【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保材料领域，具体涉及一种海绵砖及其制备方法。
技术介绍
1、我国致力于“海绵城市”的建造，优先通过植物草沟、下沉式绿地等结构来排水，其中海绵砖有较大的需求量。不透水的混凝土与沥青使得自然下降的雨水不能够自然流畅的渗入地下，造成城市地表温度、湿度难以调控，从而产生热岛效应或内涝问题，并且，砖块所覆盖的土地下水的流失速度较快，土地无水容易发生沉降。而作为城市建设的新兴石材，海绵砖能够充分发挥对雨水的吸纳作用，最大限度的缓解城市内涝问题，起到改善城市生态环境的作用首先，雨水中富集了各种微粒，加剧了水源污染，这要求海绵砖具有一定的过滤能力。其次，降雨量过大时，需要运送雨水至地表以下，这要求海绵砖具有连通的孔道，能处理洪峰流量和径流量较大的情况。然后，结合建筑使用的要求，海绵砖应该满足整体密度均匀一致、不分层、耐磨性好、抗冻性高、不易破裂等标准。
2、例如专利cn106242383b公开了一种海绵城市生态透水路面砖，该路面砖包括砂基面层和水泥混凝土结构层，所述砂基面层，以重量份计，包括以下组分：覆膜沙50～100份，聚醚砜树脂8～12份，玻璃纤维2～4份，环氧树脂20～30份，碱木质素5～10份。所述水泥混凝土结构层，以重量份计，包括以下组分：水泥60～80份，粉煤灰50～75份，石英砂80～100份，松脂岩粉20～40份，黄糊精1～6份，聚丙烯纤维5～10份，减水剂1～4份，水40～50份。虽然所得海绵砖透水性能优异、耐磨防滑，但是该海绵砖对微粒的过滤能力不佳，且长时间使用海绵砖容易掉渣，大颗粒容易堵塞其孔洞
技术实现思路
1、基于上述内容，为解决地表径流过大而造成内涝、海绵砖易掉渣等问题，本专利技术提出了一种海绵砖及其制备方法。
2、本专利技术的目的在于：
3、一、克服海绵砖长时间使用而发生掉渣、分层的问题，增强海绵砖的结合强度；
4、二、增强海绵砖蓄水能力，以便吸水、净水、协调给水；
5、三、增强海绵砖的力学性能，延长海绵砖的使用寿命。
6、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
7、一种海绵砖的制备方法，
8、所述方法包括：
9、1)取基料进行破碎过筛并混合均匀，掺水陈化，加入结合剂，混合均匀后压制得到砖坯；
10、2)静置后将砖坯置于模具中进行预烧结，于砖坯表面均匀分布铬盐进行高温烧制，降温得到海绵砖。
11、作为优选，
12、步骤1)所述基料组分为：al2o3 14～16wt％、mgo 10～15wt％、活性炭5～7wt％、tio20.2～0.5wt％、fe2o3 1～5wt％，其余为sio2。
13、作为优选，
14、步骤1)所述过筛是过60～100目筛。
15、作为优选，
16、步骤1)所述掺水陈化是按照每克基料加入0.15～0.30ml水，于密封条件下陈化10～14h。
17、作为优选，
18、步骤1)所述结合剂为橡胶和黏土的碱性分散液，其中橡胶和黏土的总量为0.4～0.6g/g基料，其制备过程为：
19、将橡胶破碎至200～300目，取粘土和橡胶按照(30～50)：1的比例分散至浓度为3～5mol/l的naoh溶液中，料液比为(3～6)g：10ml，混合均匀。
20、作为优选，
21、步骤1)所述压制过程控制压力为10～20mpa，恒压5～10min。
22、作为优选，
23、步骤2)所述预烧结是以200～300℃的温度，恒温8～12h。
24、作为优选，
25、步骤2)所述铬盐为碱式硫酸铬，其用量为0.04～0.07g/g基料。
26、作为优选，
27、步骤2)所述高温烧制是于2～3h内升温至1000～1080℃，并恒温1～2h，随后于3～4h内降至室温。
28、.一种海绵砖。
29、在本专利技术技术方案中，所用基料为矿物质尾矿，粗糙的外表面可以为颗粒间的堆积提供机械咬合力，用作海绵砖的骨架，砖坯的强度来源于烧结过程中液相的迁移、包裹和粘结，液相的迁移主要通过砖坯内部的毛细管力，这就要求砖坯具有致密的孔隙，细颗粒有利于海绵砖形成孔隙并扩大孔径，以便渗水。砖坯的抗压强度随着粗颗粒占比的减少而提高，但孔隙率降低，且过细的基料容易堵塞孔隙，粗料又难以保证海绵砖的过滤性能，因此基料过60～80目筛，以确保海绵砖有较高的孔隙率和抗压强度。
30、向矿物质尾矿中掺入活性炭和微量的tio2，活性炭对可溶性有机物分子进行吸附，除去类似于苯酚、油的副产品等物质，对抑制臭味有一定的作用。而tio2能吸附降解有机分子，促进细菌分解，达到一定的除菌效果。另外，基料中应避免cao的组分，原因在于过量的cao容易造成体积膨胀而在烧制过程中破坏砖体。如果改用石蜡控制砖坯的孔隙大小，砖坯中仅是独立的空隙，无法连续贯穿的孔道，短时间内海绵砖的渗水性不足。
31、结合剂中所用粘土含有无机非金属矿物，经过测试，粘土烧失量为14.1％，表明粘土还有较高含量的有机质，有利于海绵砖形成气孔。本专利技术加入结合剂，先通过溶液对基料颗粒进行润湿，再通过橡胶和粘土提升颗粒之间的结合强度，结合剂与基料结合形成硅酸钠，增大海绵砖机械强度与结合强度，从而使得抗压强度增大。但为了避免海绵砖的孔隙被堵塞，本专利技术限制结合剂的使用量，适量的结合剂在熔融状态下迁移并充分包裹基料。
32、当成型压力超过10mpa时，基料颗粒之间由以未接触逐渐靠拢形成点接触，接触颗粒逐渐此时砖坯开始趋于紧密，保水性和孔隙率逐渐降低。当成型压力增加至20mpa，基料颗粒受挤压但变化不明显，保水性和孔隙率的降低速率变缓，透水系数显然随着成型压力的增加而逐渐降低。当成型压力增加，海绵砖的抗压强度有所增加，当成型压力超过25mpa，抗压强度增长速度缓慢，且可能导致其孔隙率产生下降，另外由于本专利技术压制后才进行烧结，若以过大的压力进行压制后烧结，可能出现成分偏析等问题，以至于其抗热震等性能产生显著的下降。
33、砖坯在预烧结下固型。进一步地，本专利技术添加了高熔点铬盐，在高温烧结过程中，cr3+离子固溶于al2o3，进入o2-形成的八面体场，降低了晶格活化能，从而降低了分裂能。颗粒中发生相转变，密排六方逐渐向体心立方转变，增强了高温稳定性，从而改善海绵砖的抗热震性。该过程仅迅速地发生原子重排，饱和的间隙原子造成晶格畸变，阻碍位错的运动，增强结构机械强度。较快的升温速度和较短的加热时间能有效抑制晶粒的生长，确保晶粒均匀长大，避免孔隙完全被铬盐堵塞。不仅如此，由于高温烧制过程中原子排列更紧密，所得海绵砖中心孔隙较大，四周孔隙较小，这样的结构可以有效蓄水，同时避免过快的反水。
34、在高温烧结过程中，砖坯线膨胀率随着烧结温度升高而降低，经过试验发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
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7.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
10.一种由权利要求1至9任一方法所制得的海绵砖。
【技术特征摘要】
1.一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种海绵砖的制备方法，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵立好，
申请(专利权)人：安徽乐普生态环保节能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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