一种多孔砂基透水砖制造技术

本发明专利技术涉及一种多孔砂基透水砖，制备其所用的原料包括按重量份计的如下组分：金刚砂30

【技术实现步骤摘要】
一种多孔砂基透水砖


[0001]本专利技术涉及新材料
，具体涉及一种多孔砂基透水砖。

技术介绍

[0002]海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”。其主要特点在于实现下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
[0003]而实现海绵城市的关键在于使用透水砖，透水砖可以在降雨过程中，将雨水原地渗透至土壤中，从而维护局部地区的地下水位、净化水质、减小城市排水系统的排水负荷和低洼地区的雨水聚集。可广泛用于建造停车场、人行道、广场和公园，用于收集降雨期间降落在其表面的雨水，同时，还可收集附近不透水的路面和停车场、草坪和屋面等排放的雨水，是海绵城市建设的重要技术途径之一。
[0004]现有技术中大多采用各种砂石和树脂胶黏剂混合后形成透水砖，如中国专利CN107601949 A公开了“开一种树脂及砂基透水材料，制备所述树脂的原料包括按重量份计的如下组分：68～85份的环氧树脂、15～27份的改性剂、0 .05～0 .2份的光稳定剂、0 .03～0 .15份的抗氧剂、0 .2～1份的分散剂、10～20份的微气孔发生剂和0 .01～0 .06份的催化剂。如上所述的树脂，优选地，其制备方法为：将所述环氧树脂、改性剂、催化剂加入反应釜中，在70～85℃的温度下聚合6～7小时，随后冷却到室温，加入所述分散剂、光稳定剂、抗氧剂、微气孔发生剂搅拌均匀即可。一种砂基透水材料，其组分包括砂和如上所述的树脂。本专利技术解决了利用现有树脂制备获得的砂基透水砖透水效率低、持续透水性能差、耐候性不理想的问题。”但是该技术方案形成的材料并没有多孔的特性，其透水效果一般。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种通过改性膨胀石墨起到连接并利用多孔复合材料形成较高透水率的多孔砂基透水砖。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种多孔砂基透水砖，其特征在于，制备其所用的原料包括按重量份计的如下组分：金刚砂30
‑
50份、水铝英石10
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15份、粘接剂5
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10份、改性膨胀石墨3
‑
5份、聚硅氧烷3
‑
5份、多孔复合材料20
‑
35份；其中所述多孔复合材料包括钙钛矿10
‑
15份、炭纤维丝3
‑
5份、氧化硼10
‑
15份、氧化铝5
‑
10份。
[0007]进一步的，所述金刚砂和水铝英石粒径为1
‑
3mm。
[0008]进一步的，所述粘接剂为聚氨酯胶黏剂。
[0009]一种多孔砂基透水砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将金刚砂和水铝英石研磨至粒径1
‑
3mm备用；
S2、将膨胀石墨与氧化铝按照3
‑
5：1的重量比例在氢氧化钠溶液中混合后，再放入到双氧水溶液中混合10
‑
30s，蒸发后300
‑
400℃下烧结5
‑
10分钟得到改性膨胀石墨；S3、将金刚砂、水铝英石、粘接剂、改性膨胀石墨、聚硅氧烷、多孔复合材料维加入搅拌机中，再加入水30
‑
40份，混合搅拌后，形成基础料；S4、将基础料装入模具，在0.2
‑
0.5 Mpa压力下，振动施压成型；S5、将振动施压成型后的模具放入到入烧结炉，高温烧结3
‑
10小时，人工养护10
‑
14天，得多孔砂基透水砖。
[0010]进一步的，所述多孔复合材料的制备方法为：S31、将钙钛矿、氧化硼、阳离子型β环糊精悬浮液按照质量比1:1:3混合后，充分搅拌过滤得滤渣；S32、再将滤渣和炭纤维丝混合后放入到氢氧化钠溶液中，充分搅拌过滤后得到炭纤维丝包裹的滤渣；S33、将炭纤维丝包裹的滤渣和氧化铝在搅拌机中高速混合，然后在烧结后得到多孔复合材料。
[0011]进一步的，所述步骤S31中还包括将钙钛矿、氧化硼、阳离子型β环糊精悬浮液加热到80
‑
100℃，并持续10
‑
30分钟。
[0012]进一步的，所述步骤S32中还包括对过滤后的滤渣通过清水清洗3
‑
5次。
[0013]进一步的，所述步骤S33中烧结温度为600
‑
900℃，时间为10
‑
15分钟。
[0014]借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术制备的透水砖，加入了改性膨胀石墨，改性膨胀石墨利用氧化铝粉末改性之后，在膨胀石墨内形成了被氢氧化铝包裹，由于AL
3+
负载在了膨化石墨中，能够增大其比表面积，在膨胀石墨上形成更多的孔形间隙，也能够形成较好的包裹性。再将膨化石墨和其他组分混合后，膨化石墨一是能够利用其长纤维的特性，对金刚砂、水铝英石以及聚硅氧烷起到包裹交联在包裹连接处形成中空结构相互混合，同时多孔复合材料本身经过特殊的工艺制成具备了多孔的特性，从而能够形成较好的透水性。
[0015]多孔复合材料本身利用钙钛矿和氧化硼的结合，能够增加钙钛矿的结构强度与耐磨性能，同时利用炭纤维丝对其进行包裹，形成了更加稳定的机构，最后通过压入氧化铝经过烧结后，进一步形成多孔材料，使其还具有较高的结构强度与耐磨性能。
[0016]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0018]实施例1金刚砂和水铝英石的准备，金刚砂即为碳化硅，在本专利技术中一般采用黑碳化硅，其具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好的优点，可以方便应用到透水砖中。水铝英石是常见的两种非晶质矿物之一(A型蛋白石、水铝英石)，是由氧化硅、氧化铝和水组成的非晶质铝硅酸盐矿物，水铝英石外观上呈海绵状团聚体，有许多细孔和巨大表
面积。这两种组分作为本专利技术的主要组分，在具体制备的时候，需要将两者的粒径研磨至1mm，研磨至该粒径的两种组分，在和其他组分相互结合的时候，能够通过其较大的粒径形成透水通道。
[0019]改性膨胀石墨的准备，将膨胀石墨和氧化铝粉末按照3：1的重量比例放入到浓度为30%质量分数的氢氧化钠溶液中，进行充分的混合和搅拌之后，再过滤得到滤渣。该部分的主要目的在于，膨胀石墨本身具有多孔的特性，氧化铝粉末氢氧化钠溶液中反应会得到偏铝酸钠，再放入到双氧水溶液中之后，偏铝酸钠提供了碱性环境，会让偏铝酸钠发生反应为氢氧化铝，通过低温蒸发后，得到了氢氧化铝改性的膨胀石墨，进一步通过300℃下烧结5分钟得到了多孔特性的改性膨胀石墨。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔砂基透水砖，其特征在于，制备其所用的原料包括按重量份计的如下组分：金刚砂30
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50份、水铝英石10
‑
15份、粘接剂5
‑
10份、改性膨胀石墨3
‑
5份、聚硅氧烷3
‑
5份、多孔复合材料20
‑
35份；其中所述多孔复合材料包括钙钛矿10
‑
15份、炭纤维丝3
‑
5份、氧化硼10
‑
15份、氧化铝5
‑
10份。2.根据权利要求1所述的一种多孔砂基透水砖，其特征在于：所述金刚砂和水铝英石粒径为1
‑
3mm。3.根据权利要求1所述的一种多孔砂基透水砖，其特征在于：所述粘接剂为聚氨酯胶黏剂。4.根据权利要求1
‑
3中任一所述的一种多孔砂基透水砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将金刚砂和水铝英石研磨至粒径1
‑
3mm备用；S2、将膨胀石墨与氧化铝按照3
‑
5：1的重量比例在氢氧化钠溶液中混合后，再放入到双氧水溶液中混合10
‑
30s，蒸发后300
‑
400℃下烧结5
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10分钟得到改性膨胀石墨；S3、将金刚砂、水铝英石、粘接剂、改性膨胀石墨、聚硅氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王义廷，赵明，张晓乐，马苏苏，闫梦宇，
申请(专利权)人：莫特普迩新材料研究上海有限公司，
类型：发明
国别省市：