[0027] 下面结合具体实施例,对本发明做进一步的说明:
[0028] 一种以低品位白泥和膨胀珍珠岩为主要原料的高强度透水砖,其物料包括:低品位白泥、膨胀珍珠岩、氢氧化钠、碳酸氢钠、阿拉伯胶和碳粉;
[0029] 所述物料质量分数为:低品位白泥质量分数为55% 75%,膨胀珍珠岩15% 30%,阿拉~ ~伯胶2% 4%,碳粉12% 16%,上述四种物料质量分数之和为100%;
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[0030] 所述低品位白泥是高岭土矿开采过程中的尾矿,经过筛分和粉碎后,取150 230目~下筛分的物料;
[0031] 所述膨胀珍珠岩为开孔膨胀珍珠岩,粒度大小为80 100目;~
[0032] 所述氢氧化钠和碳酸氢钠的质量比为1:2 3,并将其配置成5%的碱激发水溶液;~
[0033] 所述的阿拉伯胶为细粉状;
[0034] 所述碳粉颗粒大小为250μm 380μm;~
[0035] 所述氢氧化钠、碳酸氢钠、阿拉伯胶、碳粉物料的纯度均为工业级;
[0036] 所述的以低品位白泥和膨胀珍珠岩为主要原料的高强度透水砖的制备方法,包括以下步骤:
[0037] 1)用5%的碱激发水溶液充分喷雾润湿低品位白泥后静置5h 8h,备用;~
[0038] 2)将筛分的膨胀珍珠岩、阿拉伯胶和碳粉在搅拌器中混匀后,加入到步骤1)中的搅拌器内充分混合;
[0039] 3)将步骤2)得到的混合物料陈化1天 2天,然后在12Mpa 20Mpa的单向压力下制成~ ~长为25cm、宽为20cm、厚为4cm 5cm的生坯;
~
[0040] 4)将步骤3)得到的生坯采用自然风干或者在90℃ 120℃的电加热循环烘箱中烘~干;
[0041] 5)将步骤4)得到的坯体,在950℃ 1050℃的高温炉中烧结2h 3h,随炉自然冷却后~ ~得到透水砖制品。
[0042] 实施例1
[0043] 称取230目筛分和粉碎后的低品位白泥10.0kg置于搅拌器中,将配置好质量分数为5%的碱激发剂水溶液以喷雾润湿的方式使得白泥浸润(其中碱激发剂中氢氧化钠和碳酸氢钠的质量比为1:2.5),将浸润的白泥静置6h后备用;称取3.2kg粒度大小为100目的膨胀珍珠岩、阿拉伯胶540.0g、300μm的碳粉2.4kg混合搅拌均匀后加入到白泥搅拌器中充分混合得到混合料;混合料陈化1天,然后在18Mpa的单向压力下制成长为25cm、宽为20cm、厚为4.5cm左右的生坯;生坯在110℃的电加热循环烘箱中烘干后,在1000℃的高温炉中烧结2h,随炉自然冷却后得到透水砖制品。
[0044] 制备透水砖的抗压强度为62Mpa、透水系数为3.1mm/s。
[0045] 实施例2
[0046] 称取200目筛分和粉碎后的低品位白泥7.5kg置于搅拌器中,将配置好质量分数为5%的碱激发水剂溶液以喷雾润湿的方式使得白泥浸润(其中碱激发剂中氢氧化钠和碳酸氢钠的质量比为1:2),将浸润的白泥静置7h后备用;称取3.0kg粒度大小为80目的膨胀珍珠岩、阿拉伯胶400.0g、250μm的碳粉1.6kg混合搅拌均匀后加入到白泥搅拌器中充分混合得到混合料;混合料陈化2天,然后在20Mpa的单向压力下制成长为25cm、宽为20cm、厚为4.5cm左右的生坯;生坯在110℃的电加热循环烘箱中烘干后,在1050℃的高温炉中烧结2h,随炉自然冷却后得到透水砖制品。
[0047] 制备透水砖的抗压强度为68Mpa、透水系数为2.3mm/s。
[0048] 实施例3
[0049] 称取150目筛分和粉碎后的低品位白泥6.7kg置于搅拌器中,将配置好质量分数为5%的碱激发水剂溶液以喷雾润湿的方式使得白泥浸润(其中碱激发剂中氢氧化钠和碳酸氢钠的质量比为1:3),将浸润的白泥静置7h后备用;称取2.6kg粒度大小为100目的膨胀珍珠岩、阿拉伯胶350.0g、380μm的碳粉1.5kg混合搅拌均匀后加入到白泥搅拌器中充分混合得到混合料;混合料陈化2天,然后在12Mpa的单向压力下制成长为25cm、宽为20cm、厚为4.5cm左右的生坯;生坯在100℃的电加热循环烘箱中烘干后,在950℃的高温炉中烧结3h,随炉自然冷却后得到透水砖制品。
[0050] 制备透水砖的抗压强度为53Mpa、透水系数为3.7mm/s。
[0051] 实施例4
[0052] 称取200目筛分和粉碎后的低品位白泥9.5kg置于搅拌器中,将配置好质量分数为5%的碱激发水剂溶液以喷雾润湿的方式使得白泥浸润(其中碱激发剂中氢氧化钠和碳酸氢钠的质量比为1:2),将浸润的白泥静置6h后备用;称取2.9kg粒度大小为80目的膨胀珍珠岩、阿拉伯胶500.0g、300μm的碳粉1.9kg混合搅拌均匀后加入到白泥搅拌器中充分混合得到混合料;混合料陈化1天,然后在16Mpa的单向压力下制成长为25cm、宽为20cm、厚为4.5cm左右的生坯;自然风干后,在1000℃的高温炉中烧结3h,随炉自然冷却后得到透水砖制品。
[0053] 制备透水砖的抗压强度为56Mpa、透水系数为3.3mm/s。
[0054] 实施例5
[0055] 称取180目筛分和粉碎后的低品位白泥1.1kg置于搅拌器中,将配置好质量分数为5%的碱激发剂水溶液以喷雾润湿的方式使得白泥浸润(其中碱激发剂中氢氧化钠和碳酸氢钠的质量比为1:3),将浸润的白泥静置8h后备用;称取3.3kg粒度大小为100目的膨胀珍珠岩、阿拉伯胶550.0g、380μm的碳粉2.1kg混合搅拌均匀后加入到白泥搅拌器中充分混合得到混合料;混合料陈化1天,然后在18Mpa的单向压力下制成长为25cm、宽为20cm、厚为4.5cm左右的生坯;自然风干后,在1050℃的高温炉中烧结3h,随炉自然冷却后得到透水砖制品。
[0056] 制备透水砖的抗压强度为60Mpa、透水系数为2.9mm/s。
[0057] 本发明采用传统的单向压力压制坯体工艺,利用复配的碱激发剂溶液促使坯体中的低品位白泥中的硅氧铝骨架结构在烧结过程中生成,提高透水砖强度;利用阿拉伯胶和碳粉的发泡作用,使得其结构中生成不同类别的空隙提高透水性;利用不同特性的膨胀珍珠岩调控透水砖的内部结构、透水性、容重和力学强度等。本发明制备透水砖的显著优点为抗压强度为53Mpa 68Mpa、透水系数为2.3mm/s 3.7mm/s,该结果要明显优于行业内现行标~ ~准;此外,制备的透水砖耐候性、抗冻融性和应用舒适性等均符现行标准合要求。利用低品位白泥制备的高强度透水砖,适用于我国“海绵城市”道路的建设中的透水铺装路面,不仅可以提高非金属矿开采过程中尾矿的高效利用、变废为宝,而且可以起到环保的作用。
[0058] 最后针对本专利提出的具体实施例进行说明,专利中涉及的实施例仅用于说明本发明的优选实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内,本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。