本發(fā)明涉及一種陶瓷透水磚及其制備方法，屬于鋪路材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2013年9月6日《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》中要求，新建地區(qū)的硬化路面中，透水性地面的比例不低于40％。隨著國(guó)家推進(jìn)海綿城市建設(shè)，陶瓷透水磚的需求越來越大，眾所周知，陶瓷透水磚與其它材料的透水磚相比具有高強(qiáng)度、透水性好、抗凍性好等特點(diǎn)，具有良好的環(huán)保性能，還可以改善城市微氣候。但是，目前陶瓷透水磚多采用陶瓷廢料或煤矸石廢料制成，受主體材料本身強(qiáng)度的制約，耐磨損能力不是很好，同時(shí)因?yàn)榄h(huán)境污染問題的加重，大量的PM2.5和粉塵污染使透水磚堵塞的問題顯現(xiàn)出來。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷透水磚，透水性能好，還兼具較好的耐磨性能和防堵塞能力，綜合性能好。

本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單可靠，易于實(shí)施，保證質(zhì)量。

本發(fā)明所述的陶瓷透水磚，由基體層和面層構(gòu)成，其基體層和面層功效原料組成分別為：

基體層功效原料組成為陶瓷廢料、耐火磚廢料、長(zhǎng)石和硼玻璃，其中，陶瓷廢料、耐火磚廢料為顆粒料，其余為細(xì)粉料，顆粒料包括粒徑為5-3毫米的粗顆粒料和粒徑為3-1毫米的細(xì)顆粒料，粗顆粒料占基體層整體配料質(zhì)量的35％-60％；

面層功效原料組成為陶瓷廢料、剛玉廢料、長(zhǎng)石和硼玻璃，其中，陶瓷廢料、剛玉廢料為顆粒料，其余為細(xì)粉料，顆粒料為粒徑為3-1毫米的細(xì)顆粒料。

細(xì)粉料最好為過120目篩的細(xì)粉。

基體層功效原料的優(yōu)選質(zhì)量百分組成為：

面層功效原料的優(yōu)選質(zhì)量百分組成為：

其中：

各種廢料借用了它的強(qiáng)度，具體成分組成沒有特別要求。

陶瓷廢料為建筑墻地磚陶瓷(包括拋光磚)、燒成磚瓦、日用陶瓷或潔具陶瓷的廢料的其一或任何兩種或任何三種或三種以上的任意比例混合。

耐火磚廢料為無(wú)碳耐火磚、粘土磚、硅磚或高鋁磚的廢料的其一或任何兩種或任何三種或三種以上的任意比例混合。

剛玉廢料為剛玉磚、剛玉制品或氧化鋁含量90％以上的剛玉晶相的廢料的其一或任何兩種或三種的任意比例混合。

長(zhǎng)石可以是任意一種長(zhǎng)石即可，不管鈉長(zhǎng)石還是鉀長(zhǎng)石，也不論產(chǎn)地。

硼玻璃可以是硼玻璃的廢料，粉碎備用。

本制備方法，依次包括備料、混料、成型、干燥和燒成，其基體層和面層分別混料，在混料時(shí)外加成型用的有機(jī)結(jié)合劑和水，然后依次分別布料后壓制成型。

其中：

備料：按照原料要求準(zhǔn)備，包括顆粒料和細(xì)粉料，符合粒度要求。

混料：先混合細(xì)粉料，并外加配料總質(zhì)量3-7％有機(jī)結(jié)合劑，如羧甲基纖維素、淀粉或糊精中的一種，也可任意比例混合配用，一般在均混機(jī)里均混3-10分鐘，再和其它顆粒料一同投入混料機(jī)，外加配料總質(zhì)量4-8％的水，混勻制得成型料，備用。配料總質(zhì)量對(duì)于基體層和面層分別計(jì)量。行業(yè)要求透水磚的面層厚度控制在8毫米左右。

如果需要調(diào)整透水磚的顏色，可以在面層混料時(shí)，外加面層配料總質(zhì)量3-7％的陶瓷色料，可以單色，可以混合色，也可以根據(jù)混合情況取得彩色，增加觀賞性能。

成型：成型壓力控制為18-25兆帕適宜。

干燥：可以是自然干燥，也可以烘干，烘干時(shí)適宜烘干溫度為100-110℃，烘干時(shí)間為100-130分鐘。

燒成：燒成溫度為1100-1200℃，保溫時(shí)間120-180分鐘。

產(chǎn)品性能：抗折強(qiáng)度14MPa以上，耐壓強(qiáng)度40MPAa以上，透水系數(shù)大于5.0×10^-2cm/s，耐磨性能用磨坑長(zhǎng)度示明，本發(fā)明磨坑長(zhǎng)度小于18mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)標(biāo)不大于35mm的要求。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明產(chǎn)品采用大量的陶瓷廢料和耐火材料廢料，既可以減少這些廢料帶來的環(huán)境污染，又由于這些材料價(jià)格低廉，能有效降低成本，變廢為寶。

2、通過剛玉廢料的引入，極大地提高了磚體表面的耐磨性能。

3、通過硼玻璃粉的加入，有效降低了產(chǎn)品的燒成溫度并且保證了燒成后的結(jié)合強(qiáng)度，并且硼玻璃能使其燒成后在陶瓷顆粒周圍形成光滑致密狀態(tài)的包裹層，既提高其強(qiáng)度又能有效防止粉塵附著，提高防堵塞能力。

4、通過合理的顆粒級(jí)配，既提高了透水率又保證面層的防滑效果和防堵塞能力。

5、有機(jī)結(jié)合劑的引入既保證了毛坯結(jié)合強(qiáng)度，又通過由于燒成過程形成氣孔，增加了透水磚的透水效果。

6、陶瓷色料可以很方便地使路面磚的顏色更加豐富美觀，提高其可觀賞性能。

7、本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單可行，容易實(shí)施，能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1、本發(fā)明所述的陶瓷透水磚，由基體層和面層構(gòu)成，其基體層和面層功效原料組成分別為：

基體層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為5-3毫米拋光磚陶瓷廢料35％，粒徑為3-1毫米拋光磚陶瓷廢料41％，粒徑為5-3毫米的無(wú)碳耐火磚廢料5％，粒徑為3-1毫米無(wú)碳耐火磚廢料5％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉12％，廢硼玻璃細(xì)粉2％。

混料時(shí)，外加基體層配料總質(zhì)量6％的羧甲基纖維素結(jié)合劑，水4％。

面層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為3-1毫米的拋光磚陶瓷廢料75％，粒徑為3-1毫米的剛玉廢料10％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉12％，廢硼玻璃細(xì)粉3％。

混料時(shí)，外加面層配料總質(zhì)量5％的羧甲基纖維素結(jié)合劑，水4％。

制備方法：

備料：按照原料要求準(zhǔn)備，包括顆粒料和細(xì)粉料，符合粒度要求。

混料：先混合細(xì)粉料，并加入羧甲基纖維素，在均混機(jī)里均混5分鐘，再和其它顆粒料一同投入混料機(jī)，加入水，混勻制得成型料，備成型用。

成型：用壓力成型機(jī)壓制成型，成型壓力控制為20兆帕。

干燥：烘干溫度為105±3℃，烘干時(shí)間為120分鐘。

燒成：燒成溫度為1150±30℃，保溫時(shí)間150分鐘。

產(chǎn)品性能：抗折強(qiáng)度16.3MPa，耐壓強(qiáng)度60.3MPa，透水系數(shù)5.3×10^-2cm/s，磨坑長(zhǎng)度11mm。

實(shí)施例2、本發(fā)明所述的陶瓷透水磚，由基體層和面層構(gòu)成，其基體層和面層功效原料組成分別為：

基體層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為5-3毫米拋光磚陶瓷廢料45％，粒徑為3-1毫米拋光磚陶瓷廢料34％，粒徑為3-1毫米無(wú)碳耐火磚廢料10％，新泰長(zhǎng)石細(xì)粉9％，廢硼玻璃細(xì)粉2％

混料時(shí)，外加基體層配料總質(zhì)量5％的羧甲基纖維素，水4％。

面層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為3-1毫米的拋光磚陶瓷廢料80％，粒徑為3-1毫米的剛玉廢料10％，新泰長(zhǎng)石細(xì)粉8％，廢硼玻璃細(xì)粉2％。

混料時(shí)，外加面層配料總質(zhì)量5％的羧甲基纖維素，水4％。

制備方法：

備料：按照原料要求準(zhǔn)備，包括顆粒料和細(xì)粉料，符合粒度要求。

混料：先混合細(xì)粉料，并加入羧甲基纖維素結(jié)合，在均混機(jī)里均混8分鐘，再和其它顆粒料一同投入混料機(jī)，加入水，混勻制得成型料，備成型用。

成型：用壓力成型機(jī)壓制成型，成型壓力控制為21兆帕。

干燥：烘干溫度為110±2℃，烘干時(shí)間為115分鐘。

燒成：燒成溫度為1150±20℃，保溫時(shí)間150分鐘。

產(chǎn)品性能：抗折強(qiáng)度15.3MPa，耐壓強(qiáng)度45.3MPa，透水系數(shù)8.1×10^-2cm/s，磨坑長(zhǎng)度15mm。

實(shí)施例3、本發(fā)明所述的陶瓷透水磚，由基體層和面層構(gòu)成，其基體層和面層功效原料組成分別為：

基體層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為5-3毫米衛(wèi)生潔具陶瓷廢料38％，粒徑為3-1毫米拋光磚陶瓷廢料41％，粒徑為5-3毫米的剛玉耐火磚廢料4％，粒徑為3-1毫米剛玉耐火磚廢料4％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉11％，廢硼玻璃細(xì)粉2％。

混料時(shí)，外加基體層配料總質(zhì)量6％的羧甲基纖維素結(jié)合劑，水4％。

面層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為3-1毫米的衛(wèi)生潔具陶瓷廢料77％，粒徑為3-1毫米的剛玉廢料8％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉12％，廢硼玻璃細(xì)粉3％。

混料時(shí)，外加面層配料總質(zhì)量5％的磚紅色陶瓷色料及5％的羧甲基纖維素結(jié)合劑，水4％。

制備方法：

備料：按照原料要求準(zhǔn)備，包括顆粒料和細(xì)粉料，符合粒度要求。

混料：先混合細(xì)粉料，并加入羧甲基纖維素，在均混機(jī)里均混5分鐘，再和其它顆粒料一同投入混料機(jī)，加入水，混勻制得成型料，備成型用。

成型：用壓力成型機(jī)壓制成型，成型壓力控制為20兆帕。

干燥：烘干溫度為105±3℃，烘干時(shí)間為120分鐘。

燒成：燒成溫度為1150±30℃，保溫時(shí)間150分鐘。

產(chǎn)品性能：抗折強(qiáng)度16.3MPa，耐壓強(qiáng)度60.3MPa，透水系數(shù)5.3×10^-2cm/s，磨坑長(zhǎng)度13mm。

實(shí)施例4、本發(fā)明所述的陶瓷透水磚，由基體層和面層構(gòu)成，其基體層和面層功效原料組成分別為：

基體層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為5-3毫米墻地磚混合陶瓷廢料38％，粒徑為3-1毫米墻地磚混合陶瓷廢料40％，粒徑為5-3毫米的硅磚耐火磚廢料5％，粒徑為3-1毫米的硅磚耐火磚廢料5％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉9％，廢硼玻璃細(xì)粉3％。

混料時(shí)，外加基體層配料總質(zhì)量4％的羧甲基纖維素結(jié)合劑，水6％。

面層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為3-1毫米的墻地磚混合陶瓷廢料79％，粒徑為3-1毫米的剛玉制品廢料8％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉8％，廢硼玻璃細(xì)粉5％。

制備方法：

備料：按照原料要求準(zhǔn)備，包括顆粒料和細(xì)粉料，符合粒度要求。

混料：先混合細(xì)粉料，并加入羧甲基纖維素，在均混機(jī)里均混8分鐘，再和其它顆粒料一同投入混料機(jī)，加入水，混勻制得成型料，備成型用。

成型：用壓力成型機(jī)壓制成型，成型壓力控制為23兆帕。

干燥：烘干溫度為105±3℃，烘干時(shí)間為100分鐘。

燒成：燒成溫度為1170±30℃，保溫時(shí)間160分鐘。

產(chǎn)品性能：抗折強(qiáng)度18Mpa，耐壓強(qiáng)度50Mpa，透水系數(shù)6.3×10^-2cm/s，磨坑長(zhǎng)度17mm。

實(shí)施例5、本發(fā)明所述的陶瓷透水磚，由基體層和面層構(gòu)成，其基體層和面層功效原料組成分別為：

基體層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為5-3毫米拋光磚陶瓷廢料42％，粒徑為3-1毫米拋光磚陶瓷廢料36％，粒徑為5-3毫米的高鋁磚耐火磚廢料3％，粒徑為3-1毫米高鋁磚耐火磚廢料4％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉12％，廢硼玻璃細(xì)粉3％。

混料時(shí)，外加基體層配料總質(zhì)量5％的羧甲基纖維素結(jié)合劑，水5％。

面層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為3-1毫米的拋光磚陶瓷廢料86％，粒徑為3-1毫米的氧化鋁含量90％以上的剛玉晶相的廢料5％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉7％，硼玻璃細(xì)粉2％。

混料時(shí)，外加面層配料總質(zhì)量6％的紅色陶瓷色料。

制備方法：

備料：按照原料要求準(zhǔn)備，包括顆粒料和細(xì)粉料，符合粒度要求。

混料：先混合細(xì)粉料，并加入羧甲基纖維素，在均混機(jī)里均混10分鐘，再和其它顆粒料一同投入混料機(jī)，加入水，混勻制得成型料，備成型用。

成型：用壓力成型機(jī)壓制成型，成型壓力控制為20兆帕。

干燥：烘干溫度為103±3℃，烘干時(shí)間為125分鐘。

燒成：燒成溫度為1150±30℃，保溫時(shí)間140分鐘。

產(chǎn)品性能：抗折強(qiáng)度16.7Mpa，耐壓強(qiáng)度56.1Mpa，透水系數(shù)5.5×10^-2cm/s，磨坑長(zhǎng)度19mm。

實(shí)施例6、本發(fā)明所述的陶瓷透水磚，由基體層和面層構(gòu)成，其基體層和面層功效原料組成分別為：

基體層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為5-3毫米拋光磚陶瓷廢料34％，粒徑為3-1毫米磚瓦陶瓷廢料52％，粒徑為5-3毫米的粘土耐火磚廢料2％，粒徑為3-1毫米粘土耐火磚廢料4％，新泰長(zhǎng)石細(xì)粉4％，硼玻璃細(xì)粉4％。

混料時(shí)，外加基體層配料總質(zhì)量7％的淀粉結(jié)合劑，水8％。

面層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為3-1毫米的拋光磚陶瓷廢料85％，粒徑為3-1毫米的剛玉磚廢料6％，新泰長(zhǎng)石細(xì)粉5.5％，硼玻璃細(xì)粉3.5％。

制備方法：

備料：按照原料要求準(zhǔn)備，包括顆粒料和細(xì)粉料，符合粒度要求。

混料：先混合細(xì)粉料，并加入淀粉，在均混機(jī)里均混7分鐘，再和其它顆粒料一同投入混料機(jī)，加入水，混勻制得成型料，備成型用。

成型：用壓力成型機(jī)壓制成型，成型壓力控制為21.5兆帕。

干燥：烘干溫度為107±2℃，烘干時(shí)間為130分鐘。

燒成：燒成溫度為1130±30℃，保溫時(shí)間180分鐘。

產(chǎn)品性能：抗折強(qiáng)度15Mpa，耐壓強(qiáng)度46.4Mpa，透水系數(shù)5.8×10^-2cm/s，磨坑長(zhǎng)度17.5mm。

實(shí)施例7、本發(fā)明所述的陶瓷透水磚，由基體層和面層構(gòu)成，其基體層和面層功效原料組成分別為：

基體層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為5-3毫米地磚陶瓷廢料37％，粒徑為3-1毫米地磚陶瓷廢料46％，粒徑為5-3毫米的高鋁耐火磚廢料5％，粒徑為3-1毫米高鋁耐火磚廢料4％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉6.5％，硼玻璃細(xì)粉1.5％。

混料時(shí)，外加基體層配料總質(zhì)量4.6％的糊精結(jié)合劑，水7％。

面層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為3-1毫米的地磚陶瓷廢料83％，粒徑為3-1毫米的剛玉磚廢料6％，新泰長(zhǎng)石細(xì)粉8％，硼玻璃細(xì)粉3％。

制備方法：

備料：按照原料要求準(zhǔn)備，包括顆粒料和細(xì)粉料，符合粒度要求。

混料：先混合細(xì)粉料，并加入糊精，在均混機(jī)里均混6.5分鐘，再和其它顆粒料一同投入混料機(jī)，加入水，混勻制得成型料，備成型用。

成型：用壓力成型機(jī)壓制成型，成型壓力控制為22.5兆帕。

干燥：烘干溫度為106±3℃，烘干時(shí)間為115分鐘。

燒成：燒成溫度為1150±30℃，保溫時(shí)間155分鐘。

產(chǎn)品性能：抗折強(qiáng)度18Mpa，耐壓強(qiáng)度51.3Mpa，透水系數(shù)5.4×10^-2cm/s，磨坑長(zhǎng)度16.2mm。

實(shí)施例8、本發(fā)明所述的陶瓷透水磚，由基體層和面層構(gòu)成，其基體層和面層功效原料組成分別為：

基體層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為5-3毫米拋光磚陶瓷廢料42％，粒徑為3-1毫米廢磚瓦陶瓷廢料46％，粒徑為5-3毫米的高鋁耐火磚廢料2％，粒徑為3-1毫米剛玉耐火磚廢料4％，萊蕪長(zhǎng)石細(xì)粉4％，廢硼玻璃細(xì)粉2％。

混料時(shí)，外加基體層配料總質(zhì)量6.5％的羧甲基纖維素結(jié)合劑，水5.6％。

面層功效原料質(zhì)量百分組成為：粒徑為3-1毫米的地磚陶瓷廢料82％，粒徑為3-1毫米的剛玉磚廢料6％，新泰長(zhǎng)石細(xì)粉9％，硼玻璃細(xì)粉3％。

產(chǎn)品性能：抗折強(qiáng)度18.5Mpa，耐壓強(qiáng)度52.1Mpa，透水系數(shù)5.3×10^-2cm/s，磨坑長(zhǎng)度17.4mm。