[发明专利]一种利用陶瓷废料和秸秆生产的陶瓷透水砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于透水砖技术领域，具体涉及一种利用陶瓷废料和秸秆生产的陶瓷透水砖及其制备方法。

背景技术

我国城市建设取得明显成就，但同时存在开发强度高、硬质铺装多等问题。城市的大规模建设改变了原始下垫面的结构，特别是屋面、道路等设施建设导致下垫面过度硬化，改变城市原有的自然生态本底和水文特征，70%以上的降雨形成径流，城市“大雨必涝、雨后即旱”。大量硬质地面取代了具有渗透能力的天然地面，导致雨水过多地排入管网，对管网造成冲击，超出了管网的排水能力，从而出现大量内涝，严重影响了百姓的生活和城市的有序运行。针对内涝与城市下垫面硬化的突出问题，若将一般用途的硬质下垫面建设为可以透水的下垫面，将极大缓解市政管网的排水压力，有效缓解城市内涝问题。

我国陶瓷工业快速发展，陶瓷业废料日益增多，堆积如山的废弃陶瓷及抛光砖磨屑等不仅占地而且污染大气及水源，对城市环境造成巨大压力，所以陶瓷工业废料的处理与利用非常重要。目前，我国陶瓷工业废料的利用程度比较低，如何变废为宝，化废料为资源，己经成为科技和环保部门的当务之急。如何利用陶瓷废料及废品，并针对其特性开发出新的产品，是急需解决的问题。

此外，农业秸秆焚烧造成严重的大气污染，危害人体健康，秸秆收集利用问题急需解决。

目前，有利用废旧陶瓷生产透水砖的探索。例如：

CN102351508A公开了一种利用废瓷制得彩色陶瓷砖的生产方法，包括：废瓷50-60%，陶土0-50%，调色剂等。陶土为自然资源，且材料配方中占比较大，产品会导致自然资源的相应消耗。

CN0Z151782公开了一种涉及废物再利用的新型环保生态建筑材料的生产工艺，利用辊道窑快速烧制环保透水透气砖的生产工艺，以废陶瓷、耐火材料、矿渣等工业废渣、自然煤研石、垃圾焚烧清、城市下水道污泥、废塑料、本屑、竹屑及山有机物和无机物构成混合物的特殊低温粘接剂为原料。原料复杂、成分不稳定，不能从根本上解决陶瓷工业的污染问题。

因此，如何充分利用陶瓷废料和农业秸秆，减少陶瓷废料占地以及农业秸秆焚烧带来的大气污染问题，减少对土地、水源以及大气等的污染，是目前需要亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用陶瓷废料和秸秆生产的陶瓷透水砖。该陶瓷透水砖利用陶瓷废料和秸秆生产，同时采用级配的布料方式及天然的造孔材料，可有效改善透水砖普遍存在的内部堵塞问题，也能充分利用陶瓷废料及农业垃圾秸秆，减少占地及农业秸秆焚烧带来的大气污染问题，减少对土地及水源、大气等污染。

本发明的目的还在于提供上述利用陶瓷废料和秸秆生产的陶瓷透水砖的制备方法。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用陶瓷废料和秸秆生产的陶瓷透水砖，所述陶瓷透水砖的胚体主要由底层骨料和面层骨料制成的级配结构，其中所述底层骨料主要由以下质量份配比的原料制成：4~10目陶瓷废料颗粒70~90、粘结剂3~6、助熔剂1~3、有机增塑剂和秸秆1~3，所述面层骨料主要由以下质量份配比的原料制成：10~16目陶瓷废料颗粒70~90、粘结剂3~6、助熔剂1~3、有机增塑剂和秸秆1~3。

本发明所述的陶瓷废料颗粒优选采用废弃陶瓷产品、陶瓷成品的次品和破损陶瓷中的一种或几种破碎后研磨制成。

陶瓷废料优选利用破碎机进行破碎研磨成上述目数的粒径大小。

底层骨料选用4~10目陶瓷废料颗粒，保障底层较大的孔隙率，面层骨料选用10~16目陶瓷废料颗粒，能截留较大污染物进入透水砖内部。

本发明所述的粘结剂优选为膨润土和水玻璃。

本发明所述的助熔剂优选为长石。

本发明所述的有机增塑剂优选为羧甲基纤维素CMC。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案来实现的：上述利用陶瓷废料和秸秆生产的陶瓷透水砖的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备4~10目陶瓷废料颗粒，取粘结剂、助熔剂、有机增塑剂和秸秆，按上述用量关系，将4~10目陶瓷废料颗粒、粘结剂、助熔剂、有机增塑剂和秸秆加水混匀，制得底层骨料；

（2）制备10~16目陶瓷废料颗粒，取粘结剂、助熔剂、有机增塑剂和秸秆，按上述用量关系，将10~16目陶瓷废料颗粒、粘结剂、助熔剂、有机增塑剂和秸秆加水混匀，制得面层骨料；

（3）将底层骨料和面层骨料置于模具中，压制成型，制成级配结构胚体；

（4）将上述级配结构胚体升温至1050～1250℃烧制为成品，降温出料即得利用陶瓷废料生产的陶瓷透水砖。