本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保室外地磚及其制備工藝。

背景技術(shù)：

城市基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中需要大量使用室外地磚。室外地磚具有使用數(shù)量大、更換頻率高、應(yīng)用范圍廣等突出特點(diǎn)。因此經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題成為使用室外地磚時(shí)首要考慮的重要因素。而隨著工業(yè)化水平的不斷提高，鋼鐵、煤炭、采礦等行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中往往對(duì)環(huán)境造成極為嚴(yán)重的破壞。以上述行業(yè)所產(chǎn)生的固體廢棄物為主要原料，進(jìn)行室外地磚的制備，是一條既能夠有效減少環(huán)境污染，又能夠全面提高經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)發(fā)展道路，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種資源的循環(huán)利用。

中國(guó)專(zhuān)利CN201010273100.3公開(kāi)了一種圩泥磚及其生產(chǎn)方法，用圩泥、粘土、煤粉按一定比例混和攪拌，用模壓成磚坯，放入磚窯爐焙燒成建筑用磚。但是該專(zhuān)利制得的磚體易因下雨存水造成磚體內(nèi)物料膨脹而破損，更換率高，強(qiáng)度差。

中國(guó)專(zhuān)利CN200610167609.3公開(kāi)了一種高密度秸稈超微粉綠色環(huán)保石化磚，它是將主料秸稈超微粉放入到攪拌機(jī)內(nèi)用高純氧化鎂溶液拌勻浸濕，即得鎂質(zhì)秸稈生泥料；再在鎂質(zhì)秸稈生泥料中逐步添加丙烯酸、三乙醇胺、環(huán)保型建筑翁結(jié)劑，即得鎂質(zhì)秸稈熟泥料；最后在鎂質(zhì)秸稈熟泥料中添加高能聚合物專(zhuān)用固化劑，即得鎂質(zhì)秸稈制磚泥料總份。但是該專(zhuān)利制得的石化磚由于其自身原料限制，導(dǎo)致磚體的強(qiáng)度低，耐水能力差，破損率高，使用壽命短，不能達(dá)到市政建設(shè)用磚的要求。

因此，需要一種原料來(lái)源廣泛、節(jié)能環(huán)保、成本低廉的環(huán)保室外地磚及其制備工藝，使得制備得到的地磚具有強(qiáng)度高、耐磨性高、透水率良好、收縮率低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種環(huán)保室外地磚及其制備工藝，使得制備得到的地磚具有強(qiáng)度高、耐磨性高、透水率良好、收縮率低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種環(huán)保室外地磚，由下述重量份的原料制備而成：煤矸石30份～50份，廢玻璃15份～25份，陶瓷廢料15份～25份，磷灰石5份～8份，粉煤灰20份～30份，鋸末5份～12份，高嶺土12份～20份，滑石粉10份～20份，石膏粉8份～15份，碳酸鈣晶須5份～12份，聚乙烯醇2份～6份。

進(jìn)一步地，原料及其重量份優(yōu)選為：煤矸石32份～45份，廢玻璃18份～22份，陶瓷廢料18份～22份，磷灰石5份～7份，粉煤灰23份～27份，鋸末6份～10份，高嶺土14份～18份，滑石粉12份～16份，石膏粉10份～12份，碳酸鈣晶須6份～8份，聚乙烯醇2份～4份。

本發(fā)明的另一發(fā)明目的，在于提供一種上述環(huán)保室外地磚的制備工藝，包括以下步驟：

步驟S1，將所述重量份的廢玻璃、陶瓷廢料混合，使用切割機(jī)進(jìn)行粉碎，所得漿體經(jīng)烘干后，過(guò)20目～40目篩，得到含水率≤15％的混合物料A；

步驟S2，將所述重量份的煤矸石和磷灰石混合，經(jīng)高速球磨，所得漿體經(jīng)烘干后，過(guò)40目～60目篩，得到含水率≤15％的混合物料B；

步驟S3，將所述重量份的粉煤灰、鋸末、高嶺土混合后，經(jīng)干混球磨成粉體，粉體經(jīng)烘干后，過(guò)40目～80目篩，形成含水率≤8％的混合物料C；

步驟S4，將混合物料A、混合物料B、混合物料C混合，再加入所述重量份的滑石粉、石膏粉、碳酸鈣晶須，進(jìn)行濕混球磨處理，得到漿料經(jīng)在60℃～80℃條件下烘干12h～24h，過(guò)100目～200目篩，得到前驅(qū)粉體；

步驟S5，向前驅(qū)粉體中加入所述重量份的聚乙烯醇，進(jìn)行造粒，得到粒徑為8mm～15mm的造粒體；

步驟S6，對(duì)造粒體進(jìn)行成形工藝處理，得到造形體；

步驟S7，將造形體進(jìn)行高溫?zé)桑瑹赏瓿珊罄鋮s至室溫，即得到所述環(huán)保室外地磚。

進(jìn)一步地，步驟S5中，聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％～10％。

進(jìn)一步地，步驟S5中，造粒體的含水率為5％～7％。

進(jìn)一步地，步驟S6中，成形工藝為：干壓成形或者等靜壓成形。

更進(jìn)一步地，干壓成形的成形壓力為30MPa～50MPa。

更進(jìn)一步地，等靜壓成形的成形壓力為100MPa～150MPa。

進(jìn)一步地，步驟S6中，高溫?zé)删唧w為：以3℃/min～6℃/min的升溫速率升溫至1300℃～1400℃，保溫3h～12h，然后以5℃/min～10℃/min的降溫速率降溫至350℃～400℃，然后隨爐自然冷卻。

進(jìn)一步地，步驟S6中，環(huán)保室外地磚的含水率≤2％。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.本發(fā)明以粉煤灰、煤矸石等鋼鐵、煤炭行業(yè)的固體污染廢料為原料，以廢玻璃、陶瓷廢料等常見(jiàn)生活廢物和建筑垃圾為原料，能夠有效減少環(huán)境污染問(wèn)題，提高資源利用水平；

2.本發(fā)明大量使用各種固體廢棄物作為原料制備室外地磚，具有價(jià)格低廉、經(jīng)濟(jì)效益好等突出優(yōu)點(diǎn)；

3.本發(fā)明制備的室外地磚工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、燒結(jié)溫度低，具有很明顯的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

實(shí)施例1

一種環(huán)保室外地磚，由下述重量份的原料制備而成：煤矸石30份，廢玻璃15份，陶瓷廢料15份，磷灰石5份，粉煤灰20份，鋸末5份，高嶺土12份，滑石粉10份，石膏粉8份，碳酸鈣晶須5份，聚乙烯醇2份。

實(shí)施例2

一種環(huán)保室外地磚，由下述重量份的原料制備而成：煤矸石50份，廢玻璃25份，陶瓷廢料25份，磷灰石8份，粉煤灰30份，鋸末12份，高嶺土20份，滑石粉20份，石膏粉15份，碳酸鈣晶須12份，聚乙烯醇6份。

實(shí)施例3

一種環(huán)保室外地磚，由下述重量份的原料制備而成：煤矸石32份，廢玻璃18份，陶瓷廢料18份，磷灰石5份，粉煤灰23份，鋸末6份，高嶺土14份，滑石粉12份，石膏粉10份，碳酸鈣晶須6份，聚乙烯醇2份。

實(shí)施例4

一種環(huán)保室外地磚，由下述重量份的原料制備而成：煤矸石45份，廢玻璃22份，陶瓷廢料22份，磷灰石7份，粉煤灰27份，鋸末10份，高嶺土18份，滑石粉16份，石膏粉12份，碳酸鈣晶須8份，聚乙烯醇4份。

實(shí)施例5

一種環(huán)保室外地磚，由下述重量份的原料制備而成：煤矸石38份，廢玻璃20份，陶瓷廢料20份，磷灰石6份，粉煤灰25份，鋸末8份，高嶺土16份，滑石粉14份，石膏粉11份，碳酸鈣晶須7份，聚乙烯醇3份。

實(shí)施例6

一種環(huán)保室外地磚的制備工藝，包括以下步驟：

步驟S1，將所述重量份的廢玻璃、陶瓷廢料混合，使用切割機(jī)進(jìn)行粉碎，所得漿體經(jīng)烘干后，過(guò)20目篩，得到含水率為15％的混合物料A。其中烘干的條件為：40℃條件下烘干12h。

步驟S2，將所述重量份的煤矸石和磷灰石混合，經(jīng)高速球磨，所得漿體經(jīng)烘干后，過(guò)40目篩，得到含水率為15％的混合物料B。其中烘干的條件為：40℃條件下烘干12h。其中高速球磨時(shí)的料：球：液的重量比為1：1：0.8。

步驟S3，將所述重量份的粉煤灰、鋸末、高嶺土混合后，經(jīng)干混球磨成粉體，粉體經(jīng)烘干后，過(guò)40目篩，形成含水率為8％的混合物料C。其中烘干的條件為：40℃條件下烘干12h。

步驟S4，將混合物料A、混合物料B、混合物料C混合，再加入所述重量份的滑石粉、石膏粉、碳酸鈣晶須，進(jìn)行濕混球磨處理，得到漿料經(jīng)在60℃條件下烘干12h，過(guò)100目篩，得到前驅(qū)粉體。其中濕混球磨時(shí)的料：球：液的重量比為1：1：0.8。

步驟S5，向前驅(qū)粉體中加入所述重量份的聚乙烯醇，進(jìn)行造粒，得到含水率為5％、粒徑為8mm的造粒體。其中聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％。

步驟S6，在30MPa的成型壓力下對(duì)造粒體進(jìn)行干壓成形處理，得到造形體。

步驟S7，將造形體進(jìn)行高溫?zé)桑?℃/min的升溫速率升溫至1300℃，保溫3h，然后以5℃/min的降溫速率降溫至350℃，然后隨爐自然冷卻至室溫，取出即為含水率為2％的環(huán)保室外地磚。

實(shí)施例7

一種環(huán)保室外地磚的制備工藝，包括以下步驟：

步驟S1，將所述重量份的廢玻璃、陶瓷廢料混合，使用切割機(jī)進(jìn)行粉碎，所得漿體經(jīng)烘干后，過(guò)40目篩，得到含水率為10％的混合物料A。其中烘干的條件為：60℃條件下烘干8h。

步驟S2，將所述重量份的煤矸石和磷灰石混合，經(jīng)高速球磨，所得漿體經(jīng)烘干后，過(guò)60目篩，得到含水率為10％的混合物料B。其中烘干的條件為：60℃條件下烘干8h。其中高速球磨時(shí)的料：球：液的重量比為1：1.5：1.2。

步驟S3，將所述重量份的粉煤灰、鋸末、高嶺土混合后，經(jīng)干混球磨成粉體，粉體經(jīng)烘干后，過(guò)80目篩，形成含水率為5％的混合物料C。其中烘干的條件為：60℃條件下烘干8h。

步驟S4，將混合物料A、混合物料B、混合物料C混合，再加入所述重量份的滑石粉、石膏粉、碳酸鈣晶須，進(jìn)行濕混球磨處理，得到漿料經(jīng)在80℃條件下烘干24h，過(guò)200目篩，得到前驅(qū)粉體。其中濕混球磨時(shí)的料：球：液的重量比為1：1.5：1.2。

步驟S5，向前驅(qū)粉體中加入所述重量份的聚乙烯醇，進(jìn)行造粒，得到含水率為7％、粒徑為15mm的造粒體。其中聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％。

步驟S6，在100MPa的成型壓力條件下，對(duì)造粒體進(jìn)行等靜壓成形處理，得到造形體。

步驟S7，將造形體進(jìn)行高溫?zé)桑?℃/min的升溫速率升溫至1400℃，保溫12h，然后以10℃/min的降溫速率降溫至400℃，然后隨爐自然冷卻至室溫，取出即為含水率為1％的環(huán)保室外地磚。

實(shí)施例8

一種環(huán)保室外地磚的制備工藝，包括以下步驟：

步驟S1，將所述重量份的廢玻璃、陶瓷廢料混合，使用切割機(jī)進(jìn)行粉碎，所得漿體經(jīng)烘干后，過(guò)30目篩，得到含水率為6％的混合物料A。其中烘干的條件為：50℃條件下烘干10h。

步驟S2，將所述重量份的煤矸石和磷灰石混合，經(jīng)高速球磨，所得漿體經(jīng)烘干后，過(guò)50目篩，得到含水率為8％的混合物料B。其中烘干的條件為：50℃條件下烘干10h。其中高速球磨時(shí)的料：球：液的重量比為1：1.3：1。

步驟S3，將所述重量份的粉煤灰、鋸末、高嶺土混合后，經(jīng)干混球磨成粉體，粉體經(jīng)烘干后，過(guò)60目篩，形成含水率為6％的混合物料C。其中烘干的條件為：50℃條件下烘干10h。

步驟S4，將混合物料A、混合物料B、混合物料C混合，再加入所述重量份的滑石粉、石膏粉、碳酸鈣晶須，進(jìn)行濕混球磨處理，得到漿料經(jīng)在70℃條件下烘干18h，過(guò)180目篩，得到前驅(qū)粉體。其中濕混球磨時(shí)的料：球：液的重量比為1：1.3：1。

步驟S5，向前驅(qū)粉體中加入所述重量份的聚乙烯醇，進(jìn)行造粒，得到含水率為6％、粒徑為12mm的造粒體。其中聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7％。

步驟S6，在150MPa的成型壓力下，對(duì)造粒體進(jìn)行等靜壓成形處理，得到造形體。

步驟S7，將造形體進(jìn)行高溫?zé)桑?℃/min的升溫速率升溫至1350℃，保溫8h，然后以8℃/min的降溫速率降溫至360℃，然后隨爐自然冷卻至室溫，取出即為含水率為0.6％的環(huán)保室外地磚。

實(shí)驗(yàn)例1

對(duì)實(shí)施例1～8所制的環(huán)保室外地磚的性能根據(jù)GB/T3810進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1環(huán)保室外地磚的性能測(cè)試結(jié)果

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。