一种以分子筛废料为原料制备的透水砖的制作方法

本发明属于一种砖及其制法，尤其涉及一种以分子筛废料为原料制备的透水砖及其制法。

背景技术：

透水砖是一种基础路面和建筑材料，其应用场景广泛，使用量大。一般的透水砖透水过程并无吸附、过滤作用，表面分散或溶解的污染物可以从一侧渗透到达另一侧。当用作路面材料时，路面的污染物容易经过透水砖进入地下，造成地下水污染。调变透水砖性质，实现透水过程污染物的滞留可以阻滞污染物的扩散，防止二次污染，具有显著的环保价值。

分子筛是一种常用的催化材料，主要成分为氧化铝和氧化硅。其孔道结构丰富，比表面积大，具有较好的过滤和吸附特性，被应用于多种催化体系，使用量大。分子筛长期参与催化反应会产生磨损、破碎，不能保持固有宏观结构，需要定期更换。另外，分子筛制备过程也会产生大量碎屑。这些废弃分子筛以及分子筛碎屑等生成量大，且难以处理和利用，目前只是作为固体废弃物进行堆放或填埋。将分子筛废料作为骨料，添加作为透水砖原料，不但可以解决分子筛固体废弃物排放问题，而且可以利用分子筛孔道结构，达到过滤和吸附污染物的效果，实现功能化透水砖的制备。

技术实现要素：

本发明目的是达到利用分子筛废料及制备阻碍污染物透过的功能化透水砖的目的。

本发明所采用的技术方案是：一种以分子筛废料为原料制备的透水砖，原料包括粘结料、骨料、分散剂，粘结料为水泥，骨料为分子筛废料和砂子，分散剂为水，在成型压力为18~25mpa的条件下压制成型，砖成型后需经过蒸汽养护，养护温度为45~75℃，养护时间为12~72h。

除水以外，水泥占原料总重量的35~65%，其余为骨料。

分子筛废料占全部骨料重量的35~70%。

水的重量为除水以外其它原料（粘结料和骨料）总重量的5~15%。

分子筛废料平均粒径为0.8~2.5mm，比表面积为250~600m²/g。

本发明的有益效果是：（1）利用制备和使用中产生的分子筛废料制备透水砖，使这一类型的固体废弃物可以变废为宝；（2）依托分子筛比表面积大，孔道结构丰富的特征，对污染物进行过滤和吸附，阻滞污染物从透水砖中穿透。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步描述本专利中公开的制备方法，但本发明并不受下述实施例的限制。

实施例1

取水泥60kg，分子筛废料12.95kg，砂子27kg，水7kg，混合后作为制砖原料。其中分子筛废料平均粒径为1.6mm，比表面积为300m²/g。制砖过程成型压力为20mpa，成型后蒸汽养护温度为60℃，养护时间为24h。

对经过成型和养护的成品砖进行性能测定。在制成后第3天测定，抗压强度为28mpa，抗折强度为6.7mpa，体积膨胀率为0.023%。制成后第28天测定，抗压强度为30mpa，抗折强度为6.9mpa，体积膨胀率为0.025%，透水系数为1.7×10^-2cm/s，24h污染物透过率为3.2%。

实施例2

取水泥65kg，分子筛废料14.63kg，砂子20.37kg，水8kg，混合后作为制砖原料。其中分子筛废料平均粒径为2.0mm，比表面积为415m²/g。制砖过程成型压力为22mpa，成型后蒸汽养护温度为65℃，养护时间为36h。

对经过成型和养护的成品砖进行性能测定。在制成后第3天测定，抗压强度为33mpa，抗折强度为6.4mpa，体积膨胀率为0.040%。制成后第28天测定，抗压强度为35mpa，抗折强度为6.9mpa，体积膨胀率为0.043%，透水系数为1.7×10^-2cm/s，24h污染物透过率为2.8%。

实施例3

取水泥70kg，分子筛废料15.4kg，砂子14.6kg，水9kg，混合后作为制砖原料。其中分子筛废料平均粒径为1.0mm，比表面积为475m²/g。制砖过程成型压力为23mpa，成型后蒸汽养护温度为70℃，养护时间为48h。

对经过成型和养护的成品砖进行性能测定。在制成后第3天测定，抗压强度为34mpa，抗折强度为6.3mpa，体积膨胀率为0.030%。制成后第28天测定，抗压强度为35mpa，抗折强度为7.0mpa，体积膨胀率为0.040%，透水系数为2.2×10^-2cm/s，24h污染物透过率为3.5%。

实施例4

取水泥80kg，分子筛废料12.0kg，砂子7.97kg，水7kg，混合后作为制砖原料。其中分子筛废料平均粒径为1.4mm，比表面积为295m²/g。制砖过程成型压力为25mpa，成型后蒸汽养护温度为70℃，养护时间为60h。

对经过成型和养护的成品砖进行性能测定。在制成后第3天测定，抗压强度为30mpa，抗折强度为6.2mpa，体积膨胀率为0.040%。制成后第28天测定，抗压强度为35mpa，抗折强度为6.9mpa，体积膨胀率为0.040%，透水系数为2.2×10^-2cm/s，24h污染物透过率为4.5%。

实施例5

取水泥85kg，分子筛废料9.8kg，砂子5.2kg，水6.5kg，混合后作为制砖原料。其中分子筛废料平均粒径为2.3mm，比表面积为425m²/g。制砖过程成型压力为20mpa，成型后蒸汽养护温度为75℃，养护时间为72h。

对经过成型和养护的成品砖进行性能测定。在制成后第3天测定，抗压强度为29mpa，抗折强度为6.0mpa，体积膨胀率为0.020%。制成后第28天测定，抗压强度为34mpa，抗折强度为6.8mpa，体积膨胀率为0.030%，透水系数为2.5×10^-2cm/s，24h污染物透过率为4.8%。

实施例6

取水泥85kg，分子筛废料10kg，砂子4.85kg，水8.5kg，混合后作为制砖原料。其中分子筛废料平均粒径为2.4mm，比表面积为280m²/g。制砖过程成型压力为25mpa，成型后蒸汽养护温度为55℃，养护时间为72h。

对经过成型和养护的成品砖进行性能测定。在制成后第3天测定，抗压强度为32mpa，抗折强度为6.5mpa，体积膨胀率为0.030%。制成后第28天测定，抗压强度为35mpa，抗折强度为6.9mpa，体积膨胀率为0.040%，透水系数为2.2×10^-2cm/s，24h污染物透过率为4.5%。

对比例1

取水泥65kg，砂子37.5kg，水8kg，混合后作为制砖原料。制砖过程成型压力为22mpa，成型后蒸汽养护温度为65℃，养护时间为36h。

对经过成型和养护的成品砖进行性能测定。在制成后第3天测定，抗压强度为33mpa，抗折强度为6.4mpa，体积膨胀率为0.040%。制成后第28天测定，抗压强度为35mpa，抗折强度为6.9mpa，体积膨胀率为0.043%，透水系数为1.7×10^-2cm/s，24h污染物透过率为84%。

对比例2

取水泥80kg，分子筛废料12.0kg，砂子7.97kg，水15kg，混合后作为制砖原料。其中分子筛废料平均粒径为1.4mm，比表面积为295m²/g。制砖过程成型压力为25mpa，成型后不经蒸气养护。

对经过成型的成品砖进行性能测定。在制成后第3天测定，抗压强度为15mpa，抗折强度为3.2mpa，体积膨胀率为0.090%。制成后第28天测定，抗压强度为15mpa，抗折强度为3.9mpa，体积膨胀率为0.092%，透水系数为2.2×10^-2cm/s，24h污染物透过率为8.2%。