一种人造蓄水石及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种人造蓄水石及其制备方法，该蓄水石包括透水层和位于所述透水层内的一个或多个蓄水腔，蓄水腔占蓄水石总体积的30‑60％；透水层为多孔包覆层，透水层的孔隙率为10‑25％。本发明专利技术的人造蓄水石，通过具有蓄水功能的蓄水腔和透水层，实现对雨水的存储，蓄水石的蓄水量达到0.4‑0.7t/m

A kind of artificial aquifer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种人造蓄水石及其制备方法
本专利技术涉及雨水花园领域，尤其涉及一种人造蓄水石及其制备方法。
技术介绍
随着城市化发展的不断加快，城市内涝、初期雨水污染等问题越来越严重。城市内水系不断减少，地面不透水面积增加，导致降雨径流无法通过地面下渗，形成积水之后在城市内部造成严重的内涝。目前常见的解决方法包括透水铺装、植草沟和生物滞留(雨水花园)等。雨水花园是兼具土壤入渗及雨水蓄存功能的洼地，经过植物吸收，微生物降解及土壤介质过滤作用来蓄滞净化雨水，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水。雨水花园构造由上至下依次为土壤种植层、保水层和蓄水层。常见的蓄水层多为天然石子填充得到，而天然石子一方面蓄水量较低，一般为0.2-0.25t/m3，另一方面堆积密度较大，施工难度大，且天然石子的开采易破坏自然环境，造成不必要的污染。因此，提供一种蓄水透水能力强、堆积密度小、可广泛应用于雨水花园领域的蓄水石是本领域亟待解决的一项技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蓄水透水能力强、堆积密度小、可广泛应用于雨水花园领域且不破坏自然环境的人造蓄水石及其制备方法。本专利技术采用以下技术方案：一种人造蓄水石，蓄水石包括透水层和位于透水层内的一个或多个蓄水腔，蓄水腔占蓄水石总体积的30-60％；透水层为多孔包覆层，透水层的孔隙率为10-25％。进一步的，蓄水石为球形或椭球形颗粒，粒径范围为5-50mm，蓄水石的孔隙率为30-70％。进一步的，蓄水石由如下重量份的原料制备而成：可再生细骨料50-75份，粘结剂15-41.5份，水2.25-16.6份，空腔造孔剂1-10份，减水剂0.1-1.5份，塑化剂0.3-1.5份。进一步的，可再生细骨料为再生混凝土细骨料、再生砖细骨料中的一种或几种，可再生细骨料的粒径小于1mm。进一步的，粘结剂为水泥、活性粉末混凝土中的一种或几种。具体的，水泥为任意符合国家标准的32.5及32.5以上水泥。进一步的，空腔造孔剂为高分子发泡材料，高分子发泡材料能够在180-220℃范围内实现收缩团聚。优选的，空腔造孔剂为发泡聚苯颗粒、丁腈橡胶发泡材料，空腔造孔剂含量为1份、4份、8份、10份。进一步的，减水剂为聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐减水剂中的一种或几种，优选的，减水剂含量为0.1份、0.4份、1份、1.2份、1.5份；塑化剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或几种，优选的，塑化剂含量为0.3份、0.5份、1份、1.5份。本专利技术还提供一种人造蓄水石的制备方法，包括以下步骤：(1)将可再生细骨料、粘结剂、水、减水剂和塑化剂按重量份加入搅拌机内搅拌均匀后倒入圆盘造粒机中，再按重量份添加空腔造孔剂进行混合初步造粒；(2)将步骤(1)中初步造好的粒喂入对辊造粒机中再次造粒，然后利用筛分机进行筛分，对不符合孔径要求的产物回收返至对辊造粒机中重新造粒；(3)将步骤(2)中造好的粒进行养护，之后在180-220℃下空腔成型得到蓄水石。进一步的，步骤(2)中筛分机的孔形状为方孔，孔径范围为5-50mm。进一步的，步骤(3)中养护方式为自然养护或蒸压养护：自然养护温度为室温，湿度在70％以上，养护时间为3-4天；蒸压养护温度为70-100℃，压力为1-1.1个大气压。本专利技术的人造蓄水石及其制备方法，具有以下有益效果：(1)本专利技术的人造蓄水石，包括透水层和位于透水层内的一个或多个蓄水腔，通过具有蓄水功能的蓄水腔和透水层，实现对雨水的存储，占蓄水石总体积的30-60％的蓄水腔以及蓄水石30-70％的孔隙率使得蓄水石的蓄水量达到0.4-0.7t/m3，是同体积下天然石子的2-3倍，大大提高了雨水花园蓄水层的蓄水能力；同时可大量减少雨水花园的深坑挖掘量，进一步减少施工成本，也减少了占地面积，若同处降雨量较大的地区，等体积的雨水花园相比较下，雨洪控制的可持续性也大大提高。(2)本专利技术的人造蓄水石，空腔结构使得其堆积密度为800-1200kg/m3，与天然石子1600kg/m3左右的堆积密度相比，堆积密度较低，施工难度小，同体积下，可减少约25-45％的施工成本。(3)本专利技术的人造蓄水石，透水层内部含有大量微孔，可实现对雨水的净化，蓄水腔中暂存的水分可通过缓慢释放供上层植被吸收或逐渐渗入土壤补充地下水。(4)本专利技术的人造蓄水石，以再生细骨料为主要原料，实现了固体废弃物的二次利用，且蓄水石可实现重复利用，绿色环保。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为本专利技术的人造蓄水石的一种实施例的结构示意图；图2为本专利技术的人造蓄水石的另一种实施例的结构示意图；图3为本专利技术的人造蓄水石制备方法的流程图；图中，1-透水层，2-蓄水腔，3-微孔。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术的保护范围。如图1和图2所示，为本专利技术的人造蓄水石，包括透水层1和位于透水层1内的一个或多个蓄水腔2。蓄水腔2占蓄水石总体积的30-60％；蓄水腔2占比太少则蓄水效果不好，太大则导致透水层1包覆的太薄，使得蓄水石强度达不到施工要求。透水层1为多孔包覆层，透水层1的孔隙率为10-25％。本专利技术的人造蓄水石，通过设置具有蓄水功能的蓄水腔和透水层，且蓄水腔占蓄水石总体积的30-60％，实现了对雨水的存储，使得蓄水石的蓄水量能够达到0.4-0.7t/m3，是同体积下天然石子的2-3倍，大大提高了雨水花园蓄水层的蓄水能力；同时可大量减少雨水花园的深坑挖掘量，进一步减少施工成本，也减少了占地面积，若同处降雨量较大的地区，等体积的雨水花园相比较下，雨洪控制的可持续性也大大提高。同时，蓄水石的这种空腔结构使得其堆积密度为800-1200kg/m3，与天然石子1600kg/m3左右的堆积密度相比，堆积密度较低，施工难度小，同体积下，可减少约25-45％的施工成本。蓄水石可以根据需要成型为各种形状，例如可以为球形、椭球形或其它任何不规则形状的颗粒，粒径范围为5-50mm，蓄水石的孔隙率为30-70％，这样进一步保证了蓄水石的蓄水能力。具体的，蓄水石由如下重量份的原料制备而成：可再生细骨料50-75份，粘结剂15-41.5份，水2.25-16.6份，空腔造孔剂1-10份，减水剂0.1-1.5份，塑化剂0.3-1.5份。其中，可再生细骨料为再生混凝土细骨料、再生砖细骨料中的一种或几种，可再生细骨料的粒径小于1mm。粘结剂为水泥、活性粉末混凝土中的一种或几种。空腔造孔剂为高分子发泡材料，例如聚苯颗粒、丁腈橡胶发泡材料，高分子发泡材料能够在180-220℃范围内实现收缩团聚。减水剂为聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐减水剂中的一种或几种，木质素磺酸盐减水剂可为木质素磺酸钠、木质素磺酸钾等；塑化剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或几种。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人造蓄水石，其特征在于，所述蓄水石包括透水层和位于所述透水层内的一个或多个蓄水腔，所述蓄水腔占所述蓄水石总体积的30‑60％；所述透水层为多孔包覆层，所述透水层的孔隙率为10‑25％。

【技术特征摘要】
1.一种人造蓄水石，其特征在于，所述蓄水石包括透水层和位于所述透水层内的一个或多个蓄水腔，所述蓄水腔占所述蓄水石总体积的30-60％；所述透水层为多孔包覆层，所述透水层的孔隙率为10-25％。2.根据权利要求1所述的人造蓄水石，其特征在于，所述蓄水石为球形或椭球形颗粒，粒径范围为5-50mm，所述蓄水石的孔隙率为30-70％。3.根据权利要求2所述的人造蓄水石，其特征在于，所述蓄水石由如下重量份的原料制备而成：可再生细骨料50-75份，粘结剂15-41.5份，水2.25-16.6份，空腔造孔剂1-10份，减水剂0.1-1.5份，塑化剂0.3-1.5份。4.根据权利要求3所述的人造蓄水石，其特征在于，所述可再生细骨料为再生混凝土细骨料、再生砖细骨料中的一种或几种，所述可再生细骨料的粒径小于1mm。5.根据权利要求3所述的人造蓄水石，其特征在于，所述粘结剂为水泥、活性粉末混凝土中的一种或几种。6.根据权利要求3所述的人造蓄水石，其特征在于，所述空腔造孔剂为高分子发泡材料，所述高分子发泡材料能够在180-220℃范围内实现收缩团聚。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏生，李伟雄，胡毅耕，贺新明，
申请(专利权)人：广东清大同科环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44