CN113896468A - 一种透水材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种透水材料及其制备方法；所述的透水材料包括骨料、包覆所述骨料的粘结剂、增强剂、水溶性纤维和水，所述的骨料为砂石颗粒，所述的砂石颗粒的粒径为50‑150目，所述的粘结剂为水泥或高岭土，所述的增强剂为硅灰和铁尾矿砂的混合物，所述的水溶性纤维为海藻纤维或羧甲基纤维素纤维；本发明所制备的透水材料，通过加入水溶性纤维，使制备的透水材料具有高透水多孔固结构，同时，通过实验获取增强剂的合适添加量，使得制备的透水材料在不影响透水速率和滤水率的情况下，还具有强大的抗压强度，具有广泛的应用前景，值得推广。

Description

一种透水材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种透水材料及其制备方法。
背景技术
透水材料是指有透水材料制成或者具有透水功能的、用于修建道路或者铺设地面的材料。常见的透水料有透水混凝土，透水砖等。随着海绵城市概念的发展，透水材料也得到了十分广泛的应用。
随着社会经济发展城市化区域不断扩张，城市路面硬化率较高，由此带来的"城市荒漠化"及"热岛效应"等问题亟待解决.透水材料因具有结构良好的连通孔和较大的孔隙率而具有良好的透水性和保湿性，从而使城市积水可以顺利渗入土壤继而影响城市生态系统，减轻“喊市荒漠化”及“热岛效应”对城市化带来的影响，改善城市环境。
在专利申请号为CN201711278184.8的“一种透水保水材料及其制备方法”的专利，在说明书中记载有“所述透水保水材料采用磷酸镁水泥作为粘结剂，所述磷酸镁水泥与骨料的质量比为1:1.5～5，所述骨料的粒径为0.2～5mm；制备方法包括以下步骤：将磷酸镁水泥和骨料混合，并加水搅拌成均匀的混合料后，将所述混合料平铺于路面成型，或者将所述混合料通过压力成型，即得到所述的透水保水材料。本发明实现了将磷酸镁水泥应用于制备透水保水材料，在满足了透水材料良好透水性能的同时，还具有较好的保水性能，而且还具有良好的抗压强度”，但是上述专利所提供的透水材料，缺少添加的辅料，使得所制备的透水材料的抗压强度不佳，同时，也影响了透水材料的透水速度以及滤水率，无法满足使用者对于透水材料的需求。
综上所述，研发一种透水材料及其制备方法，仍是建筑材料技术领域中急需解决的关键问题。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种透水材料及其制备方法，本发明所制备的透水材料，通过加入水溶性纤维，使制备的透水材料具有高透水多孔固结构，同时，添加合适的增强剂的添加量，使得制备的透水材料在不影响透水速率和滤水率的情况下，还具有强大的抗压强度。
本发明提供了一种透水材料，所述的透水材料包括骨料、包覆所述骨料的粘结剂、增强剂、水溶性纤维和水；
进一步的，所述的骨料为砂石颗粒，所述的砂石颗粒的粒径为50-150目，作为优选的，砂石颗粒的粒径为80目；
进一步的，所述的粘结剂为水泥或高岭土；
进一步的，所述的增强剂为硅灰和铁尾矿砂的混合物；
进一步的，所述的水溶性纤维为海藻纤维或羧甲基纤维素纤维。
更进一步的，所述的增强剂中硅灰和铁尾矿砂的混合比为1:2。
本发明还提供了一种透水材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取骨料，将骨料置于搅拌机中，向搅拌机中加入粘结剂和水，将骨料和粘结剂混合均匀；
(2)向步骤(1)中加入增强剂和水溶性纤维，并搅拌混合均匀，制得混合料；
(3)将混合料通过机械压制成型，制的制得透水材料。
进一步的，所述的混合料中的水固比为0.05-0.1；
作为优选的，所述的混合料中的水固比为0.08。
其中，所述的混合料中粘结剂的添加量为骨料质量的20％。
所述的混合料中增强剂的添加量为骨料质量的10％。
所述的水溶性纤维的添加量为骨料质量的6％。
进一步的，在压制成型时，成型压强为10-30MPa。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
本发明所制备的透水材料，通过加入水溶性纤维，使制备的透水材料具有高透水多孔固结构，同时，通过实验获取增强剂的合适添加量，使得制备的透水材料在不影响透水速率和滤水率的情况下，还具有强大的抗压强度，具有广泛的应用前景，值得推广。
附图说明
图1为本发明中实施例4透水材料抗压强度的统计柱状图；
图2为本发明中实施例4透水材料透水速率的统计柱状图；
图3为本发明中实施例4透水材滤水率的统计柱状图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：制备透水材料
(1)称取145g的砂石颗粒(砂石颗粒的粒径为80目)，将145g的砂石颗粒置于搅拌机中，向搅拌机中加入29g的水泥和15.8g的水，将砂石颗粒和粘结剂混合均匀；(2)向步骤(1)中加入15g的增强剂(其中硅灰和铁尾矿砂分别为5g、10g)和8.7g的海藻纤维，并搅拌混合均匀，制得混合料；(3)将值得的混合料放入成型机中，在成型压强为20MPa的条件下，压制成型，获得透水材料。
实施例2：水溶性纤维及其添加量对透水材料性能的影响
根据实施例1中的制备方法，分别添加0g、2.7g、4.7g、6.7g、8.7g和10.7g的水溶性纤维，在其他条件不变的情况下，制备获取6组(A组、B组、C组、D组、E组、F组和G组)透水材料，采用JC/T945-2005检测标准，分别测试抗压强度，采用G/T376-2012标准，分别测试透水速率和滤水率，将相关检测数据记录于表1。
表1透水材料性能检测表
Figure BDA0003357839650000041
Figure BDA0003357839650000051
由表1中的相关数据可知，本发明通过加入水溶性纤维，相对于未添加水溶性纤维的透水材料来说，能够有效的提高所制备的透水材料的抗压强度、透水速率以及滤水率，特别是在水溶性纤维添加量为8.7g的F组中，透水材料的抗压强度能够达到40MPa，透水速度能够达到3.1ml(min·cm2)，滤水率能够达到93.87％。
实施例3：增强剂及其添加量对透水材料性能的影响
根据实施例1中的制备方法，分别添加0g、5g、10g、15g和20g的增强剂，其中，增强剂中硅灰和铁尾矿砂的混合比为1:2，在其他条件不变的情况下，制备获取5组：a组、b组、c组、d组和e组透水材料，采用实施例2的检测标准，分别测试抗压强度、透水速率和滤水率，将相关检测数据记录于表2。
表2透水材料性能检测表
Figure BDA0003357839650000052
Figure BDA0003357839650000061
由表2中的相关数据可知，本发明通过加入增强剂，相对于未添加增强剂的透水材料来说，能够有效的提高所制备的透水材料的抗压强度，在增强剂的添加量在15g内时，对于透水材料的透水速率和滤水率影响不大，在添加量超过15g时，会对透水材料的透水速率和滤水率产生影响，因此，在制备透水材料中，加入增强剂，并控制增强剂的增加量，在保障透水材料良好的透水速率和滤水率的情况下，能够增强透水材料的抗压强度。
实施例4：本发明的透水材料与现有透水材料的性能对比
采用实施例1中的制备方法，制备本发明的透水材料，将本发明的透水材料作为实验组，并选用专利申请号为CN201711278184.8的专利的方法，制备透水材料作为对比组，对实验组和对比组的透水材料的相关性能进行检测，将相关数据记录于表3，并对相关数据进行柱状图数据统计，见图1、图2和图3。
表3性能检测记录表
Figure BDA0003357839650000062
由图1-3和表3中的相关数据可知，本发明所制备的透水材料，在抗压强度、透水速率以及滤水率性能上，明显优于对比组，由此，可知，本发明所制备的透水材料，具有优异的抗压强度、透水速率以及滤水率性能。
本发明，将骨料置于搅拌机中，向搅拌机中加入粘结剂和水，将骨料和粘结剂混合均匀，再加入增强剂和水溶性纤维，并搅拌混合均匀，制得混合料，将混合料通过机械压制成型，制的制得透水材料，所制备的透水材料，通过加入水溶性纤维，使制备的透水材料具有高透水多孔固结构，同时，通过实验获取增强剂的合适添加量，使得制备的透水材料在不影响透水速率和滤水率的情况下，还具有强大的抗压强度，具有广泛的应用前景，值得推广。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种透水材料，其特征在于，所述的透水材料包括骨料、包覆所述骨料的粘结剂、增强剂、水溶性纤维和水；
所述的骨料为砂石颗粒，所述的砂石颗粒的粒径为50-150目；
所述的粘结剂为水泥或高岭土；
所述的增强剂为硅灰和铁尾矿砂的混合物；
所述的水溶性纤维为海藻纤维或羧甲基纤维素纤维。
2.根据权利要求1所述的一种透水材料，其特征在于，所述的增强剂中硅灰和铁尾矿砂的混合比为1:2。
3.一种透水材料的制备方法，其特征在于，使用了根据权利要求1-2任一项所述的一种透水材料，包括以下步骤：
(1)称取骨料，将骨料置于搅拌机中，向搅拌机中加入粘结剂和水，将骨料和粘结剂混合均匀；
(2)向步骤(1)中加入增强剂和水溶性纤维，并搅拌混合均匀，制得混合料；
(3)将混合料通过机械压制成型，制的制得透水材料。
4.根据权利要求3所述的一种透水材料的制备方法，其特征在于，所述的混合料中的水固比为0.05-0.1。
5.根据权利要求3所述的一种透水材料的制备方法，其特征在于，所述的混合料中粘结剂的添加量为骨料质量的20％。
6.根据权利要求4所述的一种透水材料的制备方法，其特征在于，所述的混合料中增强剂的添加量为骨料质量的10％。
7.根据权利要求3所述的一种透水材料的制备方法，其特征在于，所述的水溶性纤维的添加量为骨料质量的6％。
8.根据权利要求3所述的一种透水材料的制备方法，其特征在于，在压制成型时，成型压强为10-30MPa。
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