一直以来，建筑行业中常规的砖体材料都是取自粘土，而市场的大量需求便造成了国土毁坏，生态受损的现象。在此背景下，国内外不少学者开始研究如何使固体废弃物实现再利用，将废弃的固体材料用于建筑行业中，以此缓解城镇土地过度采用的情形。本研究以黑臭河道清理出的底泥作为主要原料，辅以粉煤灰、废玻璃等固体废弃物作为添加剂，研制海绵城市建设所需的透水砖，不仅可以为海绵城市的建设提供一种透水性材料，还能够有效地缓解黑臭底泥的处置难题，加快实现底泥处置的资源化。文章主要探讨了底泥前处理方式(底泥煅烧和未煅烧处理两种)、底泥掺量、成型压力、保温时间四种因素对透水砖的性能影响情况。
在研究底泥掺量对透水砖的性能影响时，控制透水砖样品成型压力20MPa，烧结温度1150℃，保温时间为120min的条件下，将煅烧处理和未煅烧处理的两种底泥灰分别作为透水砖主原料进行对比实验。对不同底泥掺量烧结的透水砖抗压强度和透水系数进行分析和研究，其结果下如图4所示：
从图4(a)可以看出，未经煅烧处理的底泥灰制成的透水砖，随其掺量不断增加，透水砖的抗压强度逐渐降低，而透水系数则呈现出递增的趋势。结合图5的SEM图像验证可知未经煅烧的河道底泥因为内含各种类别的有机质，多呈现出不规则的形状且粒径较大。而粉煤灰多则呈现出规则的球状体，这意味着粉煤灰颗粒上附着的有机质含量较少。随着底泥掺量的增加，透水砖通过高温煅烧去除的有机质含量会增多，透水砖的造孔率会增加，便呈现出透水系数递增和抗压强度递减的趋势。
通过对比图4(a)和图4(b)，发现在同一底泥掺量的条件下，经煅烧处理的底泥制备的透水砖与未经煅烧处理的底泥制备的透水砖相比较，前者的抗压强度要更高，但透水系数相对更低。从图6透水砖的SEM图像可以得到解释，底泥未煅烧处理制备的透水砖成孔数量相比较多，成孔率较高，这便造成在同一底泥掺量的条件下，其抗压强度会受到一定的削减影响，导致抗压强度相比较低。
在研究保温时间对透水砖的性能影响时，控制烧结温度为1150℃、成型压力20MPa，制备不同保温时间下的透水砖，其性能测试结果见图8。
从图8(a)和图8(b)可知透水砖样品的透水系数呈现出先升高后降低的趋势，这可以解释为随着保温时间的增加，底泥与粉煤灰颗粒中所含有的有机质在高温下持续地烧减，造成透水砖内的孔隙直径增大，水流更通畅，透水系数增加而当保温达到了一定的时间(180min或150min)，有机质的去除率达到了较高值，透水砖的成孔速度减缓，水玻璃在高温下开始以液相的形式渗透进各个颗粒孔隙之间，造成了内部细颗粒粘结收缩增大，孔隙率降低，固其透水系数开始减小。图9的SEM照片进一步证明了前述说法，透水砖样品的孔隙直径大小排列顺序为(b)＞(a)＞(c)。
本项研究通过对透水砖样品抗压强度和透水系数数据和电镜SEM图像的结合分析，验证了底泥前处理方式(底泥煅烧和未煅烧处理两种)、底泥掺量、成型压力、保温时间等样品制备因素对样品微观结构和宏观性能的影响机理，为高性能透水砖的制备提供了依据。
原文：肖昭文，李翠梅，孙志康，唐一飞.黑臭河道底泥烧结透水砖与性能研究.[j]硅酸盐通报
文中使用到的扫描电镜是日本电子公司生产的JCM-7000台式扫描电镜。这款台式扫描电镜，其不仅继承了日本电子In TouchScopeTM系列大型电镜非常成功的技术基础，相对于大型电镜，其自动化程度高，操作简单便捷，维护保养容易，体积小巧，价格低廉，检测速度快。可以极大的提高工作效率！
JCM-7000台式扫描电镜
如有兴趣，欢迎各位老师朋友通过下方公众号和联系方式获取产品详细信息和技术资料。感谢您的关注！
扫描二维码 关注我们
微信号 : 培科创新
联系方式：010-82782023