一种高韧性组合式蓄水模块的制作方法

本发明涉及雨水收集技术领域，尤其涉及一种高韧性组合式蓄水模块。

背景技术：

由于水资源日益紧缺，世界先进国家都非常重视雨水利用的研究和产品开发。蓄水模块是埋藏与地下用于收集雨水的装置。传统的雨水利用蓄水模块一般是以聚丙烯注塑而成的结构板件拼装而成的箱子，一定数量这样的塑料模块组成的矩阵埋藏于地下形成一个巨大的贮水池，并在水池周围根据工程需要包裹防渗土工布或单向渗透土工布，可有作为贮水池或渗透调洪池两种不同功能的水池。

但是，现有的蓄水模块普遍都是一次注塑成型的，无法彻底拆分，运输时占用空间大，导致运输成本增大；且一次注塑成型的模具结构复杂，开模费用高，此外，现有的蓄水模块的承压能力较差，埋于地下时容易受挤压而破坏。

申请号为201220371439.1的中国专利公开了一种雨水蓄水模块以及由多个雨水蓄水模块装配而成的雨水蓄水装置。雨水蓄水模块包括围成箱体的前支撑板、后支撑板和上、下、左、右面板，所述前支撑板、后支撑板设有与上、下、左、右面板定位连接用的支撑连接件，上、下、左、右面板相应地设有面板连接件。多个雨水蓄水模块连接成单层或多层的矩阵的雨水蓄水装置。

虽然上述雨水蓄水模块各个拼接板块设有相互连接的连接件，容易定位和连接，但是其结构的承压能力较差，并且现有的蓄水模块多采用普通的聚丙烯材质，其韧性、耐冲击性较差，容易断裂，使用寿命短。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高韧性组合式蓄水模块。本发明的蓄水模块的每个部件可彻底拆分，利于运输，且模具结构相对简单，开模成本低。同时该蓄水模块结构的承压能力强，同时材料的韧性好，不易断裂，使用寿命长。

本发明的具体技术方案为：一种高韧性组合式蓄水模块，包括两块正方形的承压板，多根承压柱和四块矩形的侧板。

两块所述承压板和四块所述侧板组成一个立方体且两块承压板分别构成立方体的顶面和底面；每块所述承压板由四块正方形的拼接板拼接而成，所述拼接板上设有主通水孔和辅通水孔，且拼接板的四个边上设有拼接圆槽和卡扣件，相邻拼接板之间通过设于所述拼接圆槽内的拼接扣实现拼接；所述侧板上设有同心的透水圈，侧板的底边和顶边上设有卡扣槽，侧板与承压板之间通过所述卡扣件与卡扣槽的配合实现连接；所述主通水孔上设有可拆卸的所述承压柱，位于顶面的承压板上的承压柱与位于底面的承压板上的承压柱一一相向设置且互相可拆卸连接；承压柱呈中空的圆台型，承压柱的底部与主通水孔可拆卸连接，承压柱的顶部设有凹槽或凸起，相向的两个承压柱通过所述凹槽与凸起的配合实现可拆卸连接。

在本发明中，蓄水模块的各个主要部件均为可拆卸连接，特别是承压柱，能够从承压板上拆卸，而非一体成型，在运输时，可将承压板和承压柱分别整齐堆叠，节省空间，降低运输成本。且该蓄水模块各个部件结构相对简单，且很多为镜像设置可换用的通用件，开模成本低。蓄水模块中通过承压柱的连接，具有很高的承压能力，能够提高使用寿命。

所述蓄水模块的材质选用抗压型PVC基复合塑料，所述抗压型PVC基复合塑料由以下质量份的原料混合制得：PVC 40-50份，CPE 15-25份，改性EVA 5-15份，木纤维3-5份，硫酸钙须晶1-3份，碳酸钙8-12份，滑石粉2-8份，玻璃微珠2-6份。

本发明选用特制的抗压型PVC基复合塑料，具有高韧性、高耐冲击性的特点，当蓄水模块埋藏于容易受压的地底下时，具有更长的使用寿命。在配方中，CPE具有良好的耐冲击性和韧性，改性EVA具有出色的强度、抗震性、耐腐蚀性和一定的韧性，木纤维能够增强材料的交联度，硫酸钙晶须也能够增加交联，提高韧性。碳酸钙作为填料，节约成本，滑石粉、玻璃微珠能够增强体系的流动性，便于注塑成模。

所述改性EVA的制备方法为：将浓度为20-24wt％的氧化石墨烯水溶液加热至45-55℃，然后进行搅拌，搅拌期间，向氧化石墨烯水溶液中滴加水溶性聚酰胺酸溶液，得到溶胶；所述水溶性聚酰胺酸溶液的浓度为4-6wt％，滴加量为氧化石墨烯水溶液体积的5-6倍；将溶胶室温静置4-8h，用水洗去溶胶中未反应物质；然后在氮气氛围下，以5-7℃/min的速率将溶胶升温至350-450℃，保温1.5-2.5h，然后以8-10℃/min的速率升温至550-650℃，保温1-3h，然后取出洗净，经过干燥、研磨后，制得石墨烯基复合气凝胶粉；将乙烯、醋酸乙烯、石墨烯基复合气凝胶粉按重量比71-79:13-17:8-12混合共聚，制得改性EVA。

本发明中的改性EVA将乙烯、醋酸乙烯、石墨烯基复合气凝胶粉按常规EVA的制备方法进行共聚，与常规EVA相比，具有质轻、强度高的特点。在石墨烯基复合气凝胶粉的制备过程中，水溶性聚酰胺酸溶液与氧化石墨烯水溶液发生交联，生成三维网络结构的溶胶，溶胶在第一次高温处理过程中，水分迅速蒸发，水溶性聚酰胺酸发生热亚酰胺化转化为聚酰亚胺，氧化石墨烯与聚酰亚胺继续交联，同时氧化石墨烯也被还原为石墨烯，生成大量孔洞。在第二次高温处理过程中，部分溶胶发生炭化，形成气凝胶，因此强度等物理性能得到大幅提高。其中醋酸乙烯的含量控制在8-12％左右，使其具有合适的强度和韧性，若醋酸乙烯含量继续升高，则韧性上升而强度降低，无法满足要求。

所述木纤维的制备方法为：将木材粉碎成木粒，过筛后将木粒粒度控制在200-400目，然后在130-150℃温度下灭菌1-2h，灭菌后干燥制得木纤维。

木纤维的加入能够增强体系的交联度，防止塑料开裂。

作为优选，每个所述拼接板的四个边角以及中心分别设有主通水孔，位于四个边角的主通水孔上设有承压柱，所述承压柱与主通水孔之间为螺纹连接。螺纹连接，安装拆卸方便，结构简单，容易制造。

作为优选，所述主通水孔上设有加强条。加强条的设置一方面能够加强强度，另一方面能够避免泥土大量灌注到承压柱内，从而发生堵塞，影响蓄水量和通水效率。

作为优选，所述承压柱面积较大的一端为底面，面积较小的一端为顶面。

作为优选，所述侧板上还设有加强筋。

作为优选，所述拼接扣包括连接条以及设于所述连接条两端的圆扣，所述圆扣的外侧壁上设有凸条。凸条的设置能够增强圆扣与拼接圆槽之间的连接强度，使拼接板之间不易散架。

作为优选，所述承压柱的外壁为光滑面。光滑面不仅制造成本低，而且承压柱叠套时更加方面。

作为优选，所述承压柱的外壁上设有通水孔。通水孔的设置能够增强蓄水模块内的水流通性。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明的蓄水模块的每个部件可彻底拆分，利于运输，且模具结构相对简单，开模成本低。同时该蓄水模块结构的承压能力强，同时材料的韧性好，不易断裂，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的拆分结构示意图(不含承压柱)；

图2是本发明的一种侧视图(不含侧板)；

图3是本发明承压板和承压柱的侧视图；

图4是本发明的俯视图(不含顶面的承压板)；

图5是本发明的一种立体结构示意图；

图6是本发明的另一种立体结构示意图；

图7是本发明拼接扣的一种立体结构示意图；

图8是本发明拼接扣的一种俯视图；

图9是本发明实施例2的承压板和承压柱的侧视图；

图10是本发明承压柱的结构示意图。

附图标记为：承压板1，承压柱2，侧板3，拼接板11，拼接扣12，凹槽21，凸起22，通水孔23，透水圈31，卡扣槽32，加强筋33，主通水孔111，辅通水孔112，拼接圆槽113，卡扣件114，加强条115，连接条121，圆扣122，凸条123。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。在本发明中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。

实施例1

如图1、图4、图5、图6所示：一种高韧性组合式蓄水模块，包括两块正方形的承压板1，十六根承压柱2和四块矩形的侧板3。

两块所述承压板和四块所述侧板组成一个立方体且两块承压板分别构成立方体的顶面和底面。每块所述承压板由四块正方形的拼接板11拼接而成，所述拼接板上设有主通水孔111和辅通水孔112，且拼接板的四个边上设有拼接圆槽113和呈钩状的卡扣件114，相邻拼接板之间通过设于所述拼接圆槽内的拼接扣12实现拼接。其中，每个所述拼接板的四个边角以及中心分别设有主通水孔，且主通水孔上设有加强条115。

所述侧板上设有同心的透水圈31和加强筋33，侧板的底边和顶边上设有卡扣槽32，侧板与承压板之间通过所述卡扣件与卡扣槽的配合实现连接。

如图2、图3所示，位于四个边角的主通水孔上设有承压柱，位于顶面的承压板上的承压柱与位于底面的承压板上的承压柱一一相向设置且互相可拆卸连接。如图10所示，承压柱呈中空的圆台型，外壁为光滑面。承压柱面积较大的一端为底面，面积较小的一端为顶面。承压柱的底面与主通水孔螺纹连接，承压柱的顶部设有凹槽21或凸起22，相向的两个承压柱通过所述凹槽与凸起的配合实现可拆卸连接。

如图7、图8所示，所述拼接扣包括连接条121以及设于所述连接条两端的圆扣122，所述圆扣的外侧壁上设有凸条123。

实施例2

本实施例与实施例的不同之处在于，如图9所示，实施例2的承压柱的外壁上设有通水孔23。

实施例3

在本实施例中，所述蓄水模块的材质选用抗压型PVC基复合塑料，所述蓄水模块的材质选用抗压型PVC基复合塑料，所述抗压型PVC基复合塑料由以下质量份的原料混合制得：PVC 45份，CPE 20份，改性EVA 10份，木纤维4份，硫酸钙须晶2份，碳酸钙10份，滑石粉5份，玻璃微珠4份。

其中，所述改性EVA的制备方法为：将浓度为22wt％的氧化石墨烯水溶液加热至50℃，然后进行搅拌，搅拌期间，向氧化石墨烯水溶液中滴加水溶性聚酰胺酸溶液，得到溶胶；所述水溶性聚酰胺酸溶液的浓度为5wt％，滴加量为氧化石墨烯水溶液体积的5.5倍；将溶胶室温静置6h，用水洗去溶胶中未反应物质；然后在氮气氛围下，以6℃/min的速率将溶胶升温至400℃，保温2h，然后以9℃/min的速率升温至600℃，保温2h，然后取出洗净，经过干燥、研磨后，制得石墨烯基复合气凝胶粉；将乙烯、醋酸乙烯、石墨烯基复合气凝胶粉按重量比75:15:10混合共聚，制得改性EVA。

所述木纤维的制备方法为：将木材粉碎成木粒，过筛后将木粒粒度控制在200-400目，然后在140℃温度下灭菌1.5h，灭菌后干燥制得木纤维。

实施例4

在本实施例中，所述蓄水模块的材质选用抗压型PVC基复合塑料，所述蓄水模块的材质选用抗压型PVC基复合塑料，所述抗压型PVC基复合塑料由以下质量份的原料混合制得：PVC 40份，CPE 25份，改性EVA 15份，木纤维3份，硫酸钙须晶1份，碳酸钙8份，滑石粉2份，玻璃微珠6份。

其中，所述改性EVA的制备方法为：将浓度为20wt％的氧化石墨烯水溶液加热至4℃，然后进行搅拌，搅拌期间，向氧化石墨烯水溶液中滴加水溶性聚酰胺酸溶液，得到溶胶；所述水溶性聚酰胺酸溶液的浓度为4wt％，滴加量为氧化石墨烯水溶液体积的6倍；将溶胶室温静置4h，用水洗去溶胶中未反应物质；然后在氮气氛围下，以5℃/min的速率将溶胶升温至350℃，保温2.5h，然后以8℃/min的速率升温至550℃，保温3h，然后取出洗净，经过干燥、研磨后，制得石墨烯基复合气凝胶粉；将乙烯、醋酸乙烯、石墨烯基复合气凝胶粉按重量比71:17:12混合共聚，制得改性EVA。

所述木纤维的制备方法为：将木材粉碎成木粒，过筛后将木粒粒度控制在200-400目，然后在130℃温度下灭菌2h，灭菌后干燥制得木纤维。

实施例5

在本实施例中，所述蓄水模块的材质选用抗压型PVC基复合塑料所述蓄水模块的材质选用抗压型PVC基复合塑料，所述抗压型PVC基复合塑料由以下质量份的原料混合制得：PVC 50份，CPE 15份，改性EVA 5份，木纤维5份，硫酸钙须晶3份，碳酸钙12份，滑石粉8份，玻璃微珠2份。

其中，所述改性EVA的制备方法为：将浓度为24wt％的氧化石墨烯水溶液加热至55℃，然后进行搅拌，搅拌期间，向氧化石墨烯水溶液中滴加水溶性聚酰胺酸溶液，得到溶胶；所述水溶性聚酰胺酸溶液的浓度为6wt％，滴加量为氧化石墨烯水溶液体积的5倍；将溶胶室温静置8h，用水洗去溶胶中未反应物质；然后在氮气氛围下，以7℃/min的速率将溶胶升温至450℃，保温1.5h，然后以10℃/min的速率升温至650℃，保温1h，然后取出洗净，经过干燥、研磨后，制得石墨烯基复合气凝胶粉；将乙烯、醋酸乙烯、石墨烯基复合气凝胶粉按重量比79:13:8混合共聚，制得改性EVA。

所述木纤维的制备方法为：将木材粉碎成木粒，过筛后将木粒粒度控制在200-400目，然后在150℃温度下灭菌1h，灭菌后干燥制得木纤维。

本发明的蓄水模块承压板两侧的正向抗压能力在35吨/m²以上，侧向抗压能力在25吨/m²以上，蓄水模块孔隙率在95％以上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。