[发明专利]一种细粉状废渣透水烧结路面砖及其制备方法

说明书

本发明属于废物资源化利用以及建筑材料领域，提供一种细粉状废渣透水烧结路面砖，其透水系数大于2.0×10^‑2cm/s，强度等级为R_f4.0以上。本发明还提出一种细粉状废渣透水烧结路面砖的制备方法：将40‑90份的废渣粉料和10‑60份的塑性废料混合并打散为混合粉料，采用高压雾化喷水造粒工艺控制颗粒级配成球，造粒过程中包裹粉料结合剂，在成型模具中分层布料压制成坯体，干燥后在1000‑1250℃烧成。本发明提出的制备方法，解决了细粒度、粉状废料因为缺乏骨料难以利用堆积法造孔的问题，创新性地提出造粒堆积造孔同时包裹结合剂、一次烧成工艺。该方法废渣掺量高，废弃物减量化效果明显，实用性强，有利于进行标准化生产及推广。

技术领域

本发明属于废物资源化综合利用和建筑材料领域，具体涉及一种细粉状废渣透水烧结路面砖及其制备方法。

背景技术

“逢雨必涝”已成为我国城市的一大通病。在修建车站、广场、运动场、道路等公共场所时，都必须考虑到对雨水的迅速泄排问题，由于平时道路、广场都会积存一些垃圾，加上大雨将至时，伴随的大风将不少枯枝、败叶吹落至道路、广场上，雨水将这些残枝败叶、垃圾冲至地漏口并经常堵塞住漏水口，造成低洼处积水严重。透水砖是具有很强吸水功能的路面砖，由于其具有很高的孔隙率，并且大部分孔隙为连通孔，其上的降水可以通过本身与地下铺垫层相通的渗水路径渗入下部土壤，对于地下水资源的补充具有重要的作用；另外，透水砖能通过自身性能接近天然草坪和土壤地面的生态优势，减轻城市硬化地面对大自然的破坏程度，可以提高土壤的透水、透气性，改善地面植物的生长环境，调整生态平衡。我国大量堆存的废渣，开发契合海绵城市建设过程中所需的渗水透水砖材料，可达到废渣大量消纳处理的目的，也可以解决城市发展面临的巨大水涝压力。

现有不少国内学者与科研机构采用以固体工业废料建筑垃圾为主要原料进行透水砖的研制，基本有免烧类透水砖制品和烧结型陶瓷透水砖两种产品：免烧类产品类主要是使用水泥和天然骨料，或者使用碱激发工业废渣胶凝材料，与一定粒径的冶金渣颗粒拌和，养护后制备出路面透水砖，但是这种免烧产品的强度和耐久性较差，尤其在寒冷或者极寒地区的工程使用存在抗冻性较差的问题，表现为容易吸水冻融破坏。另一类是以陶瓷废料为骨料，废玻璃、页岩为高温助熔剂或加入造气剂烧制的陶瓷透水砖。烧结的陶瓷类透水砖相对免烧混凝土透水砖性能更优，但是目前工业化应用的基本都是以陶瓷废料为骨料生产，这种原料一方面产出地主要集中在一些陶瓷产区，具有局限性；另一方面陶瓷厂目前的废陶瓷都能返回自身回收利用。

综上所述，目前的陶瓷透水产品都以骨料堆积造孔的方法制备透水砖，但是目前的大宗工业废弃物如废渣、污泥等，基本都属于细粒度的粉料，因缺乏堆积造孔所需的骨料颗粒，很难被大量利用制备该类透水类材料；同时废渣等原料又不具有火山灰活性，也难于作为集料应用到免烧类透水砖中。该发明正是利用细粉体状废渣易于造粒的特点，提出一种适用于细粒度尾矿等废弃物堆积造孔制备高性能透水砖的方法。

发明内容

针对本领域的不足之处，本发明的目的在于提供一种新型透水烧结路面砖，适用于细粒度尾矿等废弃物堆积造孔制备高透水系数、高强度、高抗冻性透水砖的方法，以解决现有的混凝土类免烧透水砖强度低、抗冻性差不足的问题，目前的大宗工业废弃物如尾矿、污泥等，基本都属于细粒度的粉料，因缺乏堆积造孔所需的骨料颗粒，很难被大量使用；同时尾矿等原料又不具有火山灰活性，也难于应用到免烧类透水砖中。

本发明的第二个目的是提出所述新型透水烧结路面砖的制备工艺方法。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种细粉状废渣透水烧结路面砖，是以细粒度废渣、粉料为主要原料制成，所述细粉状废渣透水烧结路面砖的透水系数大于2.0×10^-2cm/s，强度等级为R_f4.0以上；所述细粒度废渣为有色金属选矿尾矿、冶金污泥、城市污泥、塑性废料中的一种或多种。