[发明专利]一种利用风积沙挤出成型制备透水砖的方法

说明书

本发明公开了一种利用风积沙挤出成型制备透水砖的方法，主要是利用风积沙、膨润土、方解石、锯末制备透水砖，其配置重量比例：风积沙50～80%，膨润土10～40%，方解石0～15%，锯末0～10%，加入适量的cmc溶胶、甘油，搅拌均匀，再经挤出成型，干燥，烧制而成，烧结温度1180℃，制得的透水砖透水系数为1.0～1.5×10‑2cm/s，具有透水、透气、保水性，还能降温、降噪、调节气候，提高空气质量、保持地表水循环的多项功能，解决了城市因下雨，导致路面积水，影响人们行走的问题。

技术领域

本发明属于无机非金属材料领域，具体涉及一种利用风积沙制备透水砖的方法。

背景技术

近年来，国家提出的海绵城市概念，能充分发挥城市绿地、道路、系等对雨水吸纳、蓄渗和缓释作用，有效缓解城市内涝，削减城市径流污染负荷，节约水资源，保护和改善城市生态环境。其主要特征是道路透水铺装形成海绵体，而陶瓷透水砖就是很好的道路铺装材料。由此透水砖的研究及市场需求极具增长，透水砖越来越多的用于海绵城市建设之中，一方面雨水通过透水砖，水不会像在水泥路面上一样四处横流，保证了砖面的干燥；另一方面雨后的透水砖因为里面储存的水的慢慢挥发起到调节空气湿度、降低大气温度，消除城市“热导”作用。

风积沙是经过自然风搬运、分级、沉淀后在地表形成的沙土，它颗粒均匀、细小，成分稳定，以长石为主要矿物夹杂着石英、云母等。在中国专利CN106348650A公开了一种树脂砂基透水砖的工艺，这种技术是按一定的比例将环氧树脂、固化剂和风积沙经混合、入模、振动成型、抹面、脱模、自然养护，一系列步骤后形成透水砖。这种工艺的不足之处是生产周期长、生产过程中使用的环氧树脂和固化剂粘性高，操作困难。

在中国专利CN105439612A公开了一种利用氟硅树脂砂基透水砖的制备方法，这种技术所用主要原料有沙漠沙、粘土、蒙脱石、氟硅树脂、糖滤泥等，原料处理后球磨喷雾后造粒，干压后烧制而成。这种技术所用原料众多，生产过程复杂，而且沙漠沙使用量也不大。

查阅资料得知，当今中国风积沙面积已经达到262万平方公里，占国土面积的27%，而且呈扩展的态势。同时中国也是世界上风积沙面积较大，分布较广，风积沙危害严重的国家之一。风积沙已经不再是一个单纯的生态环境问题，而且演变为经济问题和社会问题，它给人类带来贫困和不稳定。风积沙的开发应用一方面缓解了矿石资源的紧缺，另一方面对环境的治理也是有益的。本发明主要利用腾格里风积沙为主要原料，原料取材方便，成本低廉，变废为宝，同时也是沙漠治理利用的一个方向。

发明内容

本发明的目的提供一种利用风积沙制备透水砖的方法，制得的透水砖透水系数1.0～1.5×10^-2cm/s，并且抗劈裂强度和抗压强度都满足国家标准要求。

基于以上目的，本发明提供的一种利用风积沙挤出成型制备透水砖的方法，包括以下步骤：

（1）原料制备：将风积沙破碎、筛分成80目以下的原料颗粒，将膨润土、方解石破碎、筛分成80目以下，将锯末筛分成30目以下待用；

（2）配料：选取步骤（1）制备的原料，按以下重量百分比称取原料：风积沙50～80%，膨润土10～40%，方解石0～15%，锯末0～10%，搅拌均匀，待用；

（3）陈腐处理：将浓度3～4%的cmc溶胶和甘油加入到步骤（2）的配料中，cmc溶胶加入重量百分比12～18%，甘油加入重量百分比0.1～1%，搅拌均匀，陈腐24小时后，待用；

（4）挤出成型：将步骤（3）得到的陈腐原料通过挤出机挤出成型，得到砖胚体；

（5）干燥：将步骤（4）得到的挤出砖坯体，放在室温中48h后，放入80～110℃烘箱中，烘干至水分低于1%；

（6）烧结：将步骤（5）得到的烘干坯体在1180℃的烧结温度下保温20分钟，然后随炉冷却至室温，得到透水砖。