[发明专利]一种烧结透水砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种烧结透水砖，还涉及所述烧结透水砖的制备方法。

背景技术

粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质的混合材料，是燃煤电厂排出的主要固体废弃物，同时也是我国当前排量较大的工业废渣之一。随着中国经济的持续高速增长，煤炭的使用量也逐年增加，其中电力行业是用煤大户，耗煤量占到了全国煤炭消费总量的一半以上。

巨大的粉煤灰排放会造成严重的环境污染与危害。首先，粉煤灰堆放会占用大量宝贵的土地资源。粉煤灰颗粒细小，因此很容易形成扬尘现象，造成粉尘污染，对人体健康产生危害。此外，粉煤灰经雨水淋滤后，还会与水混合流入附近的土地、河流等，造成严重的环境污染。如何减少粉煤灰的污染，将粉煤灰变废为宝，促进粉煤灰的高效循环利用，是一个值得关注的问题。

在长期城市化发展过程中，大规模的不透水地面铺装取代了原有的森林、绿地和田野，形成了“城市荒漠”，造成不透水面积大大增加，使得城市雨水不能顺利地回归自然，造成了地下水补充涵养大量减少，洪峰流量大大增加。许多城市一遇暴雨，其路面雨水无法快速渗漏，只能通过排水设施排水，当排水设施不畅时，很容易造成城市内涝。同时，地面硬化弱化了城市环境的呼吸功能(即生命功能)，造成热岛效应(燥热)、扬尘和噪音加剧，恶化了城市小气候，降低了城市的舒适度，且硬化地面是“死亡性地面”，会影响地面的生态系统和树木生长。相反，透水路面平衡了城市生态系统，滞洪蓄雨、涵养甘霖、透水透气、降尘减噪，增加城市居住的舒适度。因此，为了缓解因路面不透水带来的不良后果，各国开始提倡透水性铺装并进行了广泛的研究与应用，透水砖作为其中的一种透水性铺装材料应运而生。

针对粉煤灰利用不充分、污染环境，及烧结透水砖广泛的应用前景，利用粉煤灰制备烧结透水砖在增加粉煤灰的附加值、开拓工业固体废弃物粉煤灰的新用途的同时，也会降低烧结的制造成本、缓解其制备原料紧缺的现状。

中国专利201310630550.7公开了一种利用城市建筑垃圾和粉煤灰制备透水路面砖的制作工艺，采用水泥作为胶凝材料制备的生态透水砖。该专利提供的方法，制备周期长(28天以上)，粉煤灰的掺比较低，且制备步骤较为复杂，不利于推广。

中国专利201510584587.X公开了一种钢纤维粉煤灰赤泥透水砖及其制备方法，该发明以钢纤维、砖渣颗粒、粉煤灰和赤泥为原料，混合后制备烧结透水砖。该方法，存在两个问题，第一：三种原料组成较为复杂，原料成分容易产生波动，影响产品性能；第二，成型后的砖坯需要养护3-5天，周期长，效率较低。

因此，有待于提出一种性能优越且制备便捷的烧结透水砖。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种烧结透水砖，所述烧结透水砖由包括如下重量份的组分制备得到：粉煤灰55～65份，粘土20～30份，菱镁矿粉5～25份。

优选地，所述烧结透水砖由100重量份如下组分制备得到：粉煤灰55～65份，粘土20～30份，菱镁矿粉15份。

所述重量份为μg，mg，g，kg等本领域公知的重量单位，或为其倍数，如1/100，1/10，10倍，100倍等。

其中，粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，由燃烧无烟煤或烟煤得到的粉煤灰为F类粉煤灰，由燃烧褐煤或次烟煤得到的粉煤灰为C类粉煤灰，本发明优选采用F类粉煤灰作为烧结透水砖的原料，F类粉煤灰具有的优势是：作为低钙粉煤灰，水硬性差，无法作为水泥添加剂，市场价格较低，且目前我国低钙粉煤灰产量巨大。

为了确保烧结透水砖的质量，本发明优选采用Ⅱ级或Ⅰ级粉煤灰，进一步优选采用粒径为60～100目(优选80目)的粉煤灰。

粘土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成，由多种水合硅酸盐和氧化铝、碱金属氧化物、碱土金属氧化物组成，并含有硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。本发明优选采用粒径为60～100目(优选80目)的粘土。

所述菱镁矿粉由菱镁矿研磨后而得，菱镁矿的化学组成为碳酸镁，属三方晶系碳酸盐矿物。本发明优选采用比重2.9～3.1的菱镁矿作为菱镁矿粉的来源，进一步优选菱镁矿粉的粒径为60～100目(优选80目)。

本发明利用固体废弃物粉煤灰作为主要原料，采用少量粘土结合，利用菱镁矿粉作为造孔剂，粉煤灰的参比率较高，能够有效解决粉煤灰综合利用率低、污染环境的现状，并且大大降低了透水砖的成本。

作为本发明优选的方案，所述烧结透水砖由如下重量份的组分制备得到：