[发明专利]一种多元固废材料高强透水砖及其制备方法

说明书

本申请公开了一种多元固废材料高强透水砖及其制备方法，以赤泥、煤矸石、镍渣等处理过的固废材料，配合水泥、水、外加剂等采用静压成型技术制备成高强透水砖。本发明的优点在于所制备的透水砖有效利用了多种固废材料的有效组分，节约资源，实现了固体废弃物的资源化循环利用；制备成的透水砖应用在城市建筑、道路、园林景观地面等场地，兼具改善生态平衡、减小热岛效应的功效，符合国家的环保战略、建筑节能政策和新材料产业发展要求。

技术领域

本申请属于多功能建筑材料领域，具体涉及一种多元固废材料高强透水砖及其制备方法。

背景技术

随着我国城市化进程的加快，原有的土壤被大面积覆盖，雨水的渗透能力越来越差，严重时会引起城市内涝，在给人民生活带来不便甚至造成生命财产安全威胁的同时，严重破坏自然界的生态循环。针对此，国家出台了《关于推进海绵城市建设的指导意见》，通过海绵城市建设，综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和利用。透水性铺装材料是海绵城市建设的重要材料，可在城市建筑、道路、绿地等场地的源头，通过推行透水铺装、雨水花园等生态设施对雨水进行下渗、调蓄。由此可见，生产高性能的透水砖材料，能够满足社会发展的迫切需求，其市场广阔、潜力巨大。

我国对于透水砖的研究起步较晚，相关研究工作尚不成熟，与国外相比存在一定的差距。当前应用较多的透水砖生产工艺主要分为两种：（1）普通混凝土水泥基透水砖：存在强度低、透水性差、强度与透水不兼容、成本高、生产效率低、现场施工不便等问题；（2）陶瓷基烧结透水砖：虽然材料力学性能及透水性能优良，但存在原材料资源有限、投资成本高、生产效率低等问题。针对此，以及我国建筑垃圾、工业废弃物大量存在和危害问题，部分学者研究出利用建筑垃圾、污泥、煤矸石、粉煤灰等工业废弃物制备的透水砖，但多数采用的是烧结工艺，部分免烧工艺制备的透水砖依旧存在强度低的问题。针对此，本申请提出一种多元固废材料高强透水砖及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足提供一种多元固废材料高强透水砖及其制备方法，利用煤矸石、赤泥、镍渣等制备的透水砖强度高、透水性好，保证强度的同时能满足雨水的下渗需求。

本申请实施例公开了一种多元固废材料高强透水砖，其特征在于，原料组分按质量份数计包括：赤泥45～65份、煤矸石10～30份、镍渣10～20份、水泥8～15份、水10～20份、外加剂1～3份。

一种多元固废材料高强透水砖的制备方法，包括如下步骤：

S1固废预处理：对赤泥、煤矸石、镍渣等固体废弃物进行预处理；

S2定量混合：按比例称取干物料混合搅拌5～10min，加入水、外加剂继续搅拌10～20min，制备成砖坯原料；

S3静压成型：将制备好的砖坯原料添加到模具中，于10～20MPa的压力下压制成型，制成透水砖生坯；

S4砖坯养护：将透水砖生坯置于温度20℃±2℃，相对湿度95%RH以上的条件下，养护龄期为28d，制得透水砖成品。

优选的，所述水泥为PO 42.5R普通硅酸盐水泥。

优选的，所述外加剂为聚羧酸减水剂。

优选的，在上述的高强透水砖的制备方法中，所述步骤S1中煤矸石的粒径为0.6～1.1mm，1.1～2.4mm，2.4～4.8mm。

优选的，在上述的高强透水砖的制备方法中，所述步骤S1中赤泥、水淬镍渣的处理后粒径为过200目筛，筛余≤2%。

优选的，在上述的高强透水砖的制备方法中，所述步骤S2中搅拌速率为350～450r/min。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效益：