[发明专利]一种煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖及其制备方法，由上至下依次为面层和基层；面层原料包括掘进矸石骨料60～70份、铁尾矿砂15～25份、固废基硫铝酸盐胶凝材料15～20份、减水剂0.16～0.24份、固化剂2～4份及颜料1～2份；面层中的掘进矸石骨料的粒径为1.25～2.5mm，铁尾矿砂的粒径为0.5mm～1.5mm；基层原料包括掘进矸石骨料65～75份、固废基硫铝酸盐胶凝材料15～20份、废石粉5～15份、粘合剂0.16～0.24份、减水剂0.26～0.34份；基层中掘进矸石骨料的粒径为2.5～5mm。本发明制备的免烧透水砖透水性能好、强度较高、成本较低、耐久性更好。

技术领域

本发明属于透水砖技术领域，涉及一种煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖及其制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

透水砖是为解决城市地表硬化，营造高质量的自然生活环境，维护城市生态平衡而隆重诞生的世纪环保建材产品。

透水砖从材质上分为烧结透水砖和免烧透水砖，烧结透水砖制作工艺较复杂且能耗高，污染环境，产品成本高昂，逐渐失去市场竞争力，而免烧砖工艺相对简单，成本低。但发明人研究发现，目前免烧透水砖普遍采用硅酸盐水泥，依然存在成本高、强度低、耐久性不佳的问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖及其制备方法，本发明制备的免烧透水砖透水性能好、强度较高、成本较低、耐久性更好。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，一种煤矸石协同铁尾矿免烧透水砖，由上至下依次为面层和基层；

面层中，原料以质量份数计包括掘进矸石骨料60～70份、铁尾矿砂15～25份、固废基硫铝酸盐胶凝材料15～20份、减水剂0.16～0.24份、固化剂2～4份及颜料1～2份；面层中的掘进矸石骨料的粒径为1.25～2.5mm，铁尾矿砂的粒径为0.5mm～1.5mm；

基层中，原料以质量份数计包括掘进矸石骨料65～75份、固废基硫铝酸盐胶凝材料15～20份、废石粉5～15份、粘合剂0.16～0.24份、减水剂0.26～0.34份；基层中掘进矸石骨料的粒径为2.5～5mm。

本发明以固废基硫铝酸盐胶凝材料代替硅酸盐水泥，强度更好，同时无需蒸压养护，降低能耗。透水砖主要以普通碎石、花岗岩石、大理石等作为骨料，成本较高。为了降低成本，本发明采用掘进矸石作为骨料，按来源及最终状态，煤矸石可分为掘进矸石、选煤矸石和自然矸石三大类。煤矸石排放量根据煤层条件、开采条件和洗选工艺的不同有较大差异，一般掘进矸石占原煤产量的10％左右，选煤矸石占入选原煤量的12％～18％。露天开采剥离及采煤巷道掘进排出的白矸即为掘进矸石，掘进矸石一般含碳量低、热值较低、硬度较大，为砂岩类矸石，可用来生产混凝土骨料，相对其他矸石质地较疏松的特点，掘进矸石硬度更高作为骨料使用不存在易粉化的问题。但是经过研究发现，采用掘进矸石作为骨料时，骨料与基体间结合性较差，导致透水砖的强度下降。本发明采用铁尾矿砂，能够与固废基硫铝酸盐胶凝材料、掘进矸石配合，骨架与基体更牢固，从而增加透水砖的强度。另外，由于透水砖主要用于城市路面改造，因而，本发明采用铁尾矿砂与固化剂的结合，能够增加透水砖的耐磨性能，增加透水砖的路面改造性能。

本发明采用粒径为1.25～2.5mm的掘进矸石骨料与铁尾矿砂的粒径为0.5mm～1.5mm进行配合，在保证透水砖的透水率的前提下，进一步增加透水砖的强度和耐磨性能，以保证透水砖的路面改造性能。