一种渗水无机材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种渗水无机材料及其制备方法，由以下重量份的原料制备而成：煤矸石30‑40份、粉煤灰10‑15份、石英砂10‑20份、苏州土5‑10份、改性硅藻土15‑20份、蒙脱土5‑10份、石蜡10‑30份、钛酸钾晶须5‑15份、膨胀珍珠岩粉5‑10份、碳化硅粉体10‑15份、玻璃纤维5‑10份、羟甲基纤维素15‑20份、增稠剂5‑10份、分散剂5‑10份、水30‑40份。本发明专利技术提供的渗水无机材料抗压强度大于30Mpa，透水系数大于1.7×10

【技术实现步骤摘要】
一种渗水无机材料及其制备方法
本专利技术属于建筑工程
，具体涉及一种渗水无机材料及其制备方法。
技术介绍
渗水无机材料如渗水砖，属于绿色环保新型建材，由于其具有良好的透水性，广泛应用于交通路面、护坡等领域，然而，现有的渗水无机材料存在抗压强度不强、渗水系数较小的问题，其应用受到一定的制约。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种强度较大、渗水系数较高的渗水无机材料及其制备方法。本专利技术的目的是以下述技术方案实现的：一种渗水无机材料，由以下重量份的原料制备而成：煤矸石30-40份、粉煤灰10-15份、石英砂10-20份、苏州土5-10份、改性硅藻土15-20份、蒙脱土5-10份、石蜡10-30份、钛酸钾晶须5-15份、膨胀珍珠岩粉5-10份、碳化硅粉体10-15份、玻璃纤维5-10份、羟甲基纤维素15-20份、增稠剂5-10份、分散剂5-10份、水30-40份。所述改性硅藻土由以下重量份的原料制备而成：硅藻土粉体15-20份、锌盐3-5份、铝酸钠5-7份、水100-200份。所述改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土粉体、锌盐、铝酸钠和水混合均匀后进行反应，反应温度50-100℃、反应时间1-3h，再将反应产物加入高压反应釜中，在140-160℃和0.5-0.8Mpa压力条件下熟化6-10h，过滤得到的固体产物在100-120℃烘干即得。所述锌盐为硫酸锌、乙酸锌、硝酸锌或无水氯化锌。所述分散剂选自油酸、棕榈酸、油酸钠、棕榈酸钾或三乙醇胺。所述的渗水无机材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将煤矸石、粉煤灰、石英砂、苏州土、改性硅藻土和蒙脱土破碎，过筛；（2）将步骤（1）得到的物料与石蜡、钛酸钾晶须、膨胀珍珠岩粉、碳化硅粉体、玻璃纤维和羟甲基纤维素混合均匀后，进行球磨；（3）将步骤（2）得到的物料与增稠剂、分散剂和水混合均匀后，用压力机压制成型；然后于110-120℃下干燥，然后于1200-1300℃烧结而成，烧结时间为3-6h。本专利技术提供的配方中煤矸石、粉煤灰和石英砂是渗水无机材料的基材，是主要的颗粒粒子，能够使渗水无机材料具有一定的强度和内部结构；苏州土和蒙脱土可使料浆增粘，并可以与基材粒子较好的包覆；石蜡和羟甲基纤维素可提高料浆粘度，防止颗粒物沉降；钛酸钾晶须和玻璃纤维在渗水无机材料中形成中空的空间结构并能够提高较好的强度；碳化硅粉体具有较好的强度，与其它粒子混合后，能够提高渗水砖的内部中空度，提高渗水性，改性硅藻土表面包覆氢氧化铝，在与其它原料混合过程中可以形成表面电荷，提高其分散性以及与其他粒子结合的性能；本专利技术提供的渗水无机材料抗压强度大于30Mpa，透水系数大于1.7×10-2cm/S。具体实施方式实施例1一种渗水无机材料，由以下重量份的原料制备而成：煤矸石30-40份、粉煤灰10-15份、石英砂10-20份、苏州土5-10份、改性硅藻土15-20份、蒙脱土5-10份、石蜡10-30份、钛酸钾晶须5-15份、膨胀珍珠岩粉5-10份、碳化硅粉体10-15份、玻璃纤维5-10份、羟甲基纤维素15-20份、增稠剂5-10份、分散剂5-10份、水30-40份；增稠剂为羧甲基纤维素钠、瓜尔胶、黄原胶、卡拉胶或α-环状糊精；分散剂选自油酸、棕榈酸、油酸钠、棕榈酸钾或三乙醇胺。粉煤灰为II级粉煤灰、石英砂、苏州土产自苏州阳山，氧化铝含量37-39%，二氧化硅含量46-48%；钛酸钾晶须为六钛酸钾晶须。改性硅藻土为氢氧化铝改性硅藻土，即普通硅藻土经改性后，表面包覆氢氧化铝，由以下重量份的原料制备而成：硅藻土粉体15-20份、锌盐3-5份、铝酸钠5-7份、水100-200份；其制备方法为：将硅藻土粉体、锌盐、铝酸钠和水混合均匀后进行反应，反应温度50-100℃、反应时间1-3h，再将反应产物加入高压反应釜中，在140-160℃和0.5-0.8Mpa压力条件下熟化6-10h，过滤得到的固体产物在100-120℃烘干即得；锌盐为硫酸锌、乙酸锌、硝酸锌或无水氯化锌。上述渗水无机材料的制备方法，包括以下步骤：（1）用破碎机将煤矸石、粉煤灰、石英砂、苏州土、改性硅藻土和蒙脱土破碎，过100-250目筛；（2）将步骤（1）得到的物料与石蜡、钛酸钾晶须、膨胀珍珠岩粉、碳化硅粉体、玻璃纤维和羟甲基纤维素混合均匀后，加入行星球磨机中进行球磨；（3）将步骤（2）得到的物料与增稠剂、分散剂和水混合均匀后，用压力机压制成型；然后于110-120℃下干燥，然后于高温箱式电阻炉中在1200-1300℃烧结而成，烧结时间为3-6h，烧结完成后随炉冷却取出。实施例2一种渗水无机材料，由以下重量份的原料制备而成：煤矸石40份、粉煤灰15份、石英砂10份、苏州土5份、改性硅藻土20份、蒙脱土10份、石蜡30份、钛酸钾晶须5份、膨胀珍珠岩粉10份、碳化硅粉体15份、玻璃纤维5份、羟甲基纤维素20份、增稠剂瓜尔胶10份、分散剂棕榈酸钾5份、水40份。改性硅藻土的制备方法是：按重量份计将硅藻土粉体20份与硫酸锌3份、铝酸钠7份、水100份混合均匀后进行反应，反应温度是100℃，反应时间3小时；再将反应产物加入高压反应釜中，在140℃温度和0.5Mpa压力条件下熟化10小时，过滤得到的固体产物在120℃温度下烘干即得。上述渗水无机材料的制备方法，包括以下步骤：（1）取煤矸石、粉煤灰、石英砂、苏州土、改性硅藻土、蒙脱土，用破碎机将原料破碎；（2）将第1步得到的物料再与石蜡、钛酸钾晶须、膨胀珍珠岩粉、碳化硅粉体、玻璃纤维、羟甲基纤维素混合均匀后加入至行星球磨机中进行球磨；（3）将第2步得到的物料再与增稠剂、分散剂、水混合均匀后，用压力机压制成型，然后于120℃下干燥，放入高温箱式电阻炉中烧成，烧成温度为1300℃，烧结时间为3h，烧结完成后随炉冷却取出。对照例1将实施例2配方中改性硅藻土变换为未经过改性的普通硅藻土，其余同实施例2。对照例2将实施例2配方中碳化硅粉体去掉，其余同实施例2。对实施例2和对照例制备得到的渗水无机材料进行抗压强度、透水系数性能测试，抗压强度测试采用CSS-88000电子万能试验机，试样尺寸为100mm×100mm×40mm，加载速度为0.5mm/min，取5个试样测试结果的平均值。透水系数测定参照JC/T945-2005，透水仪和试件之间用胶泥密封，计时读数计量，然后计算透水系数，其结果如表1所示。表1实施例2与对照例的渗水无机材料的性能指标结果从上表可以看出，本专利技术中所采用的渗水无机材料具有较好的机械强度和较高的渗水性能。实施例3一种渗水无机材料，由以下重量份的原料制备而成：煤矸石35份、粉煤灰10份、石英砂17份、苏州土10份、改性硅藻土16份、蒙脱土5份、石蜡13份、钛酸钾晶须15份、膨胀珍珠岩粉8份、碳化硅粉体11份、玻璃纤维7份、羟甲基纤维素18份、增稠剂羧甲基纤维素钠5份、分散剂棕油酸10份、水33份。改性硅藻土的制备方法是：按重量份计将硅藻土粉体15份与硫酸锌3份、铝酸钠6份、水120份混合均匀后进行反应，反应温度是60℃，反应时间3小时；再将反应产物加入高压反应釜中，在150℃温度和0.5Mpa压力条件下熟化8小时，过滤得到的固体产物在120℃温度下烘干即得。上述渗水无机材料的制备方法，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种渗水无机材料，其特征在于由以下重量份的原料制备而成：煤矸石30‑40份、粉煤灰10‑15份、石英砂10‑20份、苏州土5‑10份、改性硅藻土15‑20份、蒙脱土5‑10份、石蜡10‑30份、钛酸钾晶须5‑15份、膨胀珍珠岩粉5‑10份、碳化硅粉体10‑15份、玻璃纤维5‑10份、羟甲基纤维素15‑20份、增稠剂5‑10份、分散剂5‑10份、水30‑40份。

【技术特征摘要】
1.一种渗水无机材料，其特征在于由以下重量份的原料制备而成：煤矸石30-40份、粉煤灰10-15份、石英砂10-20份、苏州土5-10份、改性硅藻土15-20份、蒙脱土5-10份、石蜡10-30份、钛酸钾晶须5-15份、膨胀珍珠岩粉5-10份、碳化硅粉体10-15份、玻璃纤维5-10份、羟甲基纤维素15-20份、增稠剂5-10份、分散剂5-10份、水30-40份。2.如权利要求1所述的渗水无机材料，其特征在于所述改性硅藻土由以下重量份的原料制备而成：硅藻土粉体15-20份、锌盐3-5份、铝酸钠5-7份、水100-200份。3.如权利要求2所述的渗水无机材料，其特征在于所述改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土粉体、锌盐、铝酸钠和水混合均匀后进行反应，反应温度50-100℃、反应时间1-3h，再将反应产物加入高压反应釜中，在140-160℃和0.5-0.8Mpa压力条件下熟化6-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41