一种高效净化空气的C20透水混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效净化空气的C20透水混凝土及其制备方法。高效净化空气的C20透水混凝土包括以下重量份的组分：170‑190份水泥、87.8‑112.2份河砂、1000‑1020份石子、50‑60份水、15‑25份粉煤灰、3.5‑4.3份外加剂、50‑70份矿渣粉、138‑156份再生混凝土骨料、25.6‑28.4份吸附剂；吸附剂包括以下重量份的组分：1.8‑2.4份纳米二氧化钛、1.4‑1.8份活性炭碳纤维、2.1‑2.5份改性硅藻土、0.5‑0.9份苔藓粉末、2.5‑4.5份TPU树脂。本发明专利技术的高效净化空气的C20透水混凝土具有回收利用建筑废弃物，吸收汽车尾气和粉尘，高效净化空气的优点。

A C20 Permeable Concrete with High Efficiency for Air Purification and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高效净化空气的C20透水混凝土及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，更具体地说，它涉及一种高效净化空气的C20透水混凝土及其制备方法。
技术介绍
透水混凝土又称多孔混凝土、无砂混凝土、透水地坪，透水混凝土能够让雨水流入地下，有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降的环境问题，并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害。近些年很多城市进行大面积的建筑开发，产生了大量的建筑垃圾，建筑废弃物如果不做任何处理直接运往堆场堆放，建筑废弃物中挥发出的有机酸、重金属离子等，将会对周边环境造成很大的危害。而且，即使建筑废弃物己达到稳定化程度，大量的化学物质仍会停留在堆放处，对土地资源造成污染，影响植被生长，从而对生态环境导致持久的影响。现有技术中，申请号为CN201610333509.7的中国专利技术专利中公开了一种利用废弃混凝土制备的生态环保型透水混凝土，是由以下重量百分比的原料组成的：再生骨料组合物65.5-79.5％、再生混凝土微粉1.2-2.4％、水泥14-19.5％、粒化铬铁渣粉2.4-4.8％、减水剂0.1-0.3％、改性剂0.1-0.3％、温轮胶0.1-0.2％、余量为水。现有的这种生态环保型透水砖利用建筑废弃物和废渣，减少对自然资源的开发，降低了成本，提高建筑废弃物和废渣的经济附加值，推动建筑垃圾资源化处置利用产业的发展，具有显著的经济效益和社会效益。但是随着汽车行业的飞速发展以及人民对交通共聚需求的日益增加，汽车尾气成为城市空气污染的一个重要来源，其中，汽车尾气中有害成分主要有：NOX、HC化合物、CO、SO2、颗粒物等，大量排放的汽车尾气已经成为绿色环保城市环境的公害，而现有的透水混凝土铺设过程中，并未考虑到发挥其铺设的广泛性来达到净化空气的功效，因此研制一种既能合理利用建筑废弃物，又能吸收汽车尾气和粉尘，高效净化空气的透水混凝土是需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种高效净化空气的C20透水混凝土，其具有能回收利用建筑废弃物，保护自然资源，吸收汽车尾气和粉尘，高效净化空气的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种高效净化空气的C20透水混凝土的制备方法，其具有制备方法简单的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高效净化空气的C20透水混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：170-190份水泥、87.8-112.2份河砂、1000-1020份石子、50-60份水、15-25份粉煤灰、3.5-4.3份外加剂、50-70份矿渣粉、138-156份再生混凝土骨料、25.5-28.4份吸附剂；所述再生混凝土骨料中粒径为4.75-9.5mm的粉末占10-15％，粒径为9.5-19mm的分子占45-55％，19-31.5mm的粉末占35-40％，堆积密度为1230-1290kg/m3，表观密度为2460-290kg/m3；所述吸附剂包括以下重量份的组分：1.8-2.4份纳米二氧化钛、1.4-1.8份活性炭碳纤维、2.1-2.5份改性硅藻土、0.5-0.9份苔藓粉末、2.5-4.5份TPU树脂。通过采用上述技术方案，由于再生混凝土骨料的棱角多、表面粗糙、组分内还含有硬化水泥砂浆，且混凝土块在破碎中因损伤累积，在内部造成大量微裂纹，使得再生混凝土骨料自身的孔隙率大、吸水率大、堆积密度小，使制得的透水混凝土的透水性能好，抗压强度达到20MPa以上；使用吸附剂吸附汽车尾气，其中纳米二氧化钛的比表面积大，光催化效果强，在可见光或紫外光的作用下具有很强的氧化还原能力，化学性能稳定，能将甲醛、甲苯、VOC、碳氢化合物等有害有机物、臭气、细菌等彻底分解成无害的二氧化碳和水，并且具有亲水性和自洁性，性能持久，活性炭纤维具有高孔隙率、大比表面积、快吸附脱附速度和大吸附容量，而且表面具有不同的活性官能团，在一定温度下对污染物有催化转化作用，纳米二氧化钛与活性炭纤维协同，能弥补活性炭纤维吸附饱和不降解的缺点，对于有害物质的吸附反应变为不可逆，达到吸附-降解-消除的效果，能长时间保持高效净化空气的作用，使用硅藻土的孔隙度大、吸附性强、隔热、化学性能稳定，经过改性后，吸附性能提高，且能够场地稳定地吸附与固定重金属离子及污染气体，苔藓粉末能大量吸收尾气中的烟雾，而且能够将有毒的铵进行消化，具有良好的清洁空气的作用，TPU树脂具有良好的耐磨性、承载能力、抗冲击性等性能，耐水性好，且TPU树脂具有防水透气性能，可防止吸附剂被渗透入混凝土内的水分带走，导致吸附剂流失，吸附尾气的效果减弱，能够延长吸附剂的吸附周期，使吸附剂能长期保持吸附效果。进一步地，所述吸附剂的制备方法如下：将TPU树脂在170-205℃下搅拌，至TPU树脂完全溶解，加入纳米二氧化钛、活性炭纤维和改性硅藻土，搅拌均匀，降温至100-110℃，加入苔藓粉末后，搅拌均匀，冷却，粉碎至平均粒径为3-5mm，制成吸附剂。通过采用上述技术方案，由于TPU树脂加热熔融后，加入纳米二氧化钛、活性炭纤维和改性硅藻土后，能够与TPU树脂混合均匀，降温后再加入苔藓粉末，能防止温度过高使苔藓粉末失去吸附作用，当冷却后，TPU树脂能够将包裹在纳米二氧化钛、活性炭纤维、改性硅藻土和苔藓粉末上，形成一层防水透气膜，TPU防水透气膜不会阻止纳米二氧化钛等原料对尾气的吸附，又能防止纳米二氧化钛等被渗入混凝土中的水分带走而造成吸附剂流失。进一步地，所述改性硅藻土由以下方法制成：将1-3份硅藻土置于3-9份浓度为30-35％的硫酸溶液中，浸泡2-4h，取出，干燥，再置于1.5-4.5份浓度为20-30％的硝酸铁溶液中，超声振荡3-4h，烘干，与2-6份二氧化钛混合后，放入马弗炉中，在500℃下焙烧2.5-3h，制得改性硅藻土。通过采用上述技术方案，将硅藻土用硫酸溶液刻蚀，去除硅藻土表面的杂质，提高硅藻土的纯度，改善硅藻土颗粒的孔隙结构，提高其吸附性能，经刻蚀的硅藻土与硝酸铁溶液超声振荡，铁离子能够提高改性的氨氮化合物的吸附性能，提高改性硅藻土的吸附和净化能力，再将二氧化钛负载于硅藻土上，能增大反应接触面积从而提高吸附和净化效率，提高吸附和净化效果。进一步地，所述苔藓粉末由以下方法制成：将1-3份聚丙烯酸钠与5-10份水混合，至聚丙烯酸钠完全膨胀，将1.5-3.5份新鲜苔藓叶粉碎，再与膨胀后的聚丙烯酸钠混合，加入7-14份荷叶疏水剂，混合均匀，放置1-2h，制得苔藓粉末。通过采用上述技术方案，聚丙烯酸钠吸水溶胀后，与苔藓粉末混合，再加入荷叶疏水剂，荷叶疏水剂能够在聚丙烯酸钠和苔藓粉末的表面形成一层疏水性薄膜，从而隔绝渗入混凝土内部的水分，防止苔藓粉末流失，同时荷叶疏水剂形成的涂膜透气性较好，不影响苔藓粉末对于尾气的吸附和净化；同时聚丙烯酸钠吸水溶胀与苔藓粉末混合，聚丙烯酸钠能够为苔藓粉末提供水分，使苔藓粉末叶在较长时间内，具有良好的吸附和净化效果。进一步地，所述外加剂为聚羧酸高效减水剂和萘系高效减水剂中的一种。通过采用上述技术方案，聚羧酸高效减水剂的减水率高，可明显提高混凝土的早期强度，同时降低坍落度损失，使混凝土的工作性能和粘聚性好；萘系高效减水剂可混凝土初始坍落度提高，对混凝土具有显著的早强、增强效果，能改善混凝土的和易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效净化空气的C20透水混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：170‑190份水泥、87.8‑112.2份河砂、1000‑1020份石子、50‑60份水、15‑25份粉煤灰、3.5‑4.3份外加剂、50‑70份矿渣粉、138‑156份再生混凝土骨料、25.5‑28.4份吸附剂；所述再生混凝土骨料中粒径为4.75‑9.5mm的粉末占10‑15%，粒径为9.5‑19mm的分子占45‑55%，19‑31.5mm的粉末占35‑40%，堆积密度为1230‑1290kg/m

【技术特征摘要】
1.一种高效净化空气的C20透水混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：170-190份水泥、87.8-112.2份河砂、1000-1020份石子、50-60份水、15-25份粉煤灰、3.5-4.3份外加剂、50-70份矿渣粉、138-156份再生混凝土骨料、25.5-28.4份吸附剂；所述再生混凝土骨料中粒径为4.75-9.5mm的粉末占10-15%，粒径为9.5-19mm的分子占45-55%，19-31.5mm的粉末占35-40%，堆积密度为1230-1290kg/m3，表观密度为2460-2940kg/m3；所述吸附剂包括以下重量份的组分：1.8-2.4份纳米二氧化钛、1.4-1.8份活性炭碳纤维、2.1-2.5份改性硅藻土、0.5-0.9份苔藓粉末、2.5-4.5份TPU树脂。2.根据权利要求1所述的高效净化空气的C20透水混凝土，其特征在于，所述吸附剂的制备方法如下：将TPU树脂在170-205℃下搅拌，至TPU树脂完全溶解，加入纳米二氧化钛、活性炭纤维和改性硅藻土，搅拌均匀，降温至100-110℃，加入苔藓粉末后，搅拌均匀，冷却，粉碎至平均粒径为3-5mm，制成吸附剂。3.根据权利要求1所述的高效净化空气的C20透水混凝土，其特征在于，所述改性硅藻土由以下方法制成：将1-3份硅藻土置于3-9份浓度为30-35%的硫酸溶液中，浸泡2-4h，取出，干燥，再置于1.5-4.5份浓度为20-30%的硝酸铁溶液中，超声振荡3-4h，烘干，与2-6份二氧化钛混合后，放入马弗炉中，在500℃下焙烧2.5-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：董京峰，
申请(专利权)人：青岛中建富兴商砼有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37