一种渗水砖的制备方法与流程

文档序号:11823452阅读:2013来源:国知局

本发明涉及一种渗水砖的制备方法,属于建筑材料制备技术领域。



背景技术:

渗水砖,也叫透水砖、荷兰砖,其原材料多采用废砖粉、矿渣、粉煤灰等环保材料为主低压成形,其耐磨性好,具有很好的透水性和保水性,防滑功能强,它不仅同硬化路面一样可以美化环境,而且具有更好的环境实用功能。下雨时,渗水砖可以将雨水自动渗透到砖底下直到地表,尽量的回收,成为地下水;天晴时,渗入砖底下或保留在砖里面的水会蒸发到大气中,调节空气湿度,降低大气温度。

传统方法采用大颗粒骨架和水泥组成或采用人工处理沙和高分子粘结剂组成。水泥透水砖要么透水率不高,要么透水性能可以,但抗压强度不高,这二方面性能难兼顾;用高分子粘结剂、人工处理沙透水砖成本高,无法大范围推广。而以粉煤灰为主要原料,制备出强度为30~90MPa,孔隙率为40~50%的渗水砖。虽然在一定程度上提高了其强度以及增大了其孔隙率,解决了颗粒级配的问题,但是该渗水砖孔隙率高、强度低、渗水系数大、保水系数小。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对以水泥或大颗粒骨架做成的渗水砖不能同时兼顾透水性能和抗压强度,使其无法大范围推广的问题,本发明主要是将废弃的建筑木方进行碱化处理,得到碱处理木粉,将其与干燥糊化淀粉进行搅拌混合球磨后,与聚乙烯醇溶液搅拌混合,进行发酵处理,并置于模具中进行干燥,得到发酵木粉淀粉骨架,接着将其置于砖头模具中,并将其表层浇筑处理过的污泥与水的混合物,进行静置固化,即可得到渗水砖。本发明通过将木粉与淀粉共混和发酵处理,通过微生物对淀粉和木粉腐蚀速率的不同,使木粉残存形成微孔隙结构,随后将其作为骨架,将浆液注入至骨架内部,随后高温炭化木粉,同时与氧气反应取出碳粉后,即可制备完成,本发明制备的渗水砖强度高,透水性能好,可大范围推广使用。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)选取废弃建筑木方,将其洗净并自然晾干,随后气流粉碎并过筛,制备65~70目木粉,随后按质量比1:3,将木粉与质量浓度20%氢氧化钠溶液搅拌混合,再在65~80℃下水浴加热1~2h,随后过滤并收集滤饼,在130~150℃下干燥6~8h,制备得碱处理木粉;

(2)按质量比1:5,将玉米淀粉与去离子水搅拌混合并置于烧杯中,在70~85℃下水浴加热25~30min,待其糊化完成后,继续保温加热并旋转蒸发至干,收集干燥糊化淀粉,随后按质量比1:5,将干燥糊化淀粉与上述制备的碱处理木粉置于球磨罐中,在250~300r/min下球磨1~2h,制备得球磨混合粉末;

(3)按质量比1:5,将质量浓度10%聚乙烯醇溶液与球磨混合粉末搅拌混合,在200~300W下超声振荡处理10~15min后,置于模具中,在5~10MPa下压实后,再密封发酵处理15~20天,待密封发酵完成后,将模具置于85~100℃下干燥10~12h,制备得发酵木粉淀粉骨架,备用;

(4)按质量比1:10,将池塘污泥与去离子水搅拌混合,在200~300W下超声分散20~30min后,用60~80目的筛网进行筛分,收集下层污泥并置于95~100℃下干燥6~8h,随后将干燥下层污泥置于球磨罐中,在650~700r/min下球磨3~5h后过筛,制备得100~120目污泥颗粒;

(5)将步骤(3)制备的发酵木粉淀粉骨架置于不锈钢砖头模具中,随后按质量比1:2,将去离子水与污泥颗粒搅拌混合并浇筑至发酵木粉淀粉骨架表层,待均匀铺满不锈钢砖头模具后,再在室温下静置固化20~24h,随后脱模并置于1000~1050℃下烧制成砖,自然冷却至室温即可制备得一种渗水砖。

本发明制备的渗水砖气孔率达到75.6%以上,强度可达60~95MPa,渗透系数达到3.56×10-2cm/s以上,25次冻融循环,抗压强度损失率≤16%,保水性大于0.7g/cm3

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明制备的渗水砖强度高,强度可达60~95MPa,不易断裂;

(2)本发明制备的渗水砖透水性能好,渗透系数达到3.56×10-2cm/s以上;

(3)本发明主要是利用废弃建筑木方为原料,制备步骤简单,所需成本低。

具体实施方式

首先选取废弃建筑木方,将其洗净并自然晾干,随后气流粉碎并过筛,制备65~70目木粉,随后按质量比1:3,将木粉与质量浓度20%氢氧化钠溶液搅拌混合,再在65~80℃下水浴加热1~2h,随后过滤并收集滤饼,在130~150℃下干燥6~8h,制备得碱处理木粉;再按质量比1:5,将玉米淀粉与去离子水搅拌混合并置于烧杯中,在70~85℃下水浴加热25~30min,待其糊化完成后,继续保温加热并旋转蒸发至干,收集干燥糊化淀粉,随后按质量比1:5,将干燥糊化淀粉与上述制备的碱处理木粉置于球磨罐中,在250~300r/min下球磨1~2h,制备得球磨混合粉末;接着按质量比1:5,将质量浓度10%聚乙烯醇溶液与球磨混合粉末搅拌混合,在200~300W下超声振荡处理10~15min后,置于模具中,在5~10MPa下压实后,再密封发酵处理15~20天,待密封发酵完成后,将模具置于85~100℃下干燥10~12h,制备得发酵木粉淀粉骨架,备用;再按质量比1:10,将池塘污泥与去离子水搅拌混合,在200~300W下超声分散20~30min后,用60~80目的筛网进行筛分,收集下层污泥并置于95~100℃下干燥6~8h,随后将干燥下层污泥置于球磨罐中,在650~700r/min下球磨3~5h后过筛,制备得100~120目污泥颗粒;最后将制备的发酵木粉淀粉骨架置于不锈钢砖头模具中,随后按质量比1:2,将去离子水与污泥颗粒搅拌混合并浇筑至发酵木粉淀粉骨架表层,待均匀铺满不锈钢砖头模具后,再在室温下静置固化20~24h,随后脱模并置于1000~1050℃下烧制成砖,自然冷却至室温即可制备得一种渗水砖。

实例1

首先选取废弃建筑木方,将其洗净并自然晾干,随后气流粉碎并过筛,制备70目木粉,随后按质量比1:3,将木粉与质量浓度20%氢氧化钠溶液搅拌混合,再在80℃下水浴加热2h,随后过滤并收集滤饼,在150℃下干燥8h,制备得碱处理木粉;再按质量比1:5,将玉米淀粉与去离子水搅拌混合并置于烧杯中,在85℃下水浴加热30min,待其糊化完成后,继续保温加热并旋转蒸发至干,收集干燥糊化淀粉,随后按质量比1:5,将干燥糊化淀粉与上述制备的碱处理木粉置于球磨罐中,在300r/min下球磨2h,制备得球磨混合粉末;接着按质量比1:5,将质量浓度10%聚乙烯醇溶液与球磨混合粉末搅拌混合,在300W下超声振荡处理15min后,置于模具中,在10MPa下压实后,再密封发酵处理20天,待密封发酵完成后,将模具置于100℃下干燥12h,制备得发酵木粉淀粉骨架,备用;再按质量比1:10,将池塘污泥与去离子水搅拌混合,在300W下超声分散30min后,用80目的筛网进行筛分,收集下层污泥并置于100℃下干燥8h,随后将干燥下层污泥置于球磨罐中,在700r/min下球磨5h后过筛,制备得120目污泥颗粒;最后将制备的发酵木粉淀粉骨架置于不锈钢砖头模具中,随后按质量比1:2,将去离子水与污泥颗粒搅拌混合并浇筑至发酵木粉淀粉骨架表层,待均匀铺满不锈钢砖头模具后,再在室温下静置固化24h,随后脱模并置于1050℃下烧制成砖,自然冷却至室温即可制备得一种渗水砖。经检测,本发明制备的渗水砖强度高,强度可达70MPa,不易断裂;渗水砖透水性能好,渗透系数达到3.78×10-2cm/s。

实例2

首先选取废弃建筑木方,将其洗净并自然晾干,随后气流粉碎并过筛,制备65目木粉,随后按质量比1:3,将木粉与质量浓度20%氢氧化钠溶液搅拌混合,再在65℃下水浴加热1h,随后过滤并收集滤饼,在130℃下干燥6h,制备得碱处理木粉;再按质量比1:5,将玉米淀粉与去离子水搅拌混合并置于烧杯中,在70℃下水浴加热25min,待其糊化完成后,继续保温加热并旋转蒸发至干,收集干燥糊化淀粉,随后按质量比1:5,将干燥糊化淀粉与上述制备的碱处理木粉置于球磨罐中,在250r/min下球磨1h,制备得球磨混合粉末;接着按质量比1:5,将质量浓度10%聚乙烯醇溶液与球磨混合粉末搅拌混合,在200W下超声振荡处理10min后,置于模具中,在5MPa下压实后,再密封发酵处理15天,待密封发酵完成后,将模具置于85℃下干燥10h,制备得发酵木粉淀粉骨架,备用;再按质量比1:10,将池塘污泥与去离子水搅拌混合,在300W下超声分散30min后,用60目的筛网进行筛分,收集下层污泥并置于100℃下干燥8h,随后将干燥下层污泥置于球磨罐中,在650r/min下球磨3h后过筛,制备得100目污泥颗粒;最后将制备的发酵木粉淀粉骨架置于不锈钢砖头模具中,随后按质量比1:2,将去离子水与污泥颗粒搅拌混合并浇筑至发酵木粉淀粉骨架表层,待均匀铺满不锈钢砖头模具后,再在室温下静置固化24h,随后脱模并置于1000℃下烧制成砖,自然冷却至室温即可制备得一种渗水砖。经检测,本发明制备的渗水砖强度高,强度可达60MPa,不易断裂;渗水砖透水性能好,渗透系数达到3.95×10-2cm/s。

实例3

首先选取废弃建筑木方,将其洗净并自然晾干,随后气流粉碎并过筛,制备67目木粉,随后按质量比1:3,将木粉与质量浓度20%氢氧化钠溶液搅拌混合,再在70℃下水浴加热1h,随后过滤并收集滤饼,在140℃下干燥7h,制备得碱处理木粉;再按质量比1:5,将玉米淀粉与去离子水搅拌混合并置于烧杯中,在82℃下水浴加热27min,待其糊化完成后,继续保温加热并旋转蒸发至干,收集干燥糊化淀粉,随后按质量比1:5,将干燥糊化淀粉与上述制备的碱处理木粉置于球磨罐中,在270r/min下球磨2h,制备得球磨混合粉末;接着按质量比1:5,将质量浓度10%聚乙烯醇溶液与球磨混合粉末搅拌混合,在250W下超声振荡处理12min后,置于模具中,在7MPa下压实后,再密封发酵处理17天,待密封发酵完成后,将模具置于90℃下干燥11h,制备得发酵木粉淀粉骨架,备用;再按质量比1:10,将池塘污泥与去离子水搅拌混合,在250W下超声分散25min后,用70目的筛网进行筛分,收集下层污泥并置于97℃下干燥7h,随后将干燥下层污泥置于球磨罐中,在670r/min下球磨4h后过筛,制备得110目污泥颗粒;最后将制备的发酵木粉淀粉骨架置于不锈钢砖头模具中,随后按质量比1:2,将去离子水与污泥颗粒搅拌混合并浇筑至发酵木粉淀粉骨架表层,待均匀铺满不锈钢砖头模具后,再在室温下静置固化22h,随后脱模并置于1055℃下烧制成砖,自然冷却至室温即可制备得一种渗水砖。经检测,本发明制备的渗水砖强度高,强度可达65MPa,不易断裂;渗水砖透水性能好,渗透系数达到4.02×10-2cm/s。

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