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基本信息

項(xiàng)目名稱：
綠色環(huán)保型透水磚的制備
小類：
能源化工
簡介：
該透水磚是一種以冶金工業(yè)廢渣——轉(zhuǎn)爐熱燜鋼渣為主要原料制成的新一代道路鋪裝材料，其鋼渣占材料總量的50%~70%。通過先進(jìn)的結(jié)構(gòu)梯度型設(shè)計(jì)，最大限度地提高了鋼渣的利用率和利用效能，利用轉(zhuǎn)爐熱燜鋼渣顆粒料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、粒型好、耐磨性高的優(yōu)勢，作為透水磚的表面耐磨層，而利用轉(zhuǎn)爐熱燜鋼渣粉具有水化活性的特性，用作磚體基層中膠結(jié)材的主要成分，有效降低了水泥的用量和生產(chǎn)成本，具有低成本和綠色環(huán)保的優(yōu)勢。
詳細(xì)介紹：
透水磚作為目前道路鋪裝材料的換代產(chǎn)品，除了可以避免地面積水，方便人們的生活出行以外，其特殊的磚體多孔結(jié)構(gòu)使其具備了顯著的生態(tài)環(huán)保特征，它一方面通過雨水的滲漏，提高了地下水的補(bǔ)給能力，減輕了城市的地基下沉和抗洪排水的壓力；另外，通過磚內(nèi)孔洞中水分的蒸發(fā)，減少了城市地面熱能吸收和熱島效應(yīng)，因此，特別適合我國南方等高溫多雨地區(qū)，可廣泛應(yīng)用于公園、廣場、園林景觀、人行道、停車場、住宅區(qū)等各種地面的鋪設(shè)。 本技術(shù)所開發(fā)的鋼渣基透水磚是一種以冶金工業(yè)廢渣－轉(zhuǎn)爐熱燜鋼渣為主要原料制成的新一代透水道路鋪裝材料，其鋼渣占材料總量的50%～70%。通過先進(jìn)的結(jié)構(gòu)梯度型設(shè)計(jì)，最大限度地提高了鋼渣的利用率和利用效能，利用轉(zhuǎn)爐熱燜鋼渣顆粒料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、粒型好、耐磨性高的優(yōu)勢，作為透水磚的表面耐磨層，而利用轉(zhuǎn)爐熱燜鋼渣粉具有水化活性的特性，用作磚體基層中膠結(jié)材的主要成分，有效降低了水泥的用量和生產(chǎn)成本，具有低成本和綠色環(huán)保的優(yōu)勢。 目前，本技術(shù)已完成實(shí)驗(yàn)小樣的研究，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到JC/T 945-2005《透水磚》的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并且申報國家發(fā)明專利（申請?zhí)枺?011100751685）和實(shí)用新型專利（申請?zhí)枺?01120084980X）各一項(xiàng)。

作品圖片

  • 綠色環(huán)保型透水磚的制備

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

目的：目前，市場上的透水磚大致可分為陶瓷透水磚、水泥基透水磚和樹脂結(jié)合透水磚三種基本類型。陶瓷透水磚雖然具有硬度高、強(qiáng)度大、花色豐富和尺寸規(guī)范的優(yōu)勢，但是，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，資源消耗大，生產(chǎn)成本高；樹脂結(jié)合透水磚則由于樹脂的老化而引起耐久性差；水泥基透水磚生產(chǎn)成本低，但抗壓強(qiáng)度低，且耐磨性差。 基本思路：充分利用工業(yè)廢渣為填充料，硅酸鹽水泥為膠結(jié)材，通過配合比優(yōu)化和新型成型技術(shù)的研發(fā)獲得具有密度梯度透水磚的基材；同時，根據(jù)透水磚的使用特點(diǎn)和市場需求，在基材上涂覆彩色高分子材料表面涂層，降低使用過程中的沖擊力，提高使用的舒適性和使用壽命，豐富產(chǎn)品花色，使透水磚真正具備環(huán)保、低成本、高強(qiáng)度、高透水性和彩色多規(guī)格的特征。 創(chuàng)新點(diǎn)：充分依托有機(jī)和無機(jī)材料學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)透水磚的結(jié)構(gòu)復(fù)合和性能優(yōu)化；采用大摻量工業(yè)廢料制備優(yōu)質(zhì)透水磚的技術(shù)，有效降低環(huán)境負(fù)荷。 技術(shù)關(guān)鍵：高貫通孔基體材料的成型工藝技術(shù)；透水磚的密度梯度化專有成型技術(shù)。 主要技術(shù)指標(biāo)：制備出試驗(yàn)的樣品符合建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《透水磚》JC/T 945-2005的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其其產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)為：抗壓強(qiáng)度平均值不低于30MPa；透水率不小于1×10-2㎝/s；

科學(xué)性、先進(jìn)性

采用大量工業(yè)固體廢棄物作為透水磚骨料（集料）的基本組成，同時，將固體廢棄物磨細(xì)制得粉體部分替代硅酸鹽水泥作為透水磚的膠結(jié)材，突顯透水磚低成本和綠色環(huán)保的特點(diǎn)；充分依托有機(jī)和無機(jī)材料學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)透水磚的結(jié)構(gòu)復(fù)合和性能優(yōu)化。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

2010年12月，于韶關(guān)學(xué)院舉辦的第九屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品的評比中獲特等獎。

作品所處階段

作品已完成實(shí)驗(yàn)室階段，準(zhǔn)備中試！

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

合作生產(chǎn)、專利權(quán)轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

模型、實(shí)物、產(chǎn)品、現(xiàn)場演示、樣品

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

技術(shù)特點(diǎn)與適用范圍：透水磚中工業(yè)固體廢棄物占有很大的比例，顯著提高了固體廢棄物的利用率和利用價值，降低了生產(chǎn)成本，制備的透水磚具有較高的強(qiáng)度和透水性，可廣泛用于人行路面、公園、廣場等場所。 分析預(yù)測：韶關(guān)作為 “中國優(yōu)秀旅游城市”、 “廣東省園林城市”和全國首批六個生態(tài)文明建設(shè)試點(diǎn)地區(qū)之一，2005年以來，僅新增道路面積即達(dá)393萬平方米，年均增量近80萬平方米。如果其中的10％路面鋪設(shè)透水磚，加上每年的路面維修和改建，年均需求量超過預(yù)計(jì)將達(dá)20萬平方米。按照透水磚售價50～80元/每平方米計(jì)算，每年市場需求總量將達(dá)1000～1600萬元，利稅總額超過300～480萬元，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

同類課題研究水平概述

透水磚作為新一代的功能性道路鋪裝材料，其特殊的磚體多孔結(jié)構(gòu)使土地具備了呼吸性能和雨雪滲漏性能，它一方面通過雨水的滲漏，提高了地下水的補(bǔ)給能力，減輕了城市的地基下沉和抗洪排水和管道疏浚的壓力；另外，通過磚內(nèi)孔洞中水分的蒸發(fā)，減少了城市地面熱能吸收和熱島效應(yīng)。特別是對我國廣東等多雨地區(qū)，采用透水磚鋪裝地面，還可以避免地面積水，極大地方便了人們的生活出行，可廣泛應(yīng)用于生態(tài)公園、廣場、園林景觀、人行道、停車場、住宅區(qū)等各種地面的鋪設(shè)。因此，與其他傳統(tǒng)的地面鋪裝材料相比，透水磚的生產(chǎn)與應(yīng)用具有顯著的生態(tài)效益和環(huán)境效益。 世界上最早發(fā)明透水磚的是德國，其為具有特殊結(jié)構(gòu)的陶瓷面透水路面磚。此后美國sureblock公司發(fā)明了一種磚體本身具有很強(qiáng)吸水功能的路面磚，當(dāng)磚體被吸滿水時水分就會向地下排去。但是這種磚的排水速度很慢，這種磚也被叫作舒布洛科路面磚。日本在透水磚研究方面獨(dú)具特色和優(yōu)勢。他們研究的透水磚不僅具有非常強(qiáng)的透水性能，其強(qiáng)度明顯高于其他同樣用途產(chǎn)品，而且生產(chǎn)材料可利用天然石渣或建筑垃圾、生活垃圾、廢塑料、廢橡膠、礦渣、鋼渣、污泥等廢棄物，施工簡便，工期短，有效降低了生產(chǎn)成本，環(huán)保特征十分顯著。 鑒于透水磚作為新型功能性道路鋪裝材料具有很多其他路面磚所不具有的特性和優(yōu)勢，德國從20世紀(jì)60年代起就采用透水材料鋪裝路面，并致力于不透水路面的改造，其目標(biāo)是到2010年把全國城市90%以上的路面改造為透水路面。 我國也高度重視透水轉(zhuǎn)的研究和應(yīng)用。上世紀(jì)90年代末，我國從歐洲引進(jìn)了透水磚生產(chǎn)工藝，2005年我國發(fā)布并實(shí)施了透水磚建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《透水磚》JC/T 945-2005。2008年北京市頒布了建設(shè)項(xiàng)目實(shí)行“節(jié)水三同時”的規(guī)定，明確要求采用透水性材料鋪裝路面，同時對雨水利用改造項(xiàng)目給予補(bǔ)助。2008年在北京市石景山區(qū)9條奧運(yùn)道路改造工程中全部使用了環(huán)保型透水磚，年可節(jié)水約1.2萬m3。福建省則把“透水磚”作為2008年“6.18”和“綠博會”重點(diǎn)對接項(xiàng)目，爭取在每個社區(qū)市建一個“透水磚”生產(chǎn)企業(yè)。目前，更為重要的是我國已在“國家生態(tài)園林城市”考核中，也要求建成區(qū)道路、廣場的透水混凝土面積不低于50%。可以說，我國透水磚的研究和應(yīng)用已經(jīng)開始進(jìn)入了一個蓬勃的發(fā)展時期，市場應(yīng)用前景非常廣闊。
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