CN114163180B - 一种防滑透水砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防滑透水砖及其制备方法，涉及建筑材料技术领域。本发明在制备防滑透水砖时，首先将水泥，沙石和改性碳酸钙颗粒加水混合均匀置于模具中，制得沟壑砖，通过红外对沟壑砖进行加热，形成孔道，再用氯化钠渗入孔道进行离子交换，制得多孔沟壑砖，加入改性纳米二氧化钛并进行超声处理时改性纳米二氧化钛结合沉积在多孔沟壑砖表面，在沟壑边缘涂抹脂溶性物质，再沉积甲氧基三甲基硅烷形成疏水表面，将沟壑边缘脂溶性物质溶解并用超声干涉使正硅酸乙酯沉积在沟壑边缘形成亲水尖端，制得防滑透水砖。本发明制备的防滑透水砖具有良好的防滑性能和透水性能。

Description

一种防滑透水砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种防滑透水砖及其制备方法。
背景技术
砖作为建筑材料的主体，随着社会的发展，砖也从主要的用于建筑墙体的青砖、红砖，增加了用于地面铺设的地砖，装饰用的瓷砖，铺路用的水泥砖等，水泥砖是指利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等(以上原料的一种或数种)作为主要原料，用水泥做凝固剂，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料称之为水泥砖。水泥砖自重较重，强度较高，无须烧制，用电厂的污染物粉煤灰做材料，比较环保，国家已经在大力推广。此类砌块唯一缺点就是与抹面砂浆结合不如红砖，容易在墙面产生裂缝，影响美观。施工时应充分喷水，要求较高的别墅类可考虑满墙挂钢丝网，可以有效防止裂缝。
水泥砖的强度较高，无需烧制易成型，优点明显，但缺点也较明显，现有的水泥砖易表面亲水易使粉尘在便面堆积，人在上面易打滑，同时油污沾染表面不易去除，使防滑性能降低，同时水泥的透水性较差，容易积水，积水易使粉尘润湿沉积，使表面形成滑动不稳定的泥层，极易使人摔倒，本发明制备的防滑透水砖具有良好的防滑性能和透水性能，同时具有清洁的功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防滑透水砖及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
一种防滑透水砖，其特征在于，按重量份数计，主要包括：2000～2200份水泥，200～220份沙石，200～220份改性碳酸钙颗粒，8～14份改性纳米二氧化钛，6～11份甲氧基三甲基硅烷和2～4份正硅酸乙酯。
作为优化，所述改性碳酸钙颗粒是由氯化钙和碳酸钠反应制得多孔碳酸钙颗粒，用马来酸酐在多孔碳酸钙孔隙间聚合制得。
作为优化，所述改性纳米二氧化钛是由钛酸四丁酯与盐酸反应形成二氧化钛溶胶，待溶胶形成凝胶后进行研磨制得纳米二氧化钛，用正硅酸乙酯对纳米二氧化钛进行包覆制得。
作为优化，一种防滑透水砖的制备方法，主要包括以下制备步骤：
(1)砖体的制备：将水泥，粒径3～5mm的沙石，改性碳酸钙颗粒和纯水按质量比10：1：1：4～10：2：2：5混合均匀，并置于300mm*300mm*100mm的模具中，在20～30℃，室内环境中，每6h用0.3～0.5g/cm2的量的水喷洒表面，静置24～30h，制得沟壑砖；
(2)红外并盐渗：用红外灯对沟壑砖进行加热3～5h，后使沟壑砖悬空并用木板贴合侧面形成木桶状，加入沟壑砖质量3～5倍的质量分数3～5％的氯化钠溶液，在20～30℃，重力的作用下透过孔道并沥干，制得多孔沟壑砖；
(3)一次超声沉积并疏水处理：将多孔沟壑砖沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量1.1～1.3倍的纯水中，加入多孔沟壑砖质量0.03～0.05倍的改性纳米二氧化钛和多孔沟壑砖质量0.003～0.005倍的正硅酸乙酯，在20～30℃，300～500kHz的超声振荡下反应3～5h，于60～70℃，在沟壑边缘涂抹1.5～2.5mm宽的聚丙烯酸甲酯至300～500μm厚，再将沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量3～5倍的质量分数15～20％的氨水中，再加入多孔沟壑砖质量0.03～0.05倍的甲氧基三甲基硅烷，在20～30℃，30～40kHz的超声振荡下反应80～100min，取出并置于纯水中浸洗3～5min后沥干，制得疏水沟壑砖；
(4)二次超声沉积：疏水沟壑砖进行预处理后将沟壑面朝上置于疏水沟壑砖质量1.1～1.3倍的质量分数15～20％的氨水中，加入疏水沟壑砖质量0.3～0.5倍的无水乙醇和疏水沟壑砖质量0.001～0.002倍的正硅酸乙酯，在一侧用300～500kHz的超声波并施加双缝干涉板形成干涉波处理40～50min，再置于纯水中浸洗3～5min后沥干，室温下，用混凝土养护膜包裹表面，每6h用0.3～0.5g/cm2的量的水喷洒表面，养护25～28天，制得防滑透水砖。
作为优化，步骤(1)所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的一种或几种混合使用。
作为优化，步骤(1)所述改性碳酸钙颗粒的制备方法为：在质量分数10％的氯化钙溶液中加入氯化钙溶液质量0.005～0.008倍的十二烷基硫酸钠，在20～30℃，2000～2500r/min搅拌3～5min，再加入氯化钙溶液质量1倍的质量分数10％碳酸钠溶液，在20～30℃，1000～1500r/min搅拌10～15min，然后在7000～8000r/min离心25～30min并收集沉淀，用纯水和无水乙醇分别洗3～5次，在70～80℃干燥4～6h，制得多孔碳酸钙颗粒；将多孔碳酸钙颗粒，马来酸酐和异丙醇按质量比1：1：10～1：1：15混合均匀，再加入多孔碳酸钙颗粒质量3～5倍的质量分数50％的氢氧化钠溶液和多孔碳酸钙颗粒质量0.03～0.05倍的硫酸铁铵，升温至70～80℃并每30min添加多孔碳酸钙颗粒质量1倍的质量分数30％的过氧化氢反应5～6h，再继续保温80～100min后冷却至5～25℃后过滤，用无水乙醇洗涤3～5次，在-10～-1℃，5～10Pa的压力下干燥6～8h，制备而成。
作为优化，步骤(2)所述红外灯的工作电压为380～400V，功率为3kW。
作为优化，步骤(3)所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将钛酸四丁酯和乙酰丙酮，无水乙醇按质量比10：1：30～10：1：40混合均匀配制成钛酸四丁酯溶液；将质量分数10～15％的盐酸溶液和无水乙醇按质量比1：4～1：5混合均匀配制成盐酸醇溶液，在20～30℃，1500～2000r/min的搅拌下向钛酸四丁酯溶液中以1mL/s的速度滴加钛酸四丁酯溶液质量1.3～1.5倍的盐酸醇溶液，继续以相同转速搅拌40～48h后过滤，并用无水乙醇和纯水各洗涤3～5次，再与质量分数15％的氨水、无水乙醇按质量比1：4：4～1：6：6混合均匀，再加入钛酸四丁酯质量2.5～2.8倍的正硅酸乙酯，在20～30℃，1500～2000r/min搅拌反应2～3h后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤3～5次，在-10～-1℃，5～10Pa的压力下干燥6～8h，制备而成。
作为优化，步骤(4)所述预处理的方法为：用40～50℃丙酮对疏水沟壑砖浸洗3～5min后沥干。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明在制备防滑透水砖，通过砖体的制备，红外并盐渗，一次超声沉积并疏水处理，二次超声沉积制得。
首先，将马来酸酐在多孔碳酸钙颗粒孔隙中聚合形成聚马来酸酐交叉缠绕的改性碳酸钙颗粒，聚马来酸酐的长链结构可增加制得的砖的韧性，以水泥和沙石混合并加入改性碳酸钙颗粒在模具中定型，形成一侧表面具有沟壑的沟壑砖，沟壑表面易于水的透过流失并具有防滑作用；通过红外加热是沟壑砖内部的改性碳酸钙颗粒中的聚马来酸酐水解成羧基，羧基和碳酸钙反应生成有机钙盐和二氧化碳，二氧化碳受热膨胀运动形成孔道，增加沟壑砖的透水性能，再用氯化钠进行性盐渗，氯化钠通过孔道与有机钙盐进行离子交换形成有机钠盐，制得多孔沟壑砖，有机钠盐易吸水解离，并使局部水溶液的浓度增高，并使水在浓度差的作用下透过孔道，进一步增加沟壑砖的透水性能。
其次，使改性纳米二氧化钛在表面形成光催化层，在沟壑边缘线上用聚丙烯酸甲酯进行掩盖保护，并用有机硅在多孔沟壑砖表面及沟壑上形成疏水表面，当水滴在疏水层表面上时，受到向上的疏水力和向下的静压力，静压力随着水滴体积的增大而增大，当静压力足以克服疏水力时，液滴将穿过疏水层，液滴接亲水层的毛细作用下穿透薄膜。当水滴在亲水面时，水滴在较强的毛细作用下铺展，使静压力变小，同时受到疏水层较大的阻力，使水滴无法穿透薄膜，从而实现水的单向透过，此外改性纳米二氧化钛能通过光催化降解油脂，避免油脂滞留在表面，提高了防滑性能；将聚丙烯酸甲酯溶解，并用超声干涉使正硅酸乙酯形成条纹状沉积，条纹状沉积与沟壑边缘线相交在沟壑边缘形成亲水尖端，亲水尖端易吸附应道表面的水低流入沟壑，提高防滑效果，同时无水时可吸附空气中的水分在表面凝结成小水滴，水滴再重力的作用下滑落到疏水沟壑中，带走脏污，达到了自清洁的效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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，本领域普通技术人员在没有做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。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的防滑透水砖的各指标测试方法如下：
防滑性能：将各实施例所得的防滑透水砖与对比例材料取相同体积，沟壑面朝上置于相同的室外环境中，并用相同量的同种的油水混合物泼洒在表面上，并在日光下晒1h后，用相同型号的运动鞋，施加相同的压力，测试并记录摩擦力。
透水性能：将各实施例所得的防滑透水砖与对比例材料取相同体积，悬空并沟壑面朝上侧面围上本板防止水从侧面流失，再加相同量的水在相同时间相同压力相同温度下测量透水量。
实施例1
一种防滑透水砖，按重量份数计，主要包括：2000份水泥，200份沙石，200份改性碳酸钙颗粒，8份改性纳米二氧化钛，6份甲氧基三甲基硅烷和2份正硅酸乙酯。
一种防滑透水砖的制备方法，所述防滑透水砖的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)砖体的制备：在质量分数10％的氯化钙溶液中加入氯化钙溶液质量0.005倍的十二烷基硫酸钠，在20℃，2000r/min搅拌5min，再加入氯化钙溶液质量1倍的质量分数10％碳酸钠溶液，在20℃，1000r/min搅拌15min，然后在7000r/min离心30min并收集沉淀，用纯水和无水乙醇分别洗3次，在70℃干燥4h，制得多孔碳酸钙颗粒；将多孔碳酸钙颗粒，马来酸酐和异丙醇按质量比1：1：10混合均匀，再加入多孔碳酸钙颗粒质量3倍的质量分数50％的氢氧化钠溶液和多孔碳酸钙颗粒质量0.03倍的硫酸铁铵，升温至70℃并每30min添加多孔碳酸钙颗粒质量1倍的质量分数30％的过氧化氢反应6h，再继续保温100min后冷却至5℃后过滤，用无水乙醇洗涤3次，在-10℃，5Pa的压力下干燥8h，制得改性碳酸钙颗粒；将水泥，粒径3mm的沙石，改性碳酸钙颗粒和纯水按质量比10：1：1：4混合均匀，并置于300mm*300mm*100mm的模具中，在20℃，室内环境中，每6h用0.3g/cm2的量的水喷洒表面，静置30h，制得沟壑砖；
(2)红外并盐渗：用红外灯对沟壑砖进行加热3h，后使沟壑砖悬空并用木板贴合侧面形成木桶状，加入沟壑砖质量3倍的质量分数5％的氯化钠溶液，在20℃，重力的作用下透过孔道并沥干，制得多孔沟壑砖；
(3)一次超声沉积并疏水处理：将钛酸四丁酯和乙酰丙酮，无水乙醇按质量比10：1：30混合均匀配制成钛酸四丁酯溶液；将质量分数10％的盐酸溶液和无水乙醇按质量比1：4混合均匀配制成盐酸醇溶液，在20℃，1500r/min的搅拌下向钛酸四丁酯溶液中以1mL/s的速度滴加钛酸四丁酯溶液质量1.3倍的盐酸醇溶液，继续以相同转速搅拌48h后过滤，并用无水乙醇和纯水各洗涤3次，再与质量分数15％的氨水、无水乙醇按质量比1：4：4混合均匀，再加入钛酸四丁酯质量2.5倍的正硅酸乙酯，在20℃，1500r/min搅拌反应3h后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，在-10℃，5Pa的压力下干燥8h，制得改性纳米二氧化钛；将多孔沟壑砖沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量1.1倍的纯水中，加入多孔沟壑砖质量0.03倍的改性纳米二氧化钛和多孔沟壑砖质量0.003倍的正硅酸乙酯，在20℃，300kHz的超声振荡下反应5h，于60℃，在沟壑边缘涂抹1.5mm宽的聚丙烯酸甲酯至300μm厚，再将沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量3倍的质量分数20％的氨水中，再加入多孔沟壑砖质量0.03倍的甲氧基三甲基硅烷，在20℃，30kHz的超声振荡下反应100min，取出并置于纯水中浸洗5min后沥干，制得疏水沟壑砖；
(4)二次超声沉积：用40℃丙酮对疏水沟壑砖浸洗5min后沥干，再将沟壑面朝上置于疏水沟壑砖质量1.1倍的质量分数15％的氨水中，加入疏水沟壑砖质量0.3倍的无水乙醇和疏水沟壑砖质量0.001倍的正硅酸乙酯，在一侧用300kHz的超声波并施加双缝干涉板形成干涉波处理50min，再置于纯水中浸洗5min后沥干，室温下，用混凝土养护膜包裹表面，每6h用0.3g/cm2的量的水喷洒表面，养护25天，制得防滑透水砖。
实施例2
一种防滑透水砖，按重量份数计，主要包括：2100份水泥，210份沙石，210份改性碳酸钙颗粒，11份改性纳米二氧化钛，9份甲氧基三甲基硅烷和3份正硅酸乙酯。
一种防滑透水砖的制备方法，所述防滑透水砖的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)砖体的制备：在质量分数10％的氯化钙溶液中加入氯化钙溶液质量0.006倍的十二烷基硫酸钠，在25℃，2200r/min搅拌4min，再加入氯化钙溶液质量1倍的质量分数10％碳酸钠溶液，在25℃，1300r/min搅拌12min，然后在7500r/min离心28min并收集沉淀，用纯水和无水乙醇分别洗4次，在75℃干燥5h，制得多孔碳酸钙颗粒；将多孔碳酸钙颗粒，马来酸酐和异丙醇按质量比1：1：12混合均匀，再加入多孔碳酸钙颗粒质量4倍的质量分数50％的氢氧化钠溶液和多孔碳酸钙颗粒质量0.04倍的硫酸铁铵，升温至75℃并每30min添加多孔碳酸钙颗粒质量1倍的质量分数30％的过氧化氢反应5h，再继续保温90min后冷却至15℃后过滤，用无水乙醇洗涤4次，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得改性碳酸钙颗粒；将水泥，粒径4mm的沙石，改性碳酸钙颗粒和纯水按质量比10：1.5：1.5：4.5混合均匀，并置于300mm*300mm*100mm的模具中，在25℃，室内环境中，每6h用0.4g/cm2的量的水喷洒表面，静置27h，制得沟壑砖；
(2)红外并盐渗：用红外灯对沟壑砖进行加热4h，后使沟壑砖悬空并用木板贴合侧面形成木桶状，加入沟壑砖质量4倍的质量分数4％的氯化钠溶液，在25℃，重力的作用下透过孔道并沥干，制得多孔沟壑砖；
(3)一次超声沉积并疏水处理：将钛酸四丁酯和乙酰丙酮，无水乙醇按质量比10：1：35混合均匀配制成钛酸四丁酯溶液；将质量分数12％的盐酸溶液和无水乙醇按质量比1：4.5混合均匀配制成盐酸醇溶液，在25℃，1800r/min的搅拌下向钛酸四丁酯溶液中以1mL/s的速度滴加钛酸四丁酯溶液质量1.4倍的盐酸醇溶液，继续以相同转速搅拌44h后过滤，并用无水乙醇和纯水各洗涤4次，再与质量分数15％的氨水、无水乙醇按质量比1：5：5混合均匀，再加入钛酸四丁酯质量2.6倍的正硅酸乙酯，在25℃，1800r/min搅拌反应2.5h后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤4次，在-5℃，8Pa的压力下干燥7h，制得改性纳米二氧化钛；将多孔沟壑砖沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量1.2倍的纯水中，加入多孔沟壑砖质量0.04倍的改性纳米二氧化钛和多孔沟壑砖质量0.004倍的正硅酸乙酯，在25℃，400kHz的超声振荡下反应4h，于65℃，在沟壑边缘涂抹2mm宽的聚丙烯酸甲酯至500μm厚，再将沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量4倍的质量分数18％的氨水中，再加入多孔沟壑砖质量0.04倍的甲氧基三甲基硅烷，在25℃，35kHz的超声振荡下反应90min，取出并置于纯水中浸洗4min后沥干，制得疏水沟壑砖；
(4)二次超声沉积：用45℃丙酮对疏水沟壑砖浸洗4min后沥干，再将沟壑面朝上置于疏水沟壑砖质量1.2倍的质量分数18％的氨水中，加入疏水沟壑砖质量0.4倍的无水乙醇和疏水沟壑砖质量0.0015倍的正硅酸乙酯，在一侧用400kHz的超声波并施加双缝干涉板形成干涉波处理45min，再置于纯水中浸洗4min后沥干，室温下，用混凝土养护膜包裹表面，每6h用0.4g/cm2的量的水喷洒表面，养护26天，制得防滑透水砖。
实施例3
一种防滑透水砖，按重量份数计，主要包括：2200份水泥，220份沙石，220份改性碳酸钙颗粒，14份改性纳米二氧化钛，11份甲氧基三甲基硅烷和4份正硅酸乙酯。
一种防滑透水砖的制备方法，所述防滑透水砖的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)砖体的制备：在质量分数10％的氯化钙溶液中加入氯化钙溶液质量0.008倍的十二烷基硫酸钠，在30℃，2500r/min搅拌5min，再加入氯化钙溶液质量1倍的质量分数10％碳酸钠溶液，在30℃，1500r/min搅拌10min，然后在8000r/min离心25min并收集沉淀，用纯水和无水乙醇分别洗5次，在80℃干燥4h，制得多孔碳酸钙颗粒；将多孔碳酸钙颗粒，马来酸酐和异丙醇按质量比1：1：15混合均匀，再加入多孔碳酸钙颗粒质量5倍的质量分数50％的氢氧化钠溶液和多孔碳酸钙颗粒质量0.05倍的硫酸铁铵，升温至80℃并每30min添加多孔碳酸钙颗粒质量1倍的质量分数30％的过氧化氢反应6h，再继续保温80min后冷却至25℃后过滤，用无水乙醇洗涤5次，在-1℃，10Pa的压力下干燥6h，制得改性碳酸钙颗粒；将水泥，粒径5mm的沙石，改性碳酸钙颗粒和纯水按质量比10：2：2：5混合均匀，并置于300mm*300mm*100mm的模具中，在30℃，室内环境中，每6h用0.5g/cm2的量的水喷洒表面，静置30h，制得沟壑砖；
(2)红外并盐渗：用红外灯对沟壑砖进行加热5h，后使沟壑砖悬空并用木板贴合侧面形成木桶状，加入沟壑砖质量5倍的质量分数3％的氯化钠溶液，在30℃，重力的作用下透过孔道并沥干，制得多孔沟壑砖；
(3)一次超声沉积并疏水处理：将钛酸四丁酯和乙酰丙酮，无水乙醇按质量比10：1：40混合均匀配制成钛酸四丁酯溶液；将质量分数15％的盐酸溶液和无水乙醇按质量比1：5混合均匀配制成盐酸醇溶液，在30℃，2000r/min搅拌下向钛酸四丁酯溶液中以1mL/s的速度滴加钛酸四丁酯溶液质量1.5倍的盐酸醇溶液，继续以相同转速搅拌40h后过滤，并用无水乙醇和纯水各洗涤5次，再与质量分数15％的氨水、无水乙醇按质量比1：6：6混合均匀，再加入钛酸四丁酯质量2.8倍的正硅酸乙酯，在30℃，2000r/min搅拌反应2h后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤5次，在-1℃，10Pa的压力下干燥6h，制得改性纳米二氧化钛；将多孔沟壑砖沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量1.3倍的纯水中，加入多孔沟壑砖质量0.05倍的改性纳米二氧化钛和多孔沟壑砖质量0.005倍的正硅酸乙酯，在30℃，500kHz的超声振荡下反应3h，于70℃，在沟壑边缘涂抹2.5mm宽的聚丙烯酸甲酯至300μm厚，再将沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量5倍的质量分数15％的氨水中，再加入多孔沟壑砖质量0.05倍的甲氧基三甲基硅烷，在30℃，40kHz的超声振荡下反应100min，取出并置于纯水中浸洗5min后沥干，制得疏水沟壑砖；
(4)二次超声沉积：用50℃丙酮对疏水沟壑砖浸洗3min后沥干，再将沟壑面朝上置于疏水沟壑砖质量1.3倍的质量分数20％的氨水中，加入疏水沟壑砖质量0.5倍的无水乙醇和疏水沟壑砖质量0.002倍的正硅酸乙酯，在一侧用500kHz的超声波并施加双缝干涉板形成干涉波处理40min，再置于纯水中浸洗5min后沥干，室温下，用混凝土养护膜包裹表面，每6h用0.5g/cm2的量的水喷洒表面，养护28天，制得防滑透水砖。
对比例1
对比例1的制备方法同实施例2。该防滑透水砖与实施例2的区别仅在于组成成份上将改性碳酸钙颗粒替换为多孔碳酸钙颗粒。
对比例2
对比例2的制备方法同实施例2。该防滑透水砖与实施例2的区别仅在于组成成份上将改性纳米二氧化钛替换为纳米二氧化钛。
对比例3
对比例3的组成成分同实施例2。该防滑透水砖与实施例2的区别在于步骤(1)所用300mm*300mm*100mm的模具无沟壑纹不形成沟壑表面；步骤(3)所述聚丙烯酸甲酯涂抹在砖体侧面边缘。
对比例4
对比例4的处方组成同实施例2。该防滑透水砖的制备方法与实施例2的区别仅在于步骤(4)的不同，将步骤(4)修改为：用45℃丙酮对疏水沟壑砖浸洗4min后沥干，再将沟壑面朝上置于疏水沟壑砖质量1.2倍的质量分数18％的氨水中，加入疏水沟壑砖质量0.4倍的无水乙醇和疏水沟壑砖质量0.0015的正硅酸乙酯，以2000～3000r/min搅拌45min，再置于纯水中浸洗4min后沥干，室温下，用混凝土养护膜包裹表面，每6h用0.4g/cm2的量的水喷洒表面，养护26天，制得防滑透水砖。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例1至4的防滑透水砖的防滑性能和透水性能的性能分析结果。
表1
摩擦力 透水量 摩擦力 透水量
实施例1 864N 286g 对比例1 865N 86g
实施例2 868N 292g 对比例2 552N 292g
实施例3 865N 283g 对比例3 692N 218g
对比例4 708N 281g
从表1中实施例1、2、3和对比列1的实验数据比较可发现，实施例1、2、3对比对比例1的透水量大，说明了用马来酸酐在多孔碳酸钙孔隙间聚合制得的改性碳酸钙，在后续处理中改性碳酸钙颗粒中的聚马来酸酐水解成羧基，羧基和碳酸钙反应生成有机钙盐和二氧化碳，二氧化碳受热膨胀运动形成孔道，并且氯化钠通过孔道与有机钙盐进行离子交换形成有机钠盐，有机钠盐易吸水解离，并使局部水溶液的浓度增高，并使水在浓度差的作用下透过孔道，从而提高了防滑透水砖的透水性能；实施例1、2、3对比对比例2的摩擦力大，说明了对纳米二氧化钛进行改性后，使改性纳米二氧化钛与砖体的结合能力增强，使改性纳米二氧化钛不易脱落流失，从而提高了光催化降解油渍的能力，使油渍不易保留在表面，从而提高了防滑透水砖的防滑性能；从实施例1、2、3对比对比例3实验数据比较可发现，实施例1、2、3对比对比例3的摩擦力和透水量大，说明了形成沟壑表面可以增加液体的流逝效果，且聚集在沟壑中使液压增大，压力促进水的渗透，从而提高防滑透水砖的透水效果，同时沟壑表面本身具有防滑的作用，并且能使液体汇集加速表面的水渍减少，从而提高防滑透水砖的防滑性能；从实施例1、2、3对比对比例4实验数据比较可发现，实施例1、2、3对比对比例4的摩擦力大，超声干涉相交于搅拌而言，超声干涉使正硅酸乙酯形成条纹状沉积，条纹状沉积与沟壑边缘线相交在沟壑边缘形成亲水尖端，亲水尖端易吸附应道表面的水低流入沟壑，提高防滑效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种防滑透水砖的制备方法，主要包括以下制备步骤：
（1）砖体的制备：将水泥，粒径3~5mm的沙石，改性碳酸钙颗粒和纯水按质量比10：1：1：4~10：2：2：5混合均匀，并置于300mm*300mm*100mm的模具中，在20~30℃，室内环境中，每6h用0.3~0.5g/cm2的量的水喷洒表面，静置24~30h，制得沟壑砖；
（2）红外并盐渗：用红外灯对沟壑砖进行加热3~5h，后使沟壑砖悬空并用木板贴合侧面形成木桶状，加入沟壑砖质量3~5倍的质量分数3~5%的氯化钠溶液，在20~30℃，重力的作用下透过孔道并沥干，制得多孔沟壑砖；
（3）一次超声沉积并疏水处理：将多孔沟壑砖沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量1.1~1.3倍的纯水中，加入多孔沟壑砖质量0.03~0.05倍的改性纳米二氧化钛和多孔沟壑砖质量0.003~0.005倍的正硅酸乙酯，在20~30℃，300~500kHz的超声振荡下反应3~5h，于60~70℃，在沟壑边缘涂抹1.5~2.5mm宽的聚丙烯酸甲酯至300~500μm厚，再将沟壑面朝上置于多孔沟壑砖质量3~5倍的质量分数15~20%的氨水中，再加入多孔沟壑砖质量0.03~0.05倍的甲氧基三甲基硅烷，在20~30℃，30~40kHz的超声振荡下反应80~100min，取出并置于纯水中浸洗3~5min后沥干，制得疏水沟壑砖；
（4）二次超声沉积：疏水沟壑砖进行预处理后将沟壑面朝上置于疏水沟壑砖质量1.1~1.3倍的质量分数15~20%的氨水中，加入疏水沟壑砖质量0.3~0.5倍的无水乙醇和疏水沟壑砖质量0.001~0.002的正硅酸乙酯，在一侧用300~500kHz的超声波并施加双缝干涉板形成干涉波处理40~50min，再置于纯水中浸洗3~5min后沥干，室温下，用混凝土养护膜包裹表面，每6h用0.3~0.5g/cm2的量的水喷洒表面，养护25~28天，制得防滑透水砖。
2.根据权利要求1所述的一种防滑透水砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的一种或几种混合使用。
3.根据权利要求1所述的一种防滑透水砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述改性碳酸钙颗粒的制备方法为：在质量分数10%的氯化钙溶液中加入氯化钙溶液质量0.005~0.008倍的十二烷基硫酸钠，在20~30℃，2000~2500r/min搅拌3~5min，再加入氯化钙溶液质量1倍的质量分数10%碳酸钠溶液，在20~30℃，1000~1500r/min搅拌10~15min，然后在7000~8000r/min离心25~30min并收集沉淀，用纯水和无水乙醇分别洗3~5次，在70~80℃干燥4~6h，制得多孔碳酸钙颗粒；将多孔碳酸钙颗粒，马来酸酐和异丙醇按质量比1：1：10~1：1：15混合均匀，再加入多孔碳酸钙颗粒质量3~5倍的质量分数50%的氢氧化钠溶液和多孔碳酸钙颗粒质量0.03~0.05倍的硫酸铁铵，升温至70~80℃并每30min添加多孔碳酸钙颗粒质量1倍的质量分数30%的过氧化氢反应5~6h，再继续保温80~100min后冷却至5~25℃后过滤，用无水乙醇洗涤3~5次，在-10~-1℃，5~10Pa的压力下干燥6~8h，制备而成。
4.根据权利要求1所述的一种防滑透水砖的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述红外灯的工作电压为380~400V，功率为3kW。
5.根据权利要求1所述的一种防滑透水砖的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述改性纳米二氧化钛的制备方法为：将钛酸四丁酯和乙酰丙酮，无水乙醇按质量比10：1：30~10：1：40混合均匀配制成钛酸四丁酯溶液；将质量分数10~15%的盐酸溶液和无水乙醇按质量比1：4~1：5混合均匀配制成盐酸醇溶液，在20~30℃，1500~2000r/min的搅拌下向钛酸四丁酯溶液中以1mL/s的速度滴加钛酸四丁酯溶液质量1.3~1.5倍的盐酸醇溶液，继续以相同转速搅拌40~48h后过滤，并用无水乙醇和纯水各洗涤3~5次，再与质量分数15%的氨水、无水乙醇按质量比1：4：4~1：6：6混合均匀，再加入钛酸四丁酯质量2.5~2.8倍的正硅酸乙酯，在20~30℃，1500~2000r/min搅拌反应2~3h后过滤，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤3~5次，在-10~-1℃，5~10Pa的压力下干燥6~8h，制备而成。
6.根据权利要求1所述的一种防滑透水砖的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述预处理的方法为：用40~50℃丙酮对疏水沟壑砖浸洗3~5min后沥干。
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