CN109265132B - 一种高抗压市政透水板及其制备方法 - Google Patents

一种高抗压市政透水板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及透水板及其制备方法技术领域，尤其涉及一种高抗压市政透水板及其制备方法。本发明的高抗压市政透水板，包括以下重量份数的原料组分：建筑废料50‑80份、废石材30‑50份、煤渣10‑20份、聚丙烯纤维4‑10份、硅微粉5‑15份、纳米碳酸钙10‑20份、石英砂4‑12份、净化剂3‑9份和增稠剂2‑6份。本发明的上述高抗压市政透水板的制备方法，包括以下步骤原料粉碎、增稠剂添加、净化剂添加、原料混合、模具成型。本发明的高抗压市政透水板具有优异的抗压强度、耐磨性能、透水性能，且还具有较好的水质净化能力；制备方法简单、根据原料组分性能严格把控各工艺参数，从而保证了市政透水板的最终成品质量。

Description

一种高抗压市政透水板及其制备方法
技术领域
本发明涉及透水板及其制备方法技术领域，尤其涉及一种高抗压市政透水板及其制备方法。
背景技术
目前，城市广场、商业街、人行道、社区活动场所、停车场等城市建设中的地面，多采用水泥步道砖、陶瓷釉面砖、花岗岩、大理石和沥青混凝土等不透水材料铺设。这些地面阻止了雨水的渗透，影响市政排水，而且炎热季节增加了城市的热岛效应，直接制约着城市环境的舒适度。
虽然已有一些路面采用透水板铺设，但通常采用水泥透水板，而水泥透水板透不仅透水率低，不能解决路面积水问题；而且，现有水泥透水板功能单一，成本高，因此，很有必要进行进一步的改进，来满足市场上的需要。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种高抗压市政透水板，具备更好的抗压强度以及更高的透水系数；本发明的另一个目的在于提供一种上述高抗压市政透水板的制备方法，工艺步骤简单，市政透水板成型质量好。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高抗压市政透水板，包括以下重量份数的原料组分：建筑废料50-80份、废石材30-50份、煤渣10-20份、聚丙烯纤维4-10份、硅微粉5-15份、纳米碳酸钙10-20份、石英砂4-12份、净化剂3-9份和增稠剂2-6份，其中：净化剂由重量份数比为2-6：1-4：1-4：2-6：2-6：2-6的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成。
进一步的，增稠剂由重量份数比为2-7：3-9：2-7的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成。
进一步的，高抗压市政透水板，包括以下重量份数的原料组分：建筑废料65份、废石材40份、煤渣15份、聚丙烯纤维7份、硅微粉10份、纳米碳酸钙15份、石英砂8份、净化剂6份和增稠剂4份。
进一步的，净化剂由重量份数比为4:2:2:3:3:3的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成。
进一步的，增稠剂由重量份数比为6:8：6的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成。
进一步的，建筑废料为混凝土废料、废玻璃、废瓷片、或废砖瓦中的一种或多种；废石材为尾矿砂、煤矸石、采石场碎石屑、或废大理石花岗岩碎片中的一种或多种。
本发明的一种高抗压市政透水板，具有以下有益效果：
1、本发明的高抗压市政透水板，采用建筑废料、废石材、煤渣为主要原料，一方面解决了固体垃圾问题，变废为宝，大大降低了制造成本；另一方面还赋予市政透水板更好的孔隙结构，显著改善了市政透水板的透水性能。
2、本发明的高抗压市政透水板，添加的聚丙烯纤维具有良好的阻燃效果，而且还能够提高市政透水板的柔韧性；添加的纳米碳酸钙具有增韧补强的作用，提高了市政透水板的弯曲强度和弯曲弹性模量；添加的净化剂具有优异的金属离子净化效果，能够赋予透水板良好的水质净化能力，丰富了市政透水板的功能；此外，添加的增稠剂稳定性好，能够有效地防止市政透水板出现开裂现象，进一步提高了市政透水板的使用寿命。
3、本发明的高抗压市政透水板，内部透水孔隙均匀，既能满足路面透水板的抗压强度、耐磨性能要求，又能达到透水流畅的效果，此外还具有很好的水质净化能力。
本发明还提供了一种上述高抗压市政透水板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料粉碎：将建筑废料、废石材、煤渣按照原料组分充分混合后，加入粉碎机中粉碎，之后过筛得到混合物A；
(2)增稠剂添加：将聚丙烯纤维、硅微粉、纳米碳酸钙、石英砂按照原料组分充分混合后，加入搅拌机搅拌，在搅拌过程中按照原料组分加入增稠剂，得到混合物B；
(3)净化剂添加：在步骤(2)中得到的混合物B中按照原料组分加入净化剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物C；
(4)原料混合：将步骤(3)得到的混合物C加入步骤(1)得到的混合物A中，充分混合后常温快速搅拌，得到混合物D；
(5)模具成型：将步骤(4)得到的混合物D加入模具中，加压成型，得到市政透水板。
进一步的，步骤(2)中，搅拌机搅拌的转速在800-1200转/分之间，搅拌时间在30-50分钟之间。
进一步的，步骤(3)中，混炼机的混炼温度在160-200摄氏度之间，混炼时间在80-120分钟之间。
进一步的，步骤(4)中，快速搅拌的搅拌速率在2000-4000转/分之间，搅拌时间在30-40分钟之间。
本发明的高抗压市政透水板的制备方法，具有以下有益效果：
本发明的高抗压市政透水板的制备方法，根据市政透水板的原料组分，严格控制各组分的添加顺序、混合时间，从而使得各组分性能可以更好的发挥；严格控制搅拌机的搅拌速度及时间，使得原料的搅拌更加充分均匀；严格控制混炼机的混炼温度及时间，从而保证了各组分的结合/融合效果，使得各组分能够更好的相互配合，协同发挥更优异的性能，共同作用来提升市政透水板的综合性能；严格控制快速搅拌的速率及时间，在一定的时间把控内实现混合物的充分混合，从而使得市政透水板孔隙形成的更加均匀，透水板的性能更加稳定；最后的模具成型保证了市政透水板最终的成型质量，且外观美观。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种高抗压市政透水板，包括以下重量份数的原料组分：建筑废料50份、废石材30份、煤渣10份、聚丙烯纤维4份、硅微粉5份、纳米碳酸钙10份、石英砂4份、净化剂3份和增稠剂2份，其中：
净化剂由重量份数比为2:1:1:2:2:2的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成；
增稠剂由重量份数比为2:3：2的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成。
本实施例的高抗压市政透水板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料粉碎：将建筑废料、废石材、煤渣按照原料组分充分混合后，加入粉碎机中粉碎，之后过筛得到混合物A；
(2)增稠剂添加：将聚丙烯纤维、硅微粉、纳米碳酸钙、石英砂按照原料组分充分混合后，加入搅拌机搅拌，在搅拌过程中按照原料组分加入增稠剂，得到混合物B，其中：搅拌机搅拌的转速为800转/分，搅拌时间为30分钟；
(3)净化剂添加：在步骤(2)中得到的混合物B中按照原料组分加入净化剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物C，其中：混炼机的混炼温度为160摄氏度，混炼时间为80分钟；
(4)原料混合：将步骤(3)得到的混合物C加入步骤(1)得到的混合物A中，充分混合后常温快速搅拌，得到混合物D，其中：快速搅拌的搅拌速率为2000转/分，搅拌时间为30分钟；
(5)模具成型：将步骤(4)得到的混合物D加入模具中，加压成型，得到市政透水板。
实施例2
一种高抗压市政透水板，包括以下重量份数的原料组分：建筑废料80份、废石材50份、煤渣20份、聚丙烯纤维10份、硅微粉15份、纳米碳酸钙20份、石英砂12份、净化剂9份和增稠剂6份，其中：
净化剂由重量份数比为6:4:4:6:6:6的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成；
增稠剂由重量份数比为7:9：7的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成。
本实施例的高抗压市政透水板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料粉碎：将建筑废料、废石材、煤渣按照原料组分充分混合后，加入粉碎机中粉碎，之后过筛得到混合物A；
(2)增稠剂添加：将聚丙烯纤维、硅微粉、纳米碳酸钙、石英砂按照原料组分充分混合后，加入搅拌机搅拌，在搅拌过程中按照原料组分加入增稠剂，得到混合物B，其中：搅拌机搅拌的转速为1200转/分，搅拌时间为50分钟；
(3)净化剂添加：在步骤(2)中得到的混合物B中按照原料组分加入净化剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物C，其中：混炼机的混炼温度为200摄氏度，混炼时间为120分钟；
(4)原料混合：将步骤(3)得到的混合物C加入步骤(1)得到的混合物A中，充分混合后常温快速搅拌，得到混合物D，其中：快速搅拌的搅拌速率为4000转/分，搅拌时间为40分钟；
(5)模具成型：将步骤(4)得到的混合物D加入模具中，加压成型，得到市政透水板。
实施例3
一种高抗压市政透水板，包括以下重量份数的原料组分：建筑废料55份、废石材35份、煤渣12份、聚丙烯纤维5份、硅微粉7份、纳米碳酸钙12份、石英砂5份、净化剂4份和增稠剂3份，其中：
净化剂由重量份数比为4:2:2:3:3:3的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成；
增稠剂由重量份数比为4:5：4的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成。
本实施例的高抗压市政透水板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料粉碎：将建筑废料、废石材、煤渣按照原料组分充分混合后，加入粉碎机中粉碎，之后过筛得到混合物A；
(2)增稠剂添加：将聚丙烯纤维、硅微粉、纳米碳酸钙、石英砂按照原料组分充分混合后，加入搅拌机搅拌，在搅拌过程中按照原料组分加入增稠剂，得到混合物B，其中：搅拌机搅拌的转速为900转/分，搅拌时间为35分钟；
(3)净化剂添加：在步骤(2)中得到的混合物B中按照原料组分加入净化剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物C，其中：混炼机的混炼温度为170摄氏度，混炼时间为90分钟；
(4)原料混合：将步骤(3)得到的混合物C加入步骤(1)得到的混合物A中，充分混合后常温快速搅拌，得到混合物D，其中：快速搅拌的搅拌速率为2400转/分，搅拌时间为32分钟；
(5)模具成型：将步骤(4)得到的混合物D加入模具中，加压成型，得到市政透水板。
实施例4
一种高抗压市政透水板，包括以下重量份数的原料组分：建筑废料75份、废石材45份、煤渣18份、聚丙烯纤维9份、硅微粉13份、纳米碳酸钙18份、石英砂10份、净化剂8份和增稠剂5份，其中：
净化剂由重量份数比为4:2:3:4:4:4的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成；
增稠剂由重量份数比为5:6：5的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成。
本实施例的高抗压市政透水板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料粉碎：将建筑废料、废石材、煤渣按照原料组分充分混合后，加入粉碎机中粉碎，之后过筛得到混合物A；
(2)增稠剂添加：将聚丙烯纤维、硅微粉、纳米碳酸钙、石英砂按照原料组分充分混合后，加入搅拌机搅拌，在搅拌过程中按照原料组分加入增稠剂，得到混合物B，其中：搅拌机搅拌的转速为1100转/分，搅拌时间为45分钟；
(3)净化剂添加：在步骤(2)中得到的混合物B中按照原料组分加入净化剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物C，其中：混炼机的混炼温度为190摄氏度，混炼时间为110分钟；
(4)原料混合：将步骤(3)得到的混合物C加入步骤(1)得到的混合物A中，充分混合后常温快速搅拌，得到混合物D，其中：快速搅拌的搅拌速率为3800转/分，搅拌时间为38分钟；
(5)模具成型：将步骤(4)得到的混合物D加入模具中，加压成型，得到市政透水板。
实施例5
一种高抗压市政透水板，包括以下重量份数的原料组分：建筑废料70份、废石材38份、煤渣16份、聚丙烯纤维6份、硅微粉12份、纳米碳酸钙14份、石英砂10份、净化剂4份和增稠剂5份，其中：
净化剂由重量份数比为5:3:3:5:5:5的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成；
增稠剂由重量份数比为6:7：6的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成。
本实施例的高抗压市政透水板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料粉碎：将建筑废料、废石材、煤渣按照原料组分充分混合后，加入粉碎机中粉碎，之后过筛得到混合物A；
(2)增稠剂添加：将聚丙烯纤维、硅微粉、纳米碳酸钙、石英砂按照原料组分充分混合后，加入搅拌机搅拌，在搅拌过程中按照原料组分加入增稠剂，得到混合物B，其中：搅拌机搅拌的转速为1050转/分，搅拌时间为42分钟；
(3)净化剂添加：在步骤(2)中得到的混合物B中按照原料组分加入净化剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物C，其中：混炼机的混炼温度为175摄氏度，混炼时间为105分钟；
(4)原料混合：将步骤(3)得到的混合物C加入步骤(1)得到的混合物A中，充分混合后常温快速搅拌，得到混合物D，其中：快速搅拌的搅拌速率为2600转/分，搅拌时间为34分钟；
(5)模具成型：将步骤(4)得到的混合物D加入模具中，加压成型，得到市政透水板。
实施例6
一种高抗压市政透水板，包括以下重量份数的原料组分：建筑废料65份、废石材40份、煤渣15份、聚丙烯纤维7份、硅微粉10份、纳米碳酸钙15份、石英砂8份、净化剂6份和增稠剂4份，其中：
净化剂由重量份数比为4:3:3:5:5:5的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成；
增稠剂由重量份数比为6:8：6的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成。
本实施例的高抗压市政透水板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料粉碎：将建筑废料、废石材、煤渣按照原料组分充分混合后，加入粉碎机中粉碎，之后过筛得到混合物A；
(2)增稠剂添加：将聚丙烯纤维、硅微粉、纳米碳酸钙、石英砂按照原料组分充分混合后，加入搅拌机搅拌，在搅拌过程中按照原料组分加入增稠剂，得到混合物B，其中：搅拌机搅拌的转速为1000转/分，搅拌时间为40分钟；
(3)净化剂添加：在步骤(2)中得到的混合物B中按照原料组分加入净化剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物C，其中：混炼机的混炼温度为180摄氏度，混炼时间为100分钟；
(4)原料混合：将步骤(3)得到的混合物C加入步骤(1)得到的混合物A中，充分混合后常温快速搅拌，得到混合物D，其中：快速搅拌的搅拌速率为3000转/分，搅拌时间为35分钟；
(5)模具成型：将步骤(4)得到的混合物D加入模具中，加压成型，得到市政透水板。
本发明各实施例制得的高抗压市政透水板进行抗压强度、透水性能实验，得到的实验数据如下表：
抗压强度(Mpa) 透水系数(mm/s)
实施例1 54.5 2.2
实施例2 54.8 2.3
实施例3 55.2 2.5
实施例4 54.9 2.4
实施例5 54.8 2.5
实施例6 55.5 2.5
现有技术的透水板的抗压强度大约为42-43Mpa，透水系数大约为1.80-1.85mm/s；由以上实验数据可知，本发明的高抗压市政透水板相对现有技术其抗压强度提高了25％-35％，其透水系数提高了20％-40％，抗压强度及透水系数均得到了较大的改善。
本发明的高抗压市政透水板各原料组分相互配合且严格把控各组分的配比，从而使得市政透水板具有优异的抗压强度、耐磨性能、透水性能，且还具有较好的水质净化能力，市政透水板的使用寿命更长，制造成本也较低，市场前景极好。本发明的高抗压市政透水板的制备方法，制备工艺简单、根据原料组分性能严格把控各工艺参数，从而保证了市政透水板的最终成品质量。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种高抗压市政透水板，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：
建筑废料50-80份、废石材30-50份、煤渣10-20份、聚丙烯纤维4-10份、硅微粉5-15份、纳米碳酸钙10-20份、石英砂4-12份、净化剂3-9份和增稠剂2-6份，其中：
所述净化剂由重量份数比为2-6：1-4：1-4：2-6：2-6：2-6的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成；
所述增稠剂由重量份数比为2-7：3-9：2-7的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成；
高抗压市政透水板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料粉碎：将建筑废料、废石材、煤渣按照原料组分充分混合后，加入粉碎机中粉碎，之后过筛得到混合物A；
(2)增稠剂添加：将聚丙烯纤维、硅微粉、纳米碳酸钙、石英砂按照原料组分充分混合后，加入搅拌机搅拌，在搅拌过程中按照原料组分加入增稠剂，得到混合物B；
(3)净化剂添加：在步骤(2)中得到的混合物B中按照原料组分加入净化剂，充分混合后加入混炼机中混炼，得到混合物C；
(4)原料混合：将步骤(3)得到的混合物C加入步骤(1)得到的混合物A中，充分混合后常温快速搅拌，得到混合物D；
(5)模具成型：将步骤(4)得到的混合物D加入模具中，加压成型，得到市政透水板；
步骤(2)中，搅拌机搅拌的转速在800-1200转/分之间，搅拌时间在30-50分钟之间；
步骤(3)中，混炼机的混炼温度在160-200摄氏度之间，混炼时间在80-120分钟之间；
步骤(4)中，快速搅拌的搅拌速率在2000-4000转/分之间，搅拌时间在30-40分钟之间。
2.根据权利要求1所述的高抗压市政透水板，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：
建筑废料65份、废石材40份、煤渣15份、聚丙烯纤维7份、硅微粉10份、纳米碳酸钙15份、石英砂8份、净化剂6份和增稠剂4份。
3.根据权利要求1所述的高抗压市政透水板，其特征在于，所述净化剂由重量份数比为4:2:2:3:3:3的纳米硅藻土、三硅酸二镁、改性Na-LTA/MCM-42复合分子筛、膨胀珍珠粉、活性氧化镁、甲壳素组成。
4.根据权利要求1所述的高抗压市政透水板，其特征在于，所述增稠剂由重量份数比为6:8：6的聚乙二醇、木质素磺酸钠盐、羟乙基纤维素组成。
5.根据权利要求1所述的高抗压市政透水板，其特征在于：
所述建筑废料为混凝土废料、废玻璃、废瓷片或废砖瓦中的一种或多种；
所述废石材为尾矿砂、煤矸石、采石场碎石屑或废大理石花岗岩碎片中的一种或多种。
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