本发明涉及建筑材料领域，具体是一种用于绿化屋顶的建筑材料及其制备方法。
背景技术：
随着城市建设的不断发展，城市里空气污染问题日趋严重，为了改善大气环境和美化城市，在有限的城市空间内扩大绿化面积是一条行之有效的途径。其中，绿化屋顶作为一种扩大绿化面积的手段，可以有效增加城市绿地面积，改善日趋恶化的人类生存环境空间，改善各种废气污染而形成的城市热岛效应，减少沙尘暴等对人类的危害，在改善人民的居住条件，提高生活质量，美化城市环境，以及改善生态效应方面有着极其重要的意义。绿化屋顶的结构一般为结构层、防水层、种植层以及其上的植被，其中，防水层常常使用传统的水泥类防水材料，但是，水泥类防水材料的功能比较单一，由于是处于通风不良的阴暗潮湿场所，温度和湿度都很适宜霉菌和细菌的繁殖和生长，繁殖霉菌对防水层、种植层以及其上的植被都会产生不同程度影响，容易导致材料的沾污、脱落和植被的生长不良。因此，设计一种具有优异抗菌防霉功能的用于绿化屋顶的建筑材料，成为亟需解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于绿化屋顶的建筑材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于绿化屋顶的建筑材料，包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠10-22份、硫酸钠0.2-1份、羟乙基纤维素2-8份、粉煤灰10-20份、膨润土10-20份、硅藻土10-20份、去离子水45-70份、园林绿化废弃物纤维15-25份、抗菌防霉剂4-15份；其中，所述抗菌防霉剂为硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜按照重量比为2:1:4:3的比例混合而成。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠14-20份、硫酸钠0.4-0.6份、羟乙基纤维素3-5份、粉煤灰12-16份、膨润土12-16份、硅藻土12-16份、去离子水50-65份、园林绿化废弃物纤维17-22份、抗菌防霉剂8-12份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠17份、硫酸钠0.5份、羟乙基纤维素4份、粉煤灰15份、膨润土15份、硅藻土15份、去离子水60份、园林绿化废弃物纤维20份、抗菌防霉剂10份。
作为本发明再进一步的方案：所述纳米改性空心玻璃微珠的制备方法为将粒径为0.1-10μm的空心玻璃微珠加入至16-26倍重量的无水乙醇中，超声分散10-30min，加适量水并用质量分数20-30wt％的氨水调节ph值为8-9.5，然后在50℃下边搅拌边缓慢滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液在2000-4000r/min条件下离心分离5-40min，用无水乙醇清洗2-5次，40-100℃条件下真空干燥，得到所述纳米改性空心玻璃微珠。
作为本发明再进一步的方案：所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至80-250目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为20天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，即得所述园林绿化废弃物纤维。
所述用于绿化屋顶的建筑材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取抗菌防霉剂，加入至去离子水中，然后送入超声波微波组合反应仪中，在常温下进行处理2-10min，得混合料a；
2)按照重量份称取粉煤灰、膨润土和硅藻土，混合均匀后加入至研磨机研磨至100-400目，再加入园林绿化废弃物纤维，混合均匀，得混合料b；
3)将步骤2)中得到的混合料b加入至步骤1)中得到的混合料a中，机械搅拌10-30min，依次加入纳米改性空心玻璃微珠、硫酸钠和羟乙基纤维素，继续机械搅拌至混合均匀，得混合料c；
4)将步骤3)中得到的混合料c高温浇铸于成型模具中，冷却至室温，即得。
作为本发明再进一步的方案：步骤1)中，所述的超声波微波组合反应仪的处理条件为：超声波频率为30khz，超声功率为20-80w，微波频率为2000mhz，微波功率为20-80w。
作为本发明再进一步的方案：步骤3)中，所述机械搅拌的搅拌速率为1500-3000r/min。
作为本发明再进一步的方案：步骤4)中，所述高温浇注的浇注温度为110-150℃。
所述的用于绿化屋顶的建筑材料在制备建筑材料中的用途。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的用于绿化屋顶的建筑材料具有优异的抗菌防霉功能，通过添加将硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜进行合理复配制备的抗菌防霉剂，可以有效提高抗菌防霉效果，同时，通过抗菌防霉剂和纳米改性空心玻璃微珠相互配合，起到了协同增效作用，在具有优异防水效果的同时能够进一步有效提高抗菌防霉效果，用于绿化屋顶中可以有效避免由于是处于通风不良的阴暗潮湿场所而引起霉菌繁殖并导致材料的沾污、脱落和影响植被生长等问题，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种用于绿化屋顶的建筑材料，包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠10份、硫酸钠0.2份、羟乙基纤维素2份、粉煤灰10份、膨润土10份、硅藻土10份、去离子水45份、园林绿化废弃物纤维15份、抗菌防霉剂4份。其中，所述抗菌防霉剂为硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜按照重量比为2:1:4:3的比例混合而成；所述纳米改性空心玻璃微珠的制备方法为将粒径为1μm的空心玻璃微珠加入至20倍重量的无水乙醇中，超声分散20min，加适量水并用质量分数25wt％的氨水调节ph值为9，然后在50℃下边搅拌边缓慢滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液在3000r/min条件下离心分离15min，用无水乙醇清洗5次，80℃条件下真空干燥，得到所述纳米改性空心玻璃微珠；所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至100目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为20天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，过100目筛，即得所述园林绿化废弃物纤维。
本实施例中，所述用于绿化屋顶的建筑材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取抗菌防霉剂，加入至去离子水中，然后送入超声波微波组合反应仪中，在常温下进行处理6min，得混合料a，所述的超声波微波组合反应仪的处理条件为：超声波频率为30khz，超声功率为40w，微波频率为2000mhz，微波功率为40w；
2)按照重量份称取粉煤灰、膨润土和硅藻土，混合均匀后加入至研磨机研磨至200目，再加入园林绿化废弃物纤维，混合均匀，得混合料b；
3)将步骤2)中得到的混合料b加入至步骤1)中得到的混合料a中，以2000r/min的搅拌速率进行机械搅拌20min，依次加入纳米改性空心玻璃微珠、硫酸钠和羟乙基纤维素，继续机械搅拌至混合均匀，得混合料c；
4)将步骤3)中得到的混合料c在浇注温度为130℃条件下高温浇铸于成型模具中，冷却至室温，即得。
实施例2
一种用于绿化屋顶的建筑材料，包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠22份、硫酸钠1份、羟乙基纤维素8份、粉煤灰20份、膨润土20份、硅藻土20份、去离子水70份、园林绿化废弃物纤维25份、抗菌防霉剂15份。其中，所述抗菌防霉剂为硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜按照重量比为2:1:4:3的比例混合而成；所述纳米改性空心玻璃微珠的制备方法为将粒径为1μm的空心玻璃微珠加入至20倍重量的无水乙醇中，超声分散20min，加适量水并用质量分数25wt％的氨水调节ph值为9，然后在50℃下边搅拌边缓慢滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液在3000r/min条件下离心分离15min，用无水乙醇清洗5次，80℃条件下真空干燥，得到所述纳米改性空心玻璃微珠；所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至100目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为20天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，过100目筛，即得所述园林绿化废弃物纤维。
本实施例中，所述用于绿化屋顶的建筑材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取抗菌防霉剂，加入至去离子水中，然后送入超声波微波组合反应仪中，在常温下进行处理6min，得混合料a，所述的超声波微波组合反应仪的处理条件为：超声波频率为30khz，超声功率为40w，微波频率为2000mhz，微波功率为40w；
2)按照重量份称取粉煤灰、膨润土和硅藻土，混合均匀后加入至研磨机研磨至200目，再加入园林绿化废弃物纤维，混合均匀，得混合料b；
3)将步骤2)中得到的混合料b加入至步骤1)中得到的混合料a中，以2000r/min的搅拌速率进行机械搅拌20min，依次加入纳米改性空心玻璃微珠、硫酸钠和羟乙基纤维素，继续机械搅拌至混合均匀，得混合料c；
4)将步骤3)中得到的混合料c在浇注温度为130℃条件下高温浇铸于成型模具中，冷却至室温，即得。
实施例3
一种用于绿化屋顶的建筑材料，包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠16份、硫酸钠0.6份、羟乙基纤维素5份、粉煤灰15份、膨润土15份、硅藻土15份、去离子水57.5份、园林绿化废弃物纤维20份、抗菌防霉剂9.5份。其中，所述抗菌防霉剂为硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜按照重量比为2:1:4:3的比例混合而成；所述纳米改性空心玻璃微珠的制备方法为将粒径为1μm的空心玻璃微珠加入至20倍重量的无水乙醇中，超声分散20min，加适量水并用质量分数25wt％的氨水调节ph值为9，然后在50℃下边搅拌边缓慢滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液在3000r/min条件下离心分离15min，用无水乙醇清洗5次，80℃条件下真空干燥，得到所述纳米改性空心玻璃微珠；所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至100目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为20天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，过100目筛，即得所述园林绿化废弃物纤维。
本实施例中，所述用于绿化屋顶的建筑材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取抗菌防霉剂，加入至去离子水中，然后送入超声波微波组合反应仪中，在常温下进行处理6min，得混合料a，所述的超声波微波组合反应仪的处理条件为：超声波频率为30khz，超声功率为40w，微波频率为2000mhz，微波功率为40w；
2)按照重量份称取粉煤灰、膨润土和硅藻土，混合均匀后加入至研磨机研磨至200目，再加入园林绿化废弃物纤维，混合均匀，得混合料b；
3)将步骤2)中得到的混合料b加入至步骤1)中得到的混合料a中，以2000r/min的搅拌速率进行机械搅拌20min，依次加入纳米改性空心玻璃微珠、硫酸钠和羟乙基纤维素，继续机械搅拌至混合均匀，得混合料c；
4)将步骤3)中得到的混合料c在浇注温度为130℃条件下高温浇铸于成型模具中，冷却至室温，即得。
实施例4
一种用于绿化屋顶的建筑材料，包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠14份、硫酸钠0.4份、羟乙基纤维素3份、粉煤灰12份、膨润土12份、硅藻土12份、去离子水50份、园林绿化废弃物纤维17份、抗菌防霉剂8份。其中，所述抗菌防霉剂为硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜按照重量比为2:1:4:3的比例混合而成；所述纳米改性空心玻璃微珠的制备方法为将粒径为1μm的空心玻璃微珠加入至20倍重量的无水乙醇中，超声分散20min，加适量水并用质量分数25wt％的氨水调节ph值为9，然后在50℃下边搅拌边缓慢滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液在3000r/min条件下离心分离15min，用无水乙醇清洗5次，80℃条件下真空干燥，得到所述纳米改性空心玻璃微珠；所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至100目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为20天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，过100目筛，即得所述园林绿化废弃物纤维。
本实施例中，所述用于绿化屋顶的建筑材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取抗菌防霉剂，加入至去离子水中，然后送入超声波微波组合反应仪中，在常温下进行处理6min，得混合料a，所述的超声波微波组合反应仪的处理条件为：超声波频率为30khz，超声功率为40w，微波频率为2000mhz，微波功率为40w；
2)按照重量份称取粉煤灰、膨润土和硅藻土，混合均匀后加入至研磨机研磨至200目，再加入园林绿化废弃物纤维，混合均匀，得混合料b；
3)将步骤2)中得到的混合料b加入至步骤1)中得到的混合料a中，以2000r/min的搅拌速率进行机械搅拌20min，依次加入纳米改性空心玻璃微珠、硫酸钠和羟乙基纤维素，继续机械搅拌至混合均匀，得混合料c；
4)将步骤3)中得到的混合料c在浇注温度为130℃条件下高温浇铸于成型模具中，冷却至室温，即得。
实施例5
一种用于绿化屋顶的建筑材料，包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠20份、硫酸钠0.6份、羟乙基纤维素5份、粉煤灰16份、膨润土16份、硅藻土16份、去离子水65份、园林绿化废弃物纤维22份、抗菌防霉剂12份。其中，所述抗菌防霉剂为硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜按照重量比为2:1:4:3的比例混合而成；所述纳米改性空心玻璃微珠的制备方法为将粒径为1μm的空心玻璃微珠加入至20倍重量的无水乙醇中，超声分散20min，加适量水并用质量分数25wt％的氨水调节ph值为9，然后在50℃下边搅拌边缓慢滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液在3000r/min条件下离心分离15min，用无水乙醇清洗5次，80℃条件下真空干燥，得到所述纳米改性空心玻璃微珠；所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至100目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为20天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，过100目筛，即得所述园林绿化废弃物纤维。
本实施例中，所述用于绿化屋顶的建筑材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取抗菌防霉剂，加入至去离子水中，然后送入超声波微波组合反应仪中，在常温下进行处理6min，得混合料a，所述的超声波微波组合反应仪的处理条件为：超声波频率为30khz，超声功率为40w，微波频率为2000mhz，微波功率为40w；
2)按照重量份称取粉煤灰、膨润土和硅藻土，混合均匀后加入至研磨机研磨至200目，再加入园林绿化废弃物纤维，混合均匀，得混合料b；
3)将步骤2)中得到的混合料b加入至步骤1)中得到的混合料a中，以2000r/min的搅拌速率进行机械搅拌20min，依次加入纳米改性空心玻璃微珠、硫酸钠和羟乙基纤维素，继续机械搅拌至混合均匀，得混合料c；
4)将步骤3)中得到的混合料c在浇注温度为130℃条件下高温浇铸于成型模具中，冷却至室温，即得。
实施例6
一种用于绿化屋顶的建筑材料，包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠17份、硫酸钠0.5份、羟乙基纤维素4份、粉煤灰14份、膨润土14份、硅藻土14份、去离子水57.5份、园林绿化废弃物纤维19.5份、抗菌防霉剂10份。其中，所述抗菌防霉剂为硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜按照重量比为2:1:4:3的比例混合而成；所述纳米改性空心玻璃微珠的制备方法为将粒径为1μm的空心玻璃微珠加入至20倍重量的无水乙醇中，超声分散20min，加适量水并用质量分数25wt％的氨水调节ph值为9，然后在50℃下边搅拌边缓慢滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液在3000r/min条件下离心分离15min，用无水乙醇清洗5次，80℃条件下真空干燥，得到所述纳米改性空心玻璃微珠；所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至100目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为20天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，过100目筛，即得所述园林绿化废弃物纤维。
本实施例中，所述用于绿化屋顶的建筑材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取抗菌防霉剂，加入至去离子水中，然后送入超声波微波组合反应仪中，在常温下进行处理6min，得混合料a，所述的超声波微波组合反应仪的处理条件为：超声波频率为30khz，超声功率为40w，微波频率为2000mhz，微波功率为40w；
2)按照重量份称取粉煤灰、膨润土和硅藻土，混合均匀后加入至研磨机研磨至200目，再加入园林绿化废弃物纤维，混合均匀，得混合料b；
3)将步骤2)中得到的混合料b加入至步骤1)中得到的混合料a中，以2000r/min的搅拌速率进行机械搅拌20min，依次加入纳米改性空心玻璃微珠、硫酸钠和羟乙基纤维素，继续机械搅拌至混合均匀，得混合料c；
4)将步骤3)中得到的混合料c在浇注温度为130℃条件下高温浇铸于成型模具中，冷却至室温，即得。
实施例7
一种用于绿化屋顶的建筑材料，包括以下按照重量份的原料：纳米改性空心玻璃微珠17份、硫酸钠0.5份、羟乙基纤维素4份、粉煤灰15份、膨润土15份、硅藻土15份、去离子水60份、园林绿化废弃物纤维20份、抗菌防霉剂10份。其中，所述抗菌防霉剂为硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜按照重量比为2:1:4:3的比例混合而成；所述纳米改性空心玻璃微珠的制备方法为将粒径为1μm的空心玻璃微珠加入至20倍重量的无水乙醇中，超声分散20min，加适量水并用质量分数25wt％的氨水调节ph值为9，然后在50℃下边搅拌边缓慢滴加正硅酸乙酯，将得到的悬浊液在3000r/min条件下离心分离15min，用无水乙醇清洗5次，80℃条件下真空干燥，得到所述纳米改性空心玻璃微珠；所述园林绿化废弃物纤维的制备方法为将园林绿化废弃物进行干燥处理，粉碎至100目后加入霉菌进行自然发酵处理，所述自然发酵的温度为28℃，时间为20天，发酵完成后进行负压过滤，然后送入盘磨机进行磨浆处理，磨浆完成后进行低温真空干燥，过100目筛，即得所述园林绿化废弃物纤维。
本实施例中，所述用于绿化屋顶的建筑材料的制备方法，步骤如下：
1)按照重量份称取抗菌防霉剂，加入至去离子水中，然后送入超声波微波组合反应仪中，在常温下进行处理6min，得混合料a，所述的超声波微波组合反应仪的处理条件为：超声波频率为30khz，超声功率为40w，微波频率为2000mhz，微波功率为40w；
2)按照重量份称取粉煤灰、膨润土和硅藻土，混合均匀后加入至研磨机研磨至200目，再加入园林绿化废弃物纤维，混合均匀，得混合料b；
3)将步骤2)中得到的混合料b加入至步骤1)中得到的混合料a中，以2000r/min的搅拌速率进行机械搅拌20min，依次加入纳米改性空心玻璃微珠、硫酸钠和羟乙基纤维素，继续机械搅拌至混合均匀，得混合料c；
4)将步骤3)中得到的混合料c在浇注温度为130℃条件下高温浇铸于成型模具中，冷却至室温，即得。
对比例1
与实施例7相比，不含抗菌防霉剂，其他与实施例7相同。
对比例2
与实施例7相比，不含纳米改性空心玻璃微珠，其他与实施例7相同。
对比例3
与实施例7相比，不含抗菌防霉剂和纳米改性空心玻璃微珠，其他与实施例7相同。
性能试验
对实施例7及对比例1-3的制备的用于绿化屋顶的建筑材料进行防霉性能和防水性能检测，防霉性能检测步骤如下:将菌液(黑曲霉菌)均匀涂布于具有防霉功能的建筑节能材料上，经o、24、48、100小时后用棉棒轻沾菌液后置于生理盐水中，振荡，取0.5ml于培养皿中，加入培养基，于培养箱中培养48小时，取出数菌落数，根据公式计算杀菌率:杀菌率＝(初始菌落数-杀菌后菌落数)/初始菌落数×100％，具体检测结果见表1。
表1检测结果表
从实施例7与对比例1的数据对比中可以看出，本发明通过添加抗菌防霉剂，能够有效提高防霉抗菌效果；从实施例7与对比例2的数据对比中可以看出，本发明通过纳米改性空心玻璃微珠，能够有效提高防霉抗菌效果；另外，从实施例7与对比例1-3的数据对比中可以看出，本发明通过抗菌防霉剂和纳米改性空心玻璃微珠相互配合，起到了协同增效作用，在具有优异防水效果的同时具有抗菌防霉功能，能够进一步有效提高抗菌防霉效果。
从以上结果中可以看出，本发明制备的用于绿化屋顶的建筑材料具有优异的抗菌防霉功能，通过添加将硫酸钡、碳酸钾、磷酸钙和纳米氢氧化铜进行合理复配制备的抗菌防霉剂，可以有效提高抗菌防霉效果，同时，通过对空心玻璃微珠进行纳米改性得到了以空心玻璃微珠为核、纳米二氧化硅为壳的球形二氧化硅包覆空心玻璃微珠，由于纳米改性空心玻璃微珠之间具有间隙，因此，由纳米改性空心玻璃微珠与其他原料制备得到的建筑材料具有孔径大小介于水滴最小直径和水蒸气直径之间的微孔结构，使得水滴无法通过，提高了防水功能；本发明通过抗菌防霉剂和纳米改性空心玻璃微珠相互配合，起到了协同增效作用，在具有优异防水效果的同时具有抗菌防霉功能，能够进一步有效提高抗菌防霉效果，可以用于绿化屋顶的防水层，避免了由于是处于通风不良的阴暗潮湿场所而引起霉菌繁殖并导致防水层材料的沾污、脱落和影响植被的生长等问题，具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。