油页岩灰渣和铁尾矿是较为常见且存量较大的固体废弃物，可以应用于制备建筑材料，但由于其活性偏低，大大限制了在建筑材料中的应用。
技术实现要素：
本发明的主要目的是为了解决如何有效补充日益缺乏的地下水资源，改善城市生态环境的问题；
本发明的另一个目的是如何有效处理工业废渣的问题。
本发明为了达到上述目的、解决上述问题而提供的一种生态透水砖及其制备方法。
本发明提供的生态透水砖包括有胶凝材料、骨料、外加剂和水，按重量份，各种材料的含量为：胶凝材料10-35重量份、骨料60-80重量份、外加剂1-5重量份和水2-30重量份。
胶凝材料由掺合料和水泥组成，按重量份，100重量份的掺合料中加入2-8重量份的水泥，掺合料中包括有煤矸石、油页岩灰渣、高岭土和NaOH，按重量份各种材料的含量为：煤矸石30-40重量份、油页岩灰渣30-40重量份、高岭土20-30重量份和NaOH 1-5重量份，油页岩灰渣为油页岩干馏和燃烧后形成的页岩灰。
骨料为尾矿砂或再生骨料，粒径范围0.3mm-4.75mm，亦可用等量河沙或人工砂代替。
外加剂为水玻璃或碱性激发材料。
本发明提供的生态透水砖的制备方法，其方法如下所述：
步骤一、掺合料的机械活化：按重量份，称取30-40重量份的煤矸石、30-40重量份的油页岩灰渣和20-30重量份的高岭土混合后采用球磨机粉磨2-3h，并通过200目方孔筛备用；
步骤二、掺合料的热-碱双重活化：将步骤一制备好的物料按重量份加入1-5重量份的NaOH混合搅拌，搅拌均匀后，置于高温炉中升温进行活化处理，活化温度为500-600度，活化时间2-3小时，降温冷却密封待用；
步骤三、胶凝材料的混合与搅拌：将步骤二中活化好的掺合料加入水泥进行混合搅拌，按重量份，100重量份的掺合料加入2-8重量份的水泥，混合均匀待用；
步骤四、透水砖的压制成型：将步骤三中制备好的胶凝材料加入外加剂、粗骨料和水再次进行混合，按重量份，各种材料的含量为：胶凝材料10-35重量份、骨料60-80重量份、外加剂1-5重量份和水2-30重量份，混合均匀后在压力机上压制成型，成型压力为15-30MPa，压制成型后自然干燥；
步骤五、透水砖的养护：将压制成型后的透水砖放入养护室养护，养护温度60-90度，养护湿度大于95％，养护时间36-48h，养护完成后即得成品。
本发明的有益效果：
本发明所提供的透水砖为免烧结透水砖，以煤矸石、油页岩灰渣为主要原料，经过中低温活化处理，提高反应活性，再辅以少量水泥作为胶凝材料，以铁尾矿砂为骨料，添加少量外加剂，通过压制成型、养护制得透水砖，本发明既解决了固体废弃物的活性偏低、掺量小问题，又避免了高温烧结工艺，大大降低了能耗。采用本发明工艺制备的透水砖具有透水性好、力学强度高、耐久性能优异、能耗低等特点，不仅可以为解决煤矸石、油页岩灰渣、尾矿等固体废弃物带来的环境问题和资源浪费问题，而且可以为市场提供性能优异的透水砖，能够逐步补充日益缺乏的地下水资源，改善城市生态环境，具有良好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
实施例一：
本发明提供的生态透水砖包括有胶凝材料、骨料、外加剂和水，按重量份，各种材料的含量为：胶凝材料10重量份、骨料60重量份、外加剂1重量份和水2重量份。
胶凝材料由掺合料和水泥组成，按重量份，100重量份的掺合料中加入2重量份的水泥，掺合料中包括有煤矸石、油页岩灰渣、高岭土和NaOH，按重量份各种材料的含量为：煤矸石30重量份、油页岩灰渣40重量份、高岭土30重量份和NaOH 1重量份，油页岩灰渣为油页岩干馏和燃烧后形成的页岩灰。
骨料为尾矿砂或再生骨料，粒径范围0.3mm-4.75mm，亦可用等量河沙或人工砂代替。
外加剂为水玻璃或碱性激发材料。
本发明提供的生态透水砖的制备方法，其方法如下所述：
步骤一、掺合料的机械活化：按重量份，称取30重量份的煤矸石、40重量份的油页岩灰渣和30重量份的高岭土混合后采用球磨机粉磨2-3h，并通过200目方孔筛备用；
步骤二、掺合料的热-碱双重活化：将步骤一制备好的物料按重量份加入1重量份的NaOH混合搅拌，搅拌均匀后，置于高温炉中升温进行活化处理，活化温度为500-600度，活化时间2-3小时，降温冷却密封待用；
步骤三、胶凝材料的混合与搅拌：将步骤二中活化好的掺合料加入水泥进行混合搅拌，按重量份，100重量份的掺合料加入2重量份的水泥，混合均匀待用；
步骤四、透水砖的压制成型：将步骤三中制备好的胶凝材料加入外加剂、粗骨料和水再次进行混合，按重量份，各种材料的含量为：胶凝材料10重量份、骨料60重量份、外加剂1重量份和水2重量份，混合均匀后在压力机上压制成型，成型压力为15-30MPa，压制成型后自然干燥；
步骤五、透水砖的养护：将压制成型后的透水砖放入养护室养护，养护温度60-90度，养护湿度大于95％，养护时间36-48h，养护完成后即得成品。
实施例二：
本发明提供的生态透水砖包括有胶凝材料、骨料、外加剂和水，按重量份，各种材料的含量为：胶凝材料35重量份、骨料80重量份、外加剂5重量份和水30重量份。
胶凝材料由掺合料和水泥组成，按重量份，100重量份的掺合料中加入8重量份的水泥，掺合料中包括有煤矸石、油页岩灰渣、高岭土和NaOH，按重量份各种材料的含量为：煤矸石40重量份、油页岩灰渣40重量份、高岭土20重量份和NaOH 5重量份，油页岩灰渣为油页岩干馏和燃烧后形成的页岩灰。
骨料为尾矿砂或再生骨料，粒径范围0.3mm-4.75mm，亦可用等量河沙或人工砂代替。
外加剂为水玻璃或碱性激发材料。
本发明提供的生态透水砖的制备方法，其方法如下所述：
步骤一、掺合料的机械活化：按重量份，称取40重量份的煤矸石、40重量份的油页岩灰渣和20重量份的高岭土混合后采用球磨机粉磨2-3h，并通过200目方孔筛备用；
步骤二、掺合料的热-碱双重活化：将步骤一制备好的物料按重量份加入5重量份的NaOH混合搅拌，搅拌均匀后，置于高温炉中升温进行活化处理，活化温度为500-600度，活化时间2-3小时，降温冷却密封待用；
步骤三、胶凝材料的混合与搅拌：将步骤二中活化好的掺合料加入水泥进行混合搅拌，按重量份，100重量份的掺合料加入8重量份的水泥，混合均匀待用；
步骤四、透水砖的压制成型：将步骤三中制备好的胶凝材料加入外加剂、粗骨料和水再次进行混合，按重量份，各种材料的含量为：胶凝材料35重量份、骨料80重量份、外加剂5重量份和水30重量份，混合均匀后在压力机上压制成型，成型压力为15-30MPa，压制成型后自然干燥；
步骤五、透水砖的养护：将压制成型后的透水砖放入养护室养护，养护温度60-90度，养护湿度大于95％，养护时间36-48h，养护完成后即得成品。
实施例三：
本发明提供的生态透水砖包括有胶凝材料、骨料、外加剂和水，按重量份，各种材料的含量为：胶凝材料25重量份、骨料70重量份、外加剂3重量份和水16重量份。
胶凝材料由掺合料和水泥组成，按重量份，100重量份的掺合料中加入5重量份的水泥，掺合料中包括有煤矸石、油页岩灰渣、高岭土和NaOH，按重量份各种材料的含量为：煤矸石35重量份、油页岩灰渣35重量份、高岭土30重量份和NaOH 3重量份，油页岩灰渣为油页岩干馏和燃烧后形成的页岩灰。
骨料为尾矿砂或再生骨料，粒径范围0.3mm-4.75mm，亦可用等量河沙或人工砂代替。
外加剂为水玻璃或碱性激发材料。
本发明提供的生态透水砖的制备方法，其方法如下所述：
步骤一、掺合料的机械活化：按重量份，称取35重量份的煤矸石、35重量份的油页岩灰渣和30重量份的高岭土混合后采用球磨机粉磨2-3h，并通过200目方孔筛备用；
步骤二、掺合料的热-碱双重活化：将步骤一制备好的物料按重量份加入3重量份的NaOH混合搅拌，搅拌均匀后，置于高温炉中升温进行活化处理，活化温度为500-600度，活化时间2-3小时，降温冷却密封待用；
步骤三、胶凝材料的混合与搅拌：将步骤二中活化好的掺合料加入水泥进行混合搅拌，按重量份，100重量份的掺合料加入5重量份的水泥，混合均匀待用；
步骤四、透水砖的压制成型：将步骤三中制备好的胶凝材料加入外加剂、粗骨料和水再次进行混合，按重量份，各种材料的含量为：胶凝材料25重量份、骨料70重量份、外加剂3重量份和水16重量份，混合均匀后在压力机上压制成型，成型压力为15-30MPa，压制成型后自然干燥；
步骤五、透水砖的养护：将压制成型后的透水砖放入养护室养护，养护温度60-90度，养护湿度大于95％，养护时间36-48h，养护完成后即得成品。