本发明涉及工程建筑材料技术领域，更具体的说是涉及一种利用煤矸石制备的透水砖及其制备方法。
背景技术：
透水砖起源于荷兰，在荷兰人围海造城的过程中，发现排开海水后的地面会因为长期接触不到水分而造成持续不断的地面沉降。一旦海岸线上的堤坝被冲开，海水会迅速冲到比海平面低很多的城市把整个临海城市全部淹没。为了使地面不再下沉，荷兰人制造了一种小型路面砖铺设在街道路面上，并使砖与砖之间预留了2毫米的缝隙。这样下雨时雨水会从砖之间的缝隙中渗入地下。这就是后来很有名的荷兰砖。
经过多年的不断实践，烧制透水砖的技术不断进步，但是也日趋复杂，在实际生产中，满足于抗压、透水要求的情况下，工艺越简单、原料越少对降低生产制造成本，减少能源消耗越有帮助。
因此，提供一种利用煤矸石制备的透水砖及其制备方法，抗压性能佳，透水好，工艺简单，原料易得是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种利用煤矸石制备的透水砖及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用煤矸石制备的透水砖，由下列重量份的原料制备而成：
煤矸石20-25份、黏土50-70份、焦炭粉5-10份、氧化锆纤维5-10份、铝饹渣5-15份、碳化硅10-15份和水30-50份。
经试验表明，各组分含量过低或过高都会造成透水砖抗压强度、透水系数、孔隙率或净重产生变化，不利于绿化或建筑使用。
优选的：煤矸石21-24份、黏土55-65份、焦炭粉6-9份、氧化锆纤维6-9份、铝饹渣8-12份、碳化硅8-12份和水35-45份。
进一步的：一种透水砖的制备方法，包括如下步骤：
(1)将煤矸石、碳化硅和铝饹渣粉碎过筛得混合物a；
(2)将混合物a与黏土、氧化锆纤维、焦炭粉、水混合搅拌均匀得混合物b；
(3)将混合b入模压制成型，得砖坯c；
(4)将砖坯c自然干燥12-16h，100℃烘干6-8h；
(5)将砖坯c陈化24-48h，再烧结，温度1150-1250℃，烧结时间1.5-2.5h，自然冷却至室温，得成品。
优选的：步骤(1)所述过筛为150-250目筛。
优选的：步骤(3)所述压制成型，压力为20-25mpa。
优选的：还包括步骤(6)，将所述成品置于湿度75-95％，温度90-110℃环境4-6h，自然晾干。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种利用煤矸石制备的透水砖及其制备方法，取的技术效果为工艺简单，易于掌握，使用原材料较少，且易于获得，环境友好，利用工业废弃的焦炭粉、铝饹渣和煤矸石回收再利用，制备的透水砖符合生产标准，抗压强度佳，透水性好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种利用煤矸石制备的透水砖及其制备方法
本发明中涉及的原材料均为市售渠道采购，未提及的实验方法为常规实验方法。例如：
抗压强度测试：
取样品砖，清洗表面，用劈裂抗压强度装置测算劈裂抗压强度，设定加载速度为0.05mpa/s，记录3个样品的破坏荷载。通过以下公式计算试件的劈裂抗压强度fu＝0.637k(p/s)，其中fu为劈裂抗压强度，单位mpa；p为破坏荷载，单位n，k为试件厚度校正系数，s为破坏面的面积，单位mm2。
设备及相关配件采购自沧州精威仪器设备制造有限公司等，再次不在一一赘述。
透水系数测试：
取样品切割成直径100mm，厚度为50mm的矩形，密封样品四周，使水仅能从样品的上下表面渗透，再将样品置于透水系数真空装置中测定计算透水系数。
检测设备采购自河北天检工程仪器有限公司，或人工自制简易设备均可，在此不在一一赘述。
实施例1
一种利用煤矸石制备的透水砖，由下列重量份的原料制备而成：
煤矸石20kg、黏土50kg、焦炭粉5kg、氧化锆纤维5kg、铝饹渣5kg、碳化硅10kg和水30kg。
制备方法，包括如下步骤：
(1)将煤矸石、碳化硅和铝饹渣粉碎过150目筛得混合物a；
(2)将混合物a与黏土、氧化锆纤维、焦炭粉、水混合搅拌均匀得混合物b；
(3)将混合b入模压制成型，压力为20mpa得砖坯c；
(4)将砖坯c自然干燥12h，100℃烘干6h；
(5)将砖坯c陈化24h，再烧结，温度1150℃，烧结时间1.5h，自然冷却至室温，得成品；
(6)将成品置于湿度75％，温度90℃环境4h，自然晾干。
实施例2
一种利用煤矸石制备的透水砖，由下列重量份的原料制备而成：
煤矸石23kg、黏土60kg、焦炭粉8kg、氧化锆纤维8kg、铝饹渣10kg、碳化硅12kg和水40kg。
制备方法，包括如下步骤：
(1)将煤矸石、碳化硅和铝饹渣粉碎过200目筛得混合物a；
(2)将混合物a与黏土、氧化锆纤维、焦炭粉、水混合搅拌均匀得混合物b；
(3)将混合b入模压制成型，压力为23mpa得砖坯c；
(4)将砖坯c自然干燥14h，100℃烘干7h；
(5)将砖坯c陈化36h，再烧结，温度1200℃，烧结时间2h，自然冷却至室温，得成品。
(6)将成品置于湿度85％，温度100℃环境5h，自然晾干。
实施例3
一种利用煤矸石制备的透水砖，由下列重量份的原料制备而成：
煤矸石25kg、黏土70kg、焦炭粉10kg、氧化锆纤维10kg、铝饹渣15kg、碳化硅15kg和水50kg。
制备方法，包括如下步骤：
(1)将煤矸石、碳化硅和铝饹渣粉碎过250目筛得混合物a；
(2)将混合物a与黏土、氧化锆纤维、焦炭粉、水混合搅拌均匀得混合物b；
(3)将混合b入模压制成型，压力为25mpa得砖坯c；
(4)将砖坯c自然干燥16h，100℃烘干8h；
(5)将砖坯c陈化48h，再烧结，温度1250℃，烧结时间2.5h，自然冷却至室温，得成品。
(6)将成品置于湿度95％，温度110℃环境6h，自然晾干。
对比实验1
与实施例2相比，区别在于组分中未包含有氧化锆纤维。
对比实验2
与实施例2相比，区别在于组分中未包含有碳化硅。
取实施例1-3与对比例1-2制备的样品做抗压强度(mpa)、透水性测试(cm/s)，均为3个样品结果取平均值，如下表1：
表1
结果表明，实施例1-3相较于对比例1-2，透水砖不会出现抗压强度过低或过高、孔隙率过低等问题，满足于工业化生产需要。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。