CN107512883B - 一种透水过滤砖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透水过滤砖，其质量配方如下：A组分：无机建筑废料30‑40份、二氧化硅10‑15份、水泥10‑14份、水性树脂15‑20份、水10‑20份、引发剂A2‑6份、分散剂2‑5份、杀菌剂10‑15份；B组分：丙烯酸20‑25份、引发剂B3‑5份、碳酸钠12‑15份、固化剂1‑3份。本发明强度高，结构稳固，透水性好，过滤性佳，采用无机建筑废料降低了环保压力，符合环保要求。

Description

一种透水过滤砖

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种透水过滤砖。

背景技术

目前城市广场、商业街、人行道、社区活动地、停车场等的地面主要用花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和柏油等不透水的材质铺设，不透水的地面对城市环境的危害非常大。下雨时，不透水地面完全阻止了雨水直接渗透入地，满地积水使人们的出行变得很不方便；宝贵的水资源最后随着排水管道流走，加重了城市排水设施的负担；雨水的大量流失导致地下水位难以回升，直接影响到城市植被的健康，使得城市中的地表植物难以正常生长，加重市政绿化负担；雨水的大量流失进一步加重城市的干旱、缺水问题。

目前市场上的一些透水砖主要原料采用陶瓷或混凝土，陶瓷透水砖要采用大量的矿土资源，原料的开采造成对环境的破坏，陶瓷型透水砖生产工艺复杂，而且陶瓷基砖在成型烧结时需要耗费大量的能源，成本高，生产效率低，环保投入大，一次性投资规模大；混凝土透水砖虽然成本低，但现有的混凝土透水砖表面的颗粒粗大(一般骨料颗粒粒径为3mm-6mm)，靠表面的大孔隙透水，空隙率在20％以上，容易被灰尘堵死，因此不能持续保持高的透水性能；而且由于空隙较大，其用于水过滤效果也较差。而目前出现的高分子材料透水砖，由于树脂等原料成本较高，很难大面积推广。

另一方面，目前市场上的花岗岩、大理石和透水砖易渗污，如果沾上污渍不容易清理，影响美观，而釉面砖虽然耐沾污性好，但是不防滑，尤其在雨天或雪天，因路面湿滑而造成危险。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种透水过滤砖，强度高，结构稳固，透水性好，过滤性佳，采用无机建筑废料降低了环保压力，符合环保要求。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种透水过滤砖，其质量配方如下：

A组分：无机建筑废料30-40份、二氧化硅10-15份、水泥10-14份、水性树脂15-20份、水10-20份、引发剂A2-6份、分散剂2-5份、杀菌剂10-15份；

B组分：丙烯酸20-25份、引发剂B3-5份、碳酸钠12-15份、固化剂1-3份。

所述水性树脂采用纤维素衍生物，包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素。

所述引发剂A采用过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种。

所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮或者十二烷基磺酸钠。

所述杀菌剂采用硫酸铜或者氢氧化铜的悬浊液。

所述引发剂B采用偶氮二异丁腈。

所述固化剂采用N-氨乙基哌嗪。

所述透水过滤砖的制备方法如下：

步骤1，将无机建筑废料加入球磨机中碾磨细化，形成细粉废料颗粒；

步骤2，将二氧化硅和水泥加入至细粉废料颗粒中，机械搅拌至完全混合；

步骤3，将水性树脂加入水中，完全溶解后，加入引发剂A、杀菌剂、分散剂和步骤2的混合颗粒，得到注模液；

步骤4，将注模液注入模具中，固化得到半成品砖块；

步骤5，将半成品砖块加入马弗炉中烧结2-4h，得到微孔砖块；

步骤6，将丙烯酸、引发剂和碳酸钠搅拌均匀后恒温恒压反应2-4h，得到混合液；

步骤7，混合液中加入固化剂，搅拌均匀后单面涂覆在微孔砖块上，待完全固化后得到透水过滤砖。

所述步骤1中的碾磨细化的粒径为0.1-0.5mm，所述步骤2的机械搅拌速度为1000-1500r/min，所述步骤4中的固化温度为40-70℃，所述步骤5中的烧结温度为150-200℃。

所述步骤6中的恒温恒压的温度为50-60℃，压力为2-5MPa，所述步骤7中的涂覆量为10-30mg/cm²，所述固化温度为60-70℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明强度高，结构稳固，透水性好，过滤性佳，采用无机建筑废料降低了环保压力，符合环保要求。

(2)本发明以丙烯酸钠作为吸水过滤材料，在分子链上都含有大量亲水性的羧酸钠基团，钠盐遇水很容易离解。这种聚合物由丙烯酸单体在交联点交联成网状结构，每个单体上都包含有羧基高分子电解质和可解离活动的钠离子。当这种高分子材料遇到水时，羧酸钠基团就会离解成钠离子和羧酸基，三维的高分子网络结构链就开始张开，由于阴离子之间的排斥，随着与水进一步作用，三维的高分子链会进一步扩展，故实际表现为树脂在水中吸水溶胀和扩张，这种强吸水性材料可以吸收和容纳上百倍甚至上千倍体积的水，并且具有很强的保水性能。

(3)本发明在微孔砖块上表面形成丙烯酸盐聚合物，能够起到良好的过滤效果，与透水效果，利用水的重力与压力保证水流的流通，也利用丙烯酸的吸收特性保证水分不流失。

(4)本发明的微孔砖块内设置有无机杀菌剂能够起到良好的杀菌效果，防止微孔内细菌滋生。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1

一种透水过滤砖，其质量配方如下：

A组分：无机建筑废料30份、二氧化硅10份、水泥10份、水性树脂15份、水10份、引发剂A2份、分散剂2份、杀菌剂10份；

B组分：丙烯酸20份、引发剂B3份、碳酸钠12份、固化剂1份。

所述水性树脂采用甲基纤维素。

所述引发剂A采用过硫酸钾。

所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。

所述杀菌剂采用硫酸铜的悬浊液。

所述引发剂B采用偶氮二异丁腈。

所述固化剂采用N-氨乙基哌嗪。

所述透水过滤砖的制备方法如下：

步骤1，将无机建筑废料加入球磨机中碾磨细化，形成细粉废料颗粒；

步骤2，将二氧化硅和水泥加入至细粉废料颗粒中，机械搅拌至完全混合；

步骤3，将水性树脂加入水中，完全溶解后，加入引发剂A、杀菌剂、分散剂和步骤2的混合颗粒，得到注模液；

步骤4，将注模液注入模具中，固化得到半成品砖块；

步骤5，将半成品砖块加入马弗炉中烧结2h，得到微孔砖块；

步骤6，将丙烯酸、引发剂和碳酸钠搅拌均匀后恒温恒压反应2h，得到混合液；

步骤7，混合液中加入固化剂，搅拌均匀后单面涂覆在微孔砖块上，待完全固化后得到透水过滤砖。

所述步骤1中的碾磨细化的粒径为0.1mm，所述步骤2的机械搅拌速度为1000r/min，所述步骤4中的固化温度为40℃，所述步骤5中的烧结温度为150℃。

所述步骤6中的恒温恒压的温度为50℃，压力为2MPa，所述步骤7中的涂覆量为10mg/cm²，所述固化温度为60℃。

实施例2

一种透水过滤砖，其质量配方如下：

A组分：无机建筑废料40份、二氧化硅15份、水泥14份、水性树脂20份、水20份、引发剂A6份、分散剂5份、杀菌剂15份；

B组分：丙烯酸25份、引发剂B5份、碳酸钠15份、固化剂3份。

所述水性树脂采用羧甲基纤维素。

所述引发剂A采用过硫酸钠。

所述分散剂采用十二烷基磺酸钠。

所述杀菌剂采用氢氧化铜的悬浊液。

所述引发剂B采用偶氮二异丁腈。

所述固化剂采用N-氨乙基哌嗪。

所述透水过滤砖的制备方法如下：

步骤1，将无机建筑废料加入球磨机中碾磨细化，形成细粉废料颗粒；

步骤2，将二氧化硅和水泥加入至细粉废料颗粒中，机械搅拌至完全混合；

步骤3，将水性树脂加入水中，完全溶解后，加入引发剂A、杀菌剂、分散剂和步骤2的混合颗粒，得到注模液；

步骤4，将注模液注入模具中，固化得到半成品砖块；

步骤5，将半成品砖块加入马弗炉中烧结4h，得到微孔砖块；

步骤6，将丙烯酸、引发剂和碳酸钠搅拌均匀后恒温恒压反应4h，得到混合液；

步骤7，混合液中加入固化剂，搅拌均匀后单面涂覆在微孔砖块上，待完全固化后得到透水过滤砖。

所述步骤1中的碾磨细化的粒径为0.5mm，所述步骤2的机械搅拌速度为1500r/min，所述步骤4中的固化温度为70℃，所述步骤5中的烧结温度为200℃。

所述步骤6中的恒温恒压的温度为60℃，压力为5MPa，所述步骤7中的涂覆量为30mg/cm²，所述固化温度为70℃。

实施例3

一种透水过滤砖，其质量配方如下：

A组分：无机建筑废料35份、二氧化硅13份、水泥12份、水性树脂18份、水15份、引发剂A4份、分散剂3份、杀菌剂12份；

B组分：丙烯酸22份、引发剂B4份、碳酸钠13份、固化剂2份。

所述水性树脂采用乙基纤维素。

所述引发剂A采用过硫酸铵。

所述分散剂采用十二烷基磺酸钠。

所述杀菌剂采用硫酸铜的悬浊液。

所述引发剂B采用偶氮二异丁腈。

所述固化剂采用N-氨乙基哌嗪。

所述透水过滤砖的制备方法如下：

步骤1，将无机建筑废料加入球磨机中碾磨细化，形成细粉废料颗粒；

步骤2，将二氧化硅和水泥加入至细粉废料颗粒中，机械搅拌至完全混合；

步骤3，将水性树脂加入水中，完全溶解后，加入引发剂A、杀菌剂、分散剂和步骤2的混合颗粒，得到注模液；

步骤4，将注模液注入模具中，固化得到半成品砖块；

步骤5，将半成品砖块加入马弗炉中烧结3h，得到微孔砖块；

步骤6，将丙烯酸、引发剂和碳酸钠搅拌均匀后恒温恒压反应3h，得到混合液；

步骤7，混合液中加入固化剂，搅拌均匀后单面涂覆在微孔砖块上，待完全固化后得到透水过滤砖。

所述步骤1中的碾磨细化的粒径为0.3mm，所述步骤2的机械搅拌速度为1200r/min，所述步骤4中的固化温度为50℃，所述步骤5中的烧结温度为170℃。

所述步骤6中的恒温恒压的温度为55℃，压力为3MPa，所述步骤7中的涂覆量为20mg/cm²，所述固化温度为65℃。

实施例4

一种透水过滤砖，其质量配方如下：

A组分：无机建筑废料38份、二氧化硅12份、水泥12份、水性树脂18份、水12份、引发剂A4份、分散剂4份、杀菌剂13份；

B组分：丙烯酸24份、引发剂B4份、碳酸钠14份、固化剂2份。

所述水性树脂采用羟丙基纤维素。

所述引发剂A采用过硫酸钾。

所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。

所述杀菌剂采用硫酸铜。

所述引发剂B采用偶氮二异丁腈。

所述固化剂采用N-氨乙基哌嗪。

所述透水过滤砖的制备方法如下：

步骤1，将无机建筑废料加入球磨机中碾磨细化，形成细粉废料颗粒；

步骤2，将二氧化硅和水泥加入至细粉废料颗粒中，机械搅拌至完全混合；

步骤3，将水性树脂加入水中，完全溶解后，加入引发剂A、杀菌剂、分散剂和步骤2的混合颗粒，得到注模液；

步骤4，将注模液注入模具中，固化得到半成品砖块；

步骤5，将半成品砖块加入马弗炉中烧结4h，得到微孔砖块；

步骤6，将丙烯酸、引发剂和碳酸钠搅拌均匀后恒温恒压反应4h，得到混合液；

步骤7，混合液中加入固化剂，搅拌均匀后单面涂覆在微孔砖块上，待完全固化后得到透水过滤砖。

所述步骤1中的碾磨细化的粒径为0.2mm，所述步骤2的机械搅拌速度为1400r/min，所述步骤4中的固化温度为60℃，所述步骤5中的烧结温度为180℃。

所述步骤6中的恒温恒压的温度为58℃，压力为4MPa，所述步骤7中的涂覆量为25mg/cm²，所述固化温度为65℃。

实施例5

实施例1-4作为实验样品，以现有技术制备的透水砖为对比例，其性能测试结果如下表。

以上所述仅为本发明的一实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种透水过滤砖，其质量配方如下：

A组分：无机建筑废料30-40份、二氧化硅10-15份、水泥10-14份、水性树脂15-20份、水10-20份、引发剂A2-6份、分散剂2-5份、杀菌剂10-15份；

B组分：丙烯酸20-25份、引发剂B3-5份、碳酸钠12-15份、固化剂1-3份；

所述透水过滤砖的制备方法如下：

步骤1，将无机建筑废料加入球磨机中碾磨细化，形成细粉废料颗粒；

步骤2，将二氧化硅和水泥加入至细粉废料颗粒中，机械搅拌至完全混合；

步骤3，将水性树脂加入水中，完全溶解后，加入引发剂A、杀菌剂、分散剂和步骤2的混合颗粒，得到注模液；

步骤4，将注模液注入模具中，固化得到半成品砖块；

步骤5，将半成品砖块加入马弗炉中烧结2-4h，得到微孔砖块；

步骤6，将丙烯酸、引发剂和碳酸钠搅拌均匀后恒温恒压反应2-4h，得到混合液；

步骤7，混合液中加入固化剂，搅拌均匀后单面涂覆在微孔砖块上，待完全固化后得到透水过滤砖；

所述水性树脂采用纤维素衍生物，包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素；

所述引发剂A采用过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种；

所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮或者十二烷基磺酸钠；

所述杀菌剂采用硫酸铜或者氢氧化铜的悬浊液；

所述引发剂B采用偶氮二异丁腈；

所述固化剂采用N-氨乙基哌嗪；

所述步骤1中的碾磨细化的粒径为0.1-0.5mm，所述步骤2的机械搅拌速度为1000-1500r/min，所述步骤4中的固化温度为40-70℃，所述步骤5中的烧结温度为150-200℃；

所述步骤6中的恒温恒压的温度为50-60℃，压力为2-5MPa，所述步骤7中的涂覆量为10-30mg/cm²，所述固化温度为60-70℃。