CN107010987A - 海绵城市建设用蓄水海绵砖及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海绵城市建设用蓄水海绵砖及其制备方法，包括以下重量份的原料：城市建筑垃圾15‑20份、生物质炭10‑20份、黄壤土25‑35份、粗砂10‑20份、腐殖土5‑15份、胶囊微生物1‑3份、硅微粉1‑3份、生石灰3‑10份、保水剂3‑5份、胶粘剂5‑10份。本发明的海绵砖，兼具有渗水、蓄水、净水作用，而且效果非常好，每平方米蓄水达40‑200L，释水时间长达10‑20年。

Description

海绵城市建设用蓄水海绵砖及制备方法

技术领域

本发明涉及海绵城市建设技术领域，具体涉及一种海绵城市建设用蓄水海绵砖及制备方法。

背景技术

我国建筑基本上是采用硬质铺装，无雨水蓄排能力，一旦遇上大暴雨，瞬时大量的雨水汇流市政管网进行排水，一旦排水不畅，就会出现城市内涝现象，而且这种硬质铺装增加了城市的“热岛效益”。

海绵城市的建设就是为了解决上述问题的，对城市各类设施实施对雨水的吸、渗、滞、蓄、净、用、排等功能，促进城市雨水的就地消纳和利用，而透水砖的研发恰好迎合了海绵城市的建设，它具有很好的渗水性及保湿性，能很好缓解城市内涝，补充城市地下水，调节城市环境，有利于保持城市水平衡。现有技术中的透水砖向高强度、高密实方向发展，其抗压强度比较高，但仍然存在一些不足，如透水好的保水效果差，不能去除城市污染水中的污染物，故与海绵城市中海绵体需兼具“渗、蓄、净”等作用的理念衔接得并不紧密。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种兼具渗水、蓄水和净化作用的海绵城市建设用蓄水海绵砖及制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：海绵城市建设用蓄水海绵砖，包括以下重量份的原料：城市建筑垃圾15-20份、生物质炭10-20份、黄壤土25-35份、粗砂10-20份、腐殖土5-15份、胶囊微生物1-3份、硅微粉1-3份、生石灰3-10份、保水剂3-5份、胶粘剂5-10份。

上述胶囊微生物中的微生物是由芽孢杆菌、酿酒酵母、硝化细菌混合而成，且三者的重量用量比为1-3:2-5：2-3。

上述城市建筑垃圾优选混凝土颗粒，且保证混凝土颗粒中粒径为120-150微米的占70%，粒径为150-300微米的占30%。

上述胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照3-5:1-3:2-3:2-5的重量比混合而成。

上述海绵城市建设用蓄水海绵砖的制备方法，包括如下步骤：

（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母、硝化细菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，分别用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，往菌悬液加入3%的海藻酸钠溶液并混合均匀三种菌体，滴入4%氯化钙溶液固化15-20min，得胶珠，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜8-10min，在覆膜的同时通入臭氧，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1:4-6，捞出后置于戊二醛溶液中交联3-5min，得胶囊微生物，备用；

（2）压胚：先将生物质炭研磨至过100-200目，将黄壤土、腐殖土于40-60℃下烘干并研磨至过80-150目；然后往球磨机中加入生物质炭、黄壤土、腐殖土、粗砂及胶囊微生物，喷水造粒；再将所造的粒送入高速搅拌机中并加入城市建筑垃圾、生石灰、硅微粉、胶粘剂及适量水，充分搅拌均匀后再加入保水剂不搅拌，送入钢制模具中湿压成型，压成砖胚；

（3）二氧化碳加蒸汽养护：将步骤（2）的砖胚放在二氧化碳养护箱中养护2-3天，养护完成前的2-10h二氧化碳养护箱内温度由室温开始升至100-200℃，在即得本发明所述的海绵砖。

使用时，将有保水剂的一面朝下铺设。

本发明的有益效果是：1、本发明的海绵砖，兼具有渗水、蓄水、净水作用，而且效果非常好，每平方米蓄水达40-200L，释水时间长达10-20年，此外，因净化用的微生物是以微胶囊的形式存在，作用时间相对较长；2、本发明的海绵砖属于免烧结砖，强度高，比重小，抗碾压，还可改善空气质量；3、废品利用率高。

具体实施方式

现结合具体实施例，来对本发明作进一步的阐述。

实施例一

海绵城市建设用蓄水海绵砖，包括以下重量份的原料：城市建筑垃圾20份、生物质炭10份、黄壤土25份、粗砂20份、腐殖土5份、胶囊微生物3份、硅微粉1份、生石灰10份、保水剂5份、胶粘剂10份。胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照5: 3: 3: 5的重量比混合而成。

制备方法，包括如下步骤：

（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母、硝化细菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，分别用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，菌悬液加入3%的海藻酸钠溶液，并混合均匀三种菌体，滴入4%氯化钙溶液固化20min，得胶珠，其中芽孢杆菌、酿酒酵母、硝化细菌三者的重量用量比为3:2：2，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜10min，在覆膜的同时通入臭氧，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1:4，捞出后置于戊二醛溶液中交联5min，得胶囊微生物，备用；

（2）压胚：先将生物质炭研磨至过200目，将黄壤土、腐殖土于60℃下烘干并研磨至过150目，将城市建筑垃圾中的混凝土研磨成混凝土颗粒，且保证混凝土颗粒中粒径为120-150微米的占70%，粒径为150-300微米的占30%。；然后往球磨机中加入生物质炭、黄壤土、腐殖土、细砂及胶囊微生物，喷水造粒；再将所造的粒送入高速搅拌机中并加入城市建筑垃圾、生石灰、硅微粉、胶粘剂及适量水，充分搅拌均匀后再加入保水剂不搅拌，送入钢制模具中湿压成型，压成砖胚；

（3）二氧化碳加蒸汽养护：将步骤（2）的砖胚放在二氧化碳养护箱中养护3天，养护完成前的10h二氧化碳养护箱内温度由室温开始升至100℃，在即得本发明所述的海绵砖。

实施例二

海绵城市建设用蓄水海绵砖，包括以下重量份的原料：城市建筑垃圾15份、生物质炭20份、黄壤土35份、粗砂20份、腐殖土15份、胶囊微生物3份、硅微粉3份、生石灰10份、保水剂3份、胶粘剂5份。胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照3:1:2:2的重量比混合而成。

制备方法，包括如下步骤：

（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母、硝化细菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，分别用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，菌悬液加入3%的海藻酸钠溶液，然后混合三种菌悬液，滴入4%氯化钙溶液固化15min，得胶珠，其中芽孢杆菌、酿酒酵母、硝化细菌三者的用量比为1:2：2，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜8min，在覆膜的同时通入臭氧，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1: 6，捞出后置于戊二醛溶液中交联5min，得胶囊微生物，备用；

（2）压胚：先将生物质炭研磨至过100目，将黄壤土、腐殖土于40℃下烘干并研磨至过80目，将城市建筑垃圾中的混凝土研磨成混凝土颗粒，且保证混凝土颗粒中粒径为120-150微米的占70%，粒径为150-300微米的占30%。；然后往球磨机中加入生物质炭、黄壤土、腐殖土、细砂及胶囊微生物，喷水造粒；再将所造的粒送入高速搅拌机中并加入城市建筑垃圾、生石灰、硅微粉胶粘剂及适量水，充分搅拌均匀后送入钢制模具中湿压成型，压成砖胚；

（3）二氧化碳加蒸汽养护：将步骤（2）的砖胚放在二氧化碳养护箱中养护2天，养护完成前的2h二氧化碳养护箱内温度由室温开始升至200℃，在即得本发明所述的海绵砖。

Claims (5)

1.海绵城市建设用蓄水海绵砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：城市建筑垃圾15-20份、生物质炭10-20份、黄壤土25-35份、粗砂10-20份、腐殖土5-15份、胶囊微生物1-3份、硅微粉1-3份、生石灰3-10份、保水剂3-5份、胶粘剂5-10份。

2.根据权利要求1所述的海绵城市建设用蓄水海绵砖，其特征在于，胶囊微生物中的微生物是由芽孢杆菌、酿酒酵母、硝化细菌混合而成，且三者的重量用量比为1-3:2-5：2-3。

3.根据权利要求1所述的海绵城市建设用蓄水海绵砖，其特征在于，城市建筑垃圾优选混凝土颗粒，且保证混凝土颗粒中粒径为120-150微米的占70%，粒径为150-300微米的占30%。

4.根据权利要求1或2或3所述的海绵城市建设用蓄水海绵砖，其特征在于，胶粘剂由阿拉伯树胶、有机硅、聚异丁烯、硅酸盐按照3-5:1-3:2-3:2-5的重量比混合而成。

5.根据权利要求4所述的海绵城市建设用蓄水海绵砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）胶囊微生物的制备：分别将芽孢杆菌、酿酒酵母、硝化细菌在各自的培养基培养至对数生长期，离心收集菌体，分别用0.85%的生理盐水洗涤制备菌悬液，往菌悬液加入3%的海藻酸钠溶液，然后均匀混合三种菌体，滴入4%氯化钙溶液固化15-20min，得胶珠，然后将胶珠置于1.5%壳聚糖溶液中覆膜8-10min，在覆膜的同时通入臭氧，胶珠与壳聚糖溶液体积比为1:4-6，捞出后置于戊二醛溶液中交联3-5min，得胶囊微生物，备用；

（2）压胚：先将生物质炭研磨至过100-200目，将黄壤土、腐殖土于40-60℃下烘干并研磨至过80-150目；然后往球磨机中加入生物质炭、黄壤土、腐殖土、粗砂及胶囊微生物，喷水造粒；再将所造的粒送入高速搅拌机中并加入城市建筑垃圾、生石灰、硅微粉、胶粘剂及适量水，充分搅拌均匀后再加入保水剂不搅拌，送入钢制模具中湿压成型，压成砖胚；

（3）二氧化碳加蒸汽养护：将步骤（2）的砖胚放在二氧化碳养护箱中养护2-3天，养护完成前的2-10h二氧化碳养护箱内温度由室温开始升至100-200℃，在即得本发明所述的海绵砖。