一种海绵体透水蓄水板及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种海绵体透水蓄水板及其制备方法和应 用。
【背景技术】
[0002] 随着城市建设日新月异，迅猛发展，公共建筑、住宅、道路建设使得地表环境硬化， 几乎完全改变了兴建地的生态环境，大气蒸发循环受到影响，导致城市区域内空气湿度降 低，气温升高，形成"热岛效应"。这种"热岛效应"使得夏季里城市更加闷热，大气中粉尘增 多，人们生活越来越感到不舒适，威胁着人类的健康，地面硬化使得雨水几乎无法对地下水 进行补充，水资源流失将会导致逐年干旱，沙尘暴愈加频繁。我国许多北方城市，包括首都 北京，近年来频繁发生沙尘暴现象就是环境生态遭受破坏的实例。
[0003] 另外，在"热岛效应"下，白天，高楼大厦、水泥吸收热量，太阳落山后，水泥地、楼房 释放出白天吸收的热量，加热大气，产生上升运动，同时把周围的水汽辐合起来，很容易引 起短时间突发性的暴雨，产生"雨岛效应"，又会加重了内涝程度。
[0004] 近年来，广州、杭州、北京、上海等城市频繁遭遇强暴雨袭击，引发严重内涝，这给 居民的生活带来众多不便，同时也可能产生更严重的影响，比如影响生命安全等。城市发生 内涝有多种原因，除却全球气候变暖，极端降水频率不断上升，厄尔尼诺导致的海洋升温， 陆地水汽增多，以及台风带来的强降雨因素之外，还有一些重要的原因，比如城市排水系统 落后于城市建设，城市的蓄水能力也不断下降。
[0005] 近年来提出的"海绵城市"的概念，这是一种形象的表述，是指城市在适应环境变 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"。换句 话说，城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的"弹性"，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。海绵城市建设应遵循生 态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限 度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海 绵城市建设过程中，需要考虑自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循 环利用各环节。
[0006] 河湖、湿地、坑塘、沟渠等是原有的、传统意义上的"海绵体"，我们一方面要发挥原 有"海绵体"的功能，另一方面要积极开发新的"海绵体"。根据《海绵城市建设技术指南》，海 绵城市建设要以城市建筑、小区、道路、绿地与广场等建设为载体。比如让城市屋顶"绿"起 来，"绿色"屋顶在滞留雨水的同时还起到节能减排、缓解热岛效应的功效。该指南给出了一 个方向，但是并没有具体实现城市建筑、小区、道路、绿地与广场成为新的"海绵体"的方案。
[0007] 另外，随着我国城市化进程的加快，园林绿化由于在改善城市环境质量、缓解城市 热岛效应，维持城市生态平衡方面的特殊作用而日益受到人们的重视，不断快速地发展，随 之而来的，园林废弃物如枯枝落叶、树枝修剪物、草坪修剪物、杂草、种子和残花等的量越来 越大，园林废弃物成为继城市生活垃圾后又一大城市废弃物。以往通常把枯枝落叶视为城 市固体废弃物，基本采用填埋和焚烧的方式，这不仅造成了环境的污染也带来资源的浪费， 更使绿地生态系统的物质循环和能量流动断裂，城市土壤肥力得不到自我维持。另外，农业 上的稻壳、秸杆等废弃物的处理，通常以焚烧方式处理，不但没有被有效利用，反而造成空 气污染，比如雾霾。这些都不是可持续发展的有效途径。
【发明内容】
[0008] 为了更经济、简便、环保、有效的解决城市内涝问题，建设海绵城市，有必要提供一 种新的"海绵体"的方案，以实现能够像海绵一样能够吸水、蓄水、渗水和净水，从而辅助建 设海绵城市。
[0009] 为了实现上述目的，本发明提供一种海绵体透水蓄水板，包括板体，板体的材料包 括水泥、砂子、园林废弃物和光亮剂。光亮剂为市售普通光亮剂。
[0010] 进一步地，水泥、砂子、园林废弃物和光亮剂的重量配比为100:100:20-80:3。
[0011] 进一步地，还包括骨架;所述骨架设置在板体内。
[0012] 进一步地，所述骨架的材料包括不锈钢、竹片和/或塑料。
[0013] 本发明还提供一种以上海绵体透水蓄水板的制备方法，包括以下步骤：
[0014] 步骤一、园林废弃物的处理:将园林废弃物干燥脱水得到产物一;将产物一粉碎为 粒径0.1~3cm，得到产物二;将光亮剂喷洒在产物二上，搅拌使得光亮剂包覆在产物二表 面，得到产物三；
[0015] 步骤二、水泥的水化:将水泥、砂子和水搅拌混合，得到砂浆；
[0016]步骤三、海绵体透水蓄水板的生成:在步骤二中的砂浆初凝前，加入步骤一中的产 物三，搅拌混合，倒入板状模具，得到海绵体透水蓄水板。
[0017] 进一步地，步骤一中的园林废弃物先经粉碎为粒径4~10cm的粗颗粒，再干燥脱水 得到产物一。
[0018] 进一步地，步骤一中的产物二先通过10目、12目或14目筛孔筛选后，再喷洒光亮 剂。
[0019] 进一步地，步骤一中光亮剂与产物二的重量配比是3: 20-80;步骤二中水泥、砂子 和水的重量配比是100:100:38-48;步骤三中产物三与砂浆的重量配比是使得其中的水泥： 砂子:园林废弃物:光亮剂:水是1〇〇: 1〇〇: 20-80:3:38-48。
[0020] 进一步地，园林废弃物来自于树枝、树叶、树皮、木片、木肩、秸杆、稻壳或硬果壳。 优选地，砂子为中粗砂。
[0021] 进一步地，板体的材料还包括增强剂。优选地，增强剂为无机复合型透水砼专用增 强剂，其中增强剂与水泥的重量配比为:2-5:100。
[0022] 本发明还提供一种以上海绵体透水蓄水板的应用，用于储蓄水于板体内，当环境 干燥时板体内的水蒸发到环境中。
[0023] 进一步地，用作屋顶花园基层和/或护坡。
[0024] 进一步地，设置在地表面以下，地下水的水位以上。
[0025] 进一步地，设置在透水路面的地表面以下。
[0026] 进一步地，设置在绿地的地表面以下。
[0027] 进一步地，设置在水中，其上种植水生植物。
[0028] 本发明的海绵体透水蓄水板的理论依据是，以硅酸盐水泥为例：硅酸盐水泥的水 化反应是一个非常复杂、非均质的多相化学反应过程，水泥材料的结构随着水泥水化反应 逐渐演变，由流动状态变为塑性状态，最后变成凝结硬化状态。水泥中的硅酸三钙和硅酸二 钙水化生成水化硅酸钙和氢氧化钙。水化硅酸钙是混凝土中的强度主体，约占水泥中75 % 的含量，俗称凝胶。氢氧化钙具有强烈的吸附作用，它在本发明的混凝土制备过程中完全吸 附在砂子、园林废弃物周边，在该混凝土形成过程中，氢氧化钙脱水硬化，形成微小的缝隙， 而园林废弃物属于纤维状材料，它在该混凝土中丝丝相连，从而使得水能够沿着园林废弃 物周边的缝隙透过该海绵体透水蓄水板，达到良好的透水效果。另外，在一定时间后，本发 明的海绵体透水蓄水板中的园林废弃物会逐渐自然消退，留下空隙，使得透水和透气功能 更好;且由于海绵体透水蓄水板已经牢固定形，故对强度的影响并不大。由于有许许多多的 缝隙存在，海绵体透水蓄水板的蓄水能力也非常强。下雨天能将雨水蓄积在板体内，没有下 雨的时候又能通过板体内水的蒸发调节环境湿度。
[0029] 本发明的海绵体透水蓄水板有如下特性：
[0030] 1、海绵体透水蓄水板是一个全新的"海绵体"的方案。采取透水材料制备的海绵体 透水蓄水板能在暴风雨时透水、蓄水。当空气干燥时，储存在板体中的水可以慢慢蒸发出 来，甚至板体下的水能够透过板体蒸发出来，调节空气湿度。
[0031] 2、光亮剂包覆在园林废弃物上，相当于将园林废弃物密封起来了，形成干封园林 废弃物，使得在后期与砂浆混合时，不会或者不易产生弱酸与砂浆中的弱碱起反应，从而提 高砂浆的强度。
[0032] 3、添加有园林废弃物，从而具有良好的透水性，透水能力达到每小时200mm。若用 到市政工程建设中，可以帮助解决城市无排水系统的积水问题。
[0033 ] 4、园林废弃物取材方便，解决城市园林废弃物污染问题，变废为宝。
[0034] 5、园林废弃物的使用，节约资源，可节约水泥、砂子；
[0035] 6、用途广泛，能够应用于园林、市政、水利和小区的道路、广场、屋面、排水沟及河 道建设；
[0036] 7、体内可放置不锈钢和塑料材料，增加其抗拉强度；
[0037] 8、海绵体透水蓄水板可根据不同需求制作成不同形状、厚度和大小。
【附图说明】
[0038] 图1-4是本发明的四个较佳实施例的示意图。
[0039]图5是本发明的另一个较佳实施例的正面俯视透视示意图。
【具体实施方式】
[0040] 以下结合附图和具体实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实 施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制发明的范围。
[0041] 如图1-3所示，本发明提供的海绵体透水蓄水板，由板体1组成_。如图4所述，本发 明提供的海绵体透水蓄水板包括板体1，且在.板体1中间有一个镂空的空间3。如图5所述， 本发明提供一种海绵体透水蓄水板，由板体1和骨架2组成。本发明的海绵体透水蓄水板的 形状不限于图1-5所示，可以为多种形状、大小和厚度。
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