专利名称：一种人造石及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种水体美化和生态净化的人造石，尤其是用于城市景观水体美化和净化，具体涉及一种人造石及其制造方法，该人造石沉于水底覆盖在淤泥层表面。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，城市各种景观水体越来越多，景观水体在给人们带来亲水生活环境的同时，也带来了很多问题。部分城市景观水体具有流动性差、水域面积小、易污染、自净能力低等特点。水体的自净能力低，会导致水体富营养化，水质浑浊，蓝藻、绿藻等大量生长繁殖。水体的自净，除雨水冲刷换水外，主要来自于水生植物的吸收净化、岩石等表面微 生物膜的分解吸收、以及水底淤泥中微生物的分解吸收等。其中尤其是沉水植物、挺水植物等水生植物，对吸收水中及淤泥中的氮、磷等营养物质作用很大；氮、磷等营养物质被水生植物吸收而变少时，藻类的繁殖速度将明显降低；同时，很多水生植物还能分泌释放抑藻化感物质，能有效地抑制藻类的繁殖和生长。藻类及水中悬浮物的减少，水质自然就越来越清澈了。而目前的城市景观水体，水浅区域很多底层以铺鹅卵石等石材为主，不适宜种植水生植物；而水深区域能见度很低,使水生植物尤其是沉水植物难以生长。水中水生动物的活动，会使沉淀于底层的絮凝物、颗粒物、淤泥等不断翻动上浮而悬浮于水体中，进一步影响了水体的能见度。目前现有的治理方法中，物理化学方法，如使用药水杀灭藻类及沉淀悬浮物，用泵抽水进行过滤等，长期使用成本较高，长期使用药水更可能造成新的污染。而目前生态自净的方法主要有浮板上种植水培、水生植物之类，该类方法多未能有效利用如沉水植物、淤泥等水底部分的自净功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有的景观水体物理化学治理方法使用成本高、同时带来新的污染；生态净化方法不能有效利用水生植物导致自净性能差等问题，提供了一种人造石及其制造方法，该人造石沉于水底覆盖在淤泥层表面，可以使水中的絮凝物、颗粒物等沉淀时从人造石的缝隙间沉淀到人造石的下方，从而不再被水生动物等搅动上翻而再次悬浮。同时，人造石的缝隙间适合种植各种水生植物。人造石如天然卵石和其它石料一样，可以具备多种外表颜色和光泽，水体较深的区域，如选用色浅、光洁类型的，可以明显增加光线的反射，从而更有利于水草等水生植物的生长繁殖。在浅水区域，在保留淤泥层的基础上，也可以种植各种水生植物，还能使水底实现仿鹅卵石铺设的美观效果。人造石表面逐渐自然形成或人工促进形成的微生物膜，可以对水中杂质进行有氧分解；人造石下的淤泥中的微生物，可以对杂质进行有效的厌氧分解；水生植物释放的氧气溶解在水中，增氧相当于瀑气，能促进水中有机物的分解速度，同时也有利于水生动物的生长。人造石的表面，十分适合水底刮食性动物如螺蛳等的繁殖和生长，可对净化水质起到进一步的作用。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种人造石，所述人造石的形状为仿天然石材形状，具有硬质体，硬质体单独比重大于1，硬质体内包含有空腔，空腔上带有一个通孔，通孔伸出硬质体与外界相通，通孔的端口设有密封塞，通过向空腔内注入水或注入空气排出水以调节所述人造石的整体比重，人造石的整体比重大于水的比重I小于淤泥层的比重I. 25。人造石形状为仿鹅卵石形状，或仿太湖石形状，或仿块状大理石形状。硬质体采用的原料为水、泥浆、防水剂和发泡剂。该硬质体的原料按以下重量配置
水泥100份水40 80 份发泡剂O. 03 5份防水剂 O. I 5份无机颜料 O. I 8份。所述的空腔由塑料制成。进一步地，该空腔由聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或聚碳酸酯制成。人造石的制造方法，具有如下步骤(I)采用上述塑料通过注塑或吹塑成型工艺按所需形状制成带通孔的空腔，采用塑胶通过注塑或挤塑工艺制成与空腔通孔相配的密封塞；(2)按照所需的天然石材形状，制造出浇铸模具，用于浇铸成型人造石，浇铸模具的模腔由一对腔体组成，腔体上有卡口用于浇注前固定空腔；浇筑模具采用铁、铝等金属或合金铸造而成，也可采用冲压或机械掏空工艺制成；浇筑模具也可以采用玻璃钢材料模压成型制成。(3)将水、泥浆、防水剂和发泡剂按比例调制，搅拌均匀，即形成硬质体的混合原料，以控制浇铸后的硬质体的单独比重大于I并接近于1，并防止人造石入水后吸水增加比重；(4)在浇铸模具内壁涂抹脱石蜡，将上述塑料制成的带通孔的空腔塞上密封塞，固定于浇铸模具内，再浇入硬质体的混合原料进行浇注，在室温、常压下成型，静置O. 5小时或以上后脱模；(5)脱模后养护24小时；(6)待养护完成后，进行综合比重调节和合格性检验，按照每10份质量的氯化钠加入O. I 10份质量的氯化钾或硫酸钾混合成混合盐，将混合盐不断加入水中搅拌，溶解到不能再溶解时形成饱和盐水，其比重控制在I. 15-1. 25之间；将人造石放入上述饱和盐水中能上浮，而放入普通水中又下沉的，为合格产品；若不合格，再往空腔中注入空气挤出适量的水，或注入适量的水，再进行测试，直到合格为止。无机颜料为氧化铁或氧化铬或氧化钴或前三种的混合物。浇铸模具的膜腔形状为块状体、条状体或网格状体。
本发明的有益效果是本发明可以使景观水体的水底有铺设鹅卵石的美观效果的同时，还可以种植和生长各种水生植物；还可以让人造石表面附着和生长螺蛳等清洁水质的水生动物；还可以在人造石表面自然形成或人工促进形成分解水体杂质的微生物膜；还可以保持淤泥层中微生物分解杂质的功能。
图I是本发明的结构示意图。
具体实施例方式现在结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改，这些等效的变化和修饰同样落入本发明 所限定的保护范围。如图I所示，本发明的人造石，其外观仿鹅卵石或其它形状，其中间是硬质体1，硬质体I中包含着空腔2，硬质体I的单独比重大于1，空腔2开有一通孔3与外界相通，通过通孔3向空腔内注入水或注入空气排出水，来调节本发明人造石的整体比重；通孔3端口装有一密封塞4，人造石的整体比重大于I可以沉于水底，且整体比重小于通常淤泥层的比重
I.25，使其能覆盖在淤泥层表面，而不至于浮在水面或沉到淤泥下方。实施例一本发明人造石的制造方法如下I、采用聚氯乙烯为原材料通过公知的注塑成型工艺按所需鹅卵石形状制成带通孔的空腔，采用塑胶通过注塑或挤塑工艺制成与空腔通孔相配的密封塞；2、按照所需的鹅卵石形状，制造出浇铸模具，用于浇铸成型人造石，浇铸模具的模腔由一对腔体组成，腔体上有卡口用于浇注前固定空腔；3、准备硬质体的原料，(重量配比如下)100份水泥、40份水，3份发泡剂、O. I份防水剂和5份无机颜料，按上述比例配置搅拌均匀，即形成硬质体的混合原料；4、在浇铸模具内壁涂抹脱石蜡，将上述塑料制成的带通孔的空腔塞上密封塞，固定于浇铸模具内，再浇入硬质体的混合原料进行浇注，在室温、常压下成型，静置O. 5小时或以上后脱模；5、脱模后养护24小时；6、待养护完成后，进行综合比重调节和合格性检验，按照每10份质量的氯化钠加入O. I份质量的氯化钾混合成混合盐，将混合盐不断加入水中搅拌，溶解到不能再溶解时形成饱和盐水，其比重控制在I. 15-1. 25之间；将人造石放入上述饱和盐水中能上浮，而放入普通水中又下沉的，为合格产品；若不合格，再往空腔中注入空气挤出适量的水，或注入适量的水，再进行测试，直到合格为止。实施例二I、采用聚丙烯为原材料通过公知的吹塑成型工艺按所需鹅卵石形状制成带通孔的空腔，采用塑胶通过注塑或挤塑工艺制成与空腔通孔相配的密封塞；
2、按照所需的太湖石形状，制造出浇铸模具，用于浇铸成型人造石，浇铸模具的模腔由一对腔体组成，腔体上有卡口用于浇注前固定空腔；3、准备硬质体的原料，(重量配比如下)100份水泥、60份水、5份发泡剂、2份防水剂和O. I份无机颜料，按上述比例配置，搅拌均匀即形成硬质体的混合原料；4、在浇铸模具内壁涂抹脱石蜡，将上述塑料制成的带通孔的空腔塞上密封塞，固定于浇铸模具内，再浇入硬质体的混合原料进行浇注，在室温、常压下成型，静置O. 5小时或以上后脱模；5、脱模后养护24小时；6、待养护完成后，进行综合比重调节和合格性检验，按照每10份质量的氯化钠加入6份质量的氯化钾混合成混合盐，将混合盐不断加入水中搅拌，溶解到不能再溶解时形 成饱和盐水，其比重控制在I. 15-1. 25之间；将人造石放入上述饱和盐水中能上浮，而放入普通水中又下沉的，为合格产品；若不合格，再往空腔中注入空气挤出适量的水，或注入适量的水，再进行测试，直到合格为止。实施例三I、采用合成树脂为原材料通过公知的吹塑成型工艺按所需鹅卵石形状制成带通孔的空腔，采用塑胶通过注塑或挤塑工艺制成与空腔通孔相配的密封塞；2、按照所需的块状大理石形状，制造出浇铸模具，用于浇铸成型人造石，浇铸模具的模腔由一对腔体组成，腔体上有卡口用于浇注前固定空腔；3、准备硬质体的原料，(重量配比如下)100份水泥、80份水、O. 03份发泡剂、5份防
水剂和和8份无机颜料，按上述比例配置，搅拌均匀即形成硬质体的混合原料；4、在浇铸模具内壁涂抹脱石蜡，将上述塑料制成的带通孔的空腔塞上密封塞，固定于浇铸模具内，再浇入硬质体的混合原料进行浇注，在室温、常压下成型，静置O. 5小时或以上后脱模；5、脱模后养护24小时；6、待养护完成后，进行综合比重调节和合格性检验，按照每10份质量的氯化钠加入10份质量的硫酸钾混合成混合盐，将混合盐不断加入水中搅拌，溶解到不能再溶解时形成饱和盐水，其比重控制在I. 15-1. 25之间；将人造石放入上述饱和盐水中能上浮，而放入普通水中又下沉的，为合格产品；若不合格，再往空腔中注入空气挤出适量的水，或注入适量的水，再进行测试，直到合格为止。以上三个实施例中，最后一个步骤中，在调节和检验人造石的整体比重时，若人造石在饱和盐水中下沉的，往空腔中注入空气挤出适量的水，或抽出适量的水，再进行测试；若人造石在普通水中上浮的，往空腔中注入适量水，再进行测试；若人造石在饱和盐水中能上浮，而普通水中也上浮的，往空腔中注入适量水，再进行测试；若排光空腔中的水，仍旧在饱和盐水中下沉的，以及空腔中注满水，仍旧在普通水中上浮的，为不合格产品。以上显示仅描述了本发明的主要特征和发明点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。在不脱离本发明点和保护范围的前提下，本发明还会有各种变化，这些变化和改进都将落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书 及其等效物限定。
权利要求
1.一种人造石，所述人造石的形状为仿天然石材形状，其特征在于具有硬质体，硬质体单独比重大于1，硬质体内包含有空腔，空腔上带有一个通孔，通孔伸出硬质体与外界相通，通孔的端口设有密封塞，通过向空腔内注入水或注入空气排出水以调节所述人造石的整体比重,人造石的整体比重大于水的比重I小于淤泥层的比重I. 25。
2.根据权利要求I所述的人造石，其特征在于所述的人造石形状为仿鹅卵石形状，或仿太湖石形状，或仿块状大理石形状。
3.根据权利要求I所述的人造石，其特征在于所述的硬质体采用的原料为水、泥浆、防水剂和发泡剂。
4.根据权利要求3所述的人造石，其特征在于所述的硬质体的原料按重量配置 水泥100份 水40 80份 发泡剂 O. 03 5份 防水剂 O. I 5份 无机颜料 O. I 8份。
5.根据权利要求4所述的人造石，其特征在于所述的空腔由塑料制成。
6.根据权利要求5所述的人造石，其特征在于所述的空腔由聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或其它树脂制成。
7.根据权利要求4或6所述的人造石的制造方法，其特征在于具有如下步骤 (1)采用上述塑料通过注塑或吹塑成型工艺按所需形状制成带通孔的空腔，采用塑胶通过注塑或挤塑工艺制成与空腔通孔相配的密封塞； (2)按照所需的天然石材形状，制造出浇铸模具，用于浇铸成型人造石，浇铸模具的模腔由一对腔体组成，腔体上有卡口用于浇注前固定空腔； (3)将水、泥浆、防水剂和发泡剂按比例调制，搅拌均匀，即形成硬质体的混合原料，以控制浇铸后的硬质体的单独比重大于I并接近于1，并防止人造石入水后吸水增加比重； (4)在浇铸模具内壁涂抹脱石蜡，将上述塑料制成的带通孔的空腔塞上密封塞，固定于浇铸模具内，再浇入硬质体的混合原料进行浇注，在室温、常压下成型，静置O. 5小时或以上后脱模； (5)脱模后养护24小时； (6)待养护完成后，进行综合比重调节和合格性检验，按照每10份质量的氯化钠加入O.I 10份质量的氯化钾或硫酸钾混合成混合盐，将混合盐不断加入水中搅拌，溶解到不能再溶解时形成饱和盐水，其比重控制在I. 15-1. 25之间； 将人造石放入上述饱和盐水中能上浮，而放入普通水中又下沉的，为合格产品； 若不合格，再往空腔中注入空气挤出适量的水，或注入适量的水，再进行测试，直到合格为止。
8.根据权利要求7所述的人造石的制造方法，其特征在于所述的无机颜料为氧化铁或氧化铬或氧化钴或前三种的混合物。
9.根据权利要求7所述的人造石的制造方法，其特征在于所述的浇铸模具的膜腔形状为块状体、条状体或网格状体。
全文摘要
本发明公开了一种人造石，具有硬质体，硬质体内包含有空腔，空腔上有通孔，通孔伸出硬质体与外界相通，通孔端口设有密封塞，通过向空腔内注入水或注入空气排出水以调节人造石的整体比重，人造石的整体比重大于水的比重1小于淤泥层的比重1.25。制造方法包括制作空腔、配置硬质体原料、将硬质体原料和空腔注入浇铸模具浇铸成型，脱模养护，调整人造石的整体比重和合格检验。本发明可使景观水体的水底有铺设鹅卵石的美观效果；让人造石表面生长清洁水质的水生动物；在人造石表面自然形成分解水体杂质的微生物膜；保持淤泥层中微生物分解杂质的功能。
文档编号C04B28/00GK102910868SQ20121042589
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者周夕珺 申请人:周夕珺