CN109180097A - 一种透水砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种透水砖的制备方法。本发明首先以丝瓜络作为模板，通过氧化处理，进行除杂，增加内部孔隙度及纤维含量，随后再与海泥、添加剂进行混合，通过煅烧，利用碳酸氢铵受热分解，产生气体对其进行造孔，随后内部的丝瓜络纤维分解，随后再与盐酸进行混合，再加入聚乙烯亚胺对金属离子进行絮凝，沉降在物料表面，增加孔隙复杂度，最后与水泥等进行混合，由于加入唾液酸，通过唾液酸的作用，有效延缓水泥中活性矿物成分与水的反应速度，在一定厚度范围内延缓水泥砂浆的凝结时间，使表层透水砖的凝结晚于内部混凝土．使其内部孔隙增加，从而进一步提高孔隙效率，增加透水效果。

Description

一种透水砖的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种透水砖的制备方法。
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。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前透水砖孔隙率低，透水效果差的问题，本发明提供了一种透水砖的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取丝瓜烙粉碎，过筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒与双氧水按质量比1:3进行混合，静置，过滤，收集滤饼，将滤饼、添加剂及海泥按质量比4～6:1:7～9混合，超声震荡，收集混合物；
（2）将混合物与碳酸氢铵按质量比4～6:1进行混合，干燥，挤压，放入煅烧炉中进行煅烧，收集煅烧物，将煅烧物粉碎，球磨，收集球磨物；
（3）将球磨物、盐酸溶液及表面活性剂按质量比5～8:16:1放入反应器中，使用氮气保护，在70～75℃下进行搅拌，再加入球磨物质量4～7％的聚乙烯亚胺、球磨物质量1～3％的增加剂，混合均匀，调节pH至6.0～6.5，收集反应混合物；
（4）将反应混合物、普通硅酸盐水泥及水按质量比37～49:10:1～3搅拌混合，放入模具中，压制，干燥，养护，即得透水砖。
所述步骤（1）中添加剂为乙烯基三乙氧基硅烷、苯基氨丙基三甲氧基硅烷中任意一种。
所述步骤（2）中煅烧的过程为在600～650℃下煅烧1～2h，在1100～1150℃下煅烧80～90min，冷却至130～150℃时，取出进行水淬。
所述步骤（2）中挤压的过程为挤压至厚度为20～25mm，即可。
所述步骤（3）中表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的任意一种。
所述步骤（3）中的增加剂为唾液酸及硅酸钠按质量比1:1混合而成。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
本发明首先以丝瓜络作为模板，通过氧化处理，进行除杂，增加内部孔隙度及纤维含量，随后再与海泥、添加剂进行混合，通过煅烧，利用碳酸氢铵受热分解，产生气体对其进行造孔，随后内部的丝瓜络纤维分解，使其内部形成丰富的微孔，同时添加剂受热分解，形成硅醇类物质，吸附在内部，增加与后期原料的结合，随后再与盐酸进行混合，通过盐酸使煅烧物中的金属以离子形式释放出来，再加入聚乙烯亚胺对金属离子进行絮凝，沉降在物料表面，增加孔隙复杂度，并且增加自清洁能力，并且防止孔隙堵塞，最后与水泥等进行混合，由于加入唾液酸，通过唾液酸的作用，有效延缓水泥中活性矿物成分与水的反应速度，在一定厚度范围内延缓水泥砂浆的凝结时间，使表层透水砖的凝结晚于内部混凝土．使其内部孔隙增加，从而进一步提高孔隙效率，增加透水效果。
具体实施方式
海泥主要由结晶体、胶体、微生物、泥浆等四部分组成。结晶体主要由硫酸钙、磷酸钙、碳酸钙、磷酸镁、碳酸镁、碳酸铁和硅酸盐微粒等无机物质混合而成。胶体中无机物有硫化铁、硫氢化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铝、氢氧化锰、氧化铝、氧化锰、氧化钙、氧化镁、氧化钛和五氧化二磷等组成，在海泥形成过程中产生硫化氢弧菌、脱硫螺菌和白硫菌属等微生物约100多种。泥浆由矿物盐类、胶体部分、有机物质的水溶液和气体构成，另外还含有微量的稀土元素。
添加剂为乙烯基三乙氧基硅烷、苯基氨丙基三甲氧基硅烷中任意一种。
表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的任意一种。
增加剂为唾液酸及硅酸钠按质量比1:1混合而成。
一种透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取丝瓜烙粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒与0.3mol/L双氧水按质量比1:3进行混合，静置1h，过滤，收集滤饼，将滤饼、添加剂及海泥按质量比4～6:1:7～9混合，超声震荡15min，收集混合物；
（2）将混合物与碳酸氢铵按质量比4～6:1进行混合，在37℃干燥40min，放入挤压机中挤压，挤压至厚度为20～25mm，放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧的过程为在600～650℃下煅烧1～2h，在1100～1150℃下煅烧80～90min，冷却至130～150℃时，取出进行水淬，收集煅烧物，将煅烧物粉碎，球磨，收集球磨物；
（3）将球磨物、盐酸溶液及表面活性剂按质量比5～8:16:1放入反应器中，使用氮气保护，在70～75℃下进行搅拌2h，再加入球磨物质量4～7％的聚乙烯亚胺、球磨物质量1～3％的增加剂，混合均匀，调节pH至6.0～6.5，收集反应混合物；
（4）将反应混合物、普通硅酸盐水泥及水按质量比37～49:10:1～3搅拌混合，放入模具中，在2～3MPa下压制20min，在28℃下干燥32h，使用水蒸气养护养护2～4次，每次2h，即得透水砖。
添加剂为苯基氨丙基三甲氧基硅烷。
表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
增加剂为唾液酸及硅酸钠按质量比1:1混合而成。
一种透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取丝瓜烙粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒与0.3mol/L双氧水按质量比1:3进行混合，静置1h，过滤，收集滤饼，将滤饼、添加剂及海泥按质量比6:1:9混合，超声震荡15min，收集混合物；
（2）将混合物与碳酸氢铵按质量比6:1进行混合，在37℃干燥40min，放入挤压机中挤压，挤压至厚度为25mm，放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧的过程为在650℃下煅烧2h，在1150℃下煅烧90min，冷却至150℃时，取出进行水淬，收集煅烧物，将煅烧物粉碎，球磨，收集球磨物；
（3）将球磨物、盐酸溶液及表面活性剂按质量比8:16:1放入反应器中，使用氮气保护，在75℃下进行搅拌2h，再加入球磨物质量7％的聚乙烯亚胺、球磨物质量3％的增加剂，混合均匀，调节pH至6.5，收集反应混合物；
（4）将反应混合物、普通硅酸盐水泥及水按质量比49:10:3搅拌混合，放入模具中，在3MPa下压制20min，在28℃下干燥32h，使用水蒸气养护养护4次，每次2h，即得透水砖。
添加剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
增加剂为唾液酸及硅酸钠按质量比1:1混合而成。
一种透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取丝瓜烙粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒与0.3mol/L双氧水按质量比1:3进行混合，静置1h，过滤，收集滤饼，将滤饼、添加剂及海泥按质量比5:1:8混合，超声震荡15min，收集混合物；
（2）将混合物与碳酸氢铵按质量比5:1进行混合，在37℃干燥40min，放入挤压机中挤压，挤压至厚度为23mm，放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧的过程为在630℃下煅烧1.5h，在1130℃下煅烧82min，冷却至140℃时，取出进行水淬，收集煅烧物，将煅烧物粉碎，球磨，收集球磨物；
（3）将球磨物、盐酸溶液及表面活性剂按质量比7:16:1放入反应器中，使用氮气保护，在73℃下进行搅拌2h，再加入球磨物质量5％的聚乙烯亚胺、球磨物质量2％的增加剂，混合均匀，调节pH至6.5，收集反应混合物；
（4）将反应混合物、普通硅酸盐水泥及水按质量比43:10:2搅拌混合，放入模具中，在2.5MPa下压制20min，在28℃下干燥32h，使用水蒸气养护养护3次，每次2h，即得透水砖。
添加剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。
增加剂为唾液酸及硅酸钠按质量比1:1混合而成。
一种透水砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）取丝瓜烙粉碎，过300目筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒与0.3mol/L双氧水按质量比1:3进行混合，静置1h，过滤，收集滤饼，将滤饼、添加剂及海泥按质量比4:1:7混合，超声震荡15min，收集混合物；
（2）将混合物与碳酸氢铵按质量比4:1进行混合，在37℃干燥40min，放入挤压机中挤压，挤压至厚度为20mm，放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧的过程为在600℃下煅烧1h，在1100℃下煅烧80min，冷却至130℃时，取出进行水淬，收集煅烧物，将煅烧物粉碎，球磨，收集球磨物；
（3）将球磨物、盐酸溶液及表面活性剂按质量比5:16:1放入反应器中，使用氮气保护，在70℃下进行搅拌2h，再加入球磨物质量4％的聚乙烯亚胺、球磨物质量1％的增加剂，混合均匀，调节pH至6.0，收集反应混合物；
（4）将反应混合物、普通硅酸盐水泥及水按质量比37:10:1搅拌混合，放入模具中，在2MPa下压制20min，在28℃下干燥32h，使用水蒸气养护养护2次，每次2h，即得透水砖。
对比例市售的透水砖。
透水砖空隙率测定将试件完全浸泡在清水中24h后，测试水中试件的质量（m1），然后把试件取出，在空气中干燥24h后测量其质量（m2），透水砖空隙率P（这里指开口总空隙率）可通过式Ｐ ＝[1-（m1-m2）/ρｗ·V] ×100％ 计算,式中，V为试件的体积，cm3；ρｗ为水的密度，g/cm3；试件的质量用美国双杰电子秤JJ5000Y（量程5000g）测量，精确到0.1g；试件的尺寸采用游标卡尺测量，精确到1mm。
参考《透水砖》（JC/T945-2005)标准来测定透水砖的透水系数和抗压强度。
测试结果如表1
表1
7d抗压强度/MPa 透水系数/(mm·s<sup>-1</sup>） 孔隙率/％
实施例1 54.3 5.63 34.3
实施例2 58.6 6.36 36.3
实施例3 56.4 5.61 35.4
对比例 21.3 1.56 17.6
综上可得，本发明的透水砖具有较好的透水效果。

Claims (6)

1.一种透水砖的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）取丝瓜烙粉碎，过筛，收集过筛颗粒，将过筛颗粒与双氧水按质量比1:3进行混合，静置，过滤，收集滤饼，将滤饼、添加剂及海泥按质量比4～6:1:7～9混合，超声震荡，收集混合物；
（2）将混合物与碳酸氢铵按质量比4～6:1进行混合，干燥，挤压，放入煅烧炉中进行煅烧，收集煅烧物，将煅烧物粉碎，球磨，收集球磨物；
（3）将球磨物、盐酸溶液及表面活性剂按质量比5～8:16:1放入反应器中，使用氮气保护，在70～75℃下进行搅拌，再加入球磨物质量4～7％的聚乙烯亚胺、球磨物质量1～3％的增加剂，混合均匀，调节pH至6.0～6.5，收集反应混合物；
（4）将反应混合物、普通硅酸盐水泥及水按质量比37～49:10:1～3搅拌混合，放入模具中，压制，干燥，养护，即得透水砖。
2.根据权利要求1所述透水砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中添加剂为乙烯基三乙氧基硅烷、苯基氨丙基三甲氧基硅烷中任意一种。
3.根据权利要求1所述透水砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中煅烧的过程为在600～650℃下煅烧1～2h，在1100～1150℃下煅烧80～90min，冷却至130～150℃时，取出进行水淬。
4.根据权利要求1所述透水砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中挤压的过程为挤压至厚度为20～25mm，即可。
5.根据权利要求1所述透水砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的任意一种。
6.根据权利要求1所述透水砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的增加剂为唾液酸及硅酸钠按质量比1:1混合而成。
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