本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉及一种高性能保水草坪砖的制备方法。
背景技术：
随着城市化进程和城市建设的快速发展，我国正面临着城市雨洪、城市内涝、雾霾污染、水系污染、水资源短缺、地下水枯竭、水生物栖息地丧失等一系列严重生态问题。另外，城市房屋和基础设施建设规模日益扩大，新建工程量、扩建量以及工程拆除量不断增加，导致大量建筑垃圾的产生，不仅造成大量资源的浪费，还严重影响人们的生存环境。资料表明，每年全国仅旧建筑拆除所产生的建筑垃圾就达8亿吨，每年新建、拆除建筑产生的建筑垃圾总量达15-17亿吨，但目前国内建筑垃圾的利用率极低。为了解决城市内涝、城市热岛效应、城市地下水位下降等突出性问题，国家提出海绵城市建设等重要措施，海绵城市的建设是为了实现对城市各类设施实施对雨水的吸、渗、滞、蓄、净、排等功能，以促进城市雨水的就地消纳和利用，以解决城市内涝的问题。现有技术中的透水砖，吸水效果有限，很容易吸收饱和，故仍旧存在积水现象。利用建筑垃圾颗粒和青稞秸秆粉碎物制备高性能保水草坪砖对资源利用和保护生态环境具有重要意义。
技术实现要素：
本发明提供一种高性能保水草坪砖的制备方法，以解决如何利用建筑垃圾颗粒和青稞秸秆粉碎物制备高性能保水草坪砖的实际技术问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高性能保水草坪砖的制备方法，包括以下步骤：
s1：将水泥、建筑垃圾颗粒、青稞秸秆粉碎物填充料加水进行混合搅拌，得到基料a；
s2:将微孔塑料、质量浓度为45-60％的硫酸、网孔状淀粉在超声波下分散3-5h，即可制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料；将制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料高温熔化后，在通入二氧化碳气体的同时进行搅拌，然后加入步骤s1得到的基料a混合搅拌5-8分钟，得到基料b；
s3：将添加剂a、添加剂b、添加剂c加入到步骤s2制得的基料b中进行混合，混合搅拌均匀后的物料经振动加压成型，脱模，制得砖体；
s4：将步骤s2制得的砖体涂上颜料，自然养护，即可得到高性能保水草坪砖成品。
优选的，所述高性能保水草坪砖，以重量份为单位，包括以下原料：水泥15-35份、建筑垃圾20-30份、青稞秸秆粉碎物10-15份、微孔塑料1-2份、质量浓度为45-60％的硫酸10-30份、网孔状淀粉0.3-0.5份、颜料4-6份、添加剂a1-2.5份、添加剂b3-6份、添加剂c3.5-7.5份。
优选的，所述建筑垃圾粒径为0.4-0.55mm。
优选的，所述青稞秸秆粉碎物的粒径为0.15-0.45mm。
优选的，所述颜料为黄光酞菁绿。
优选的，所述添加剂a，以重量份为单位，包括以下原料：硫酸亚铁5-8份、氯化铝4-7份、碳酸钠8-15份、多孔磷酸钙10-15份。
优选的，所述添加剂b以重量份为单位，包括以下原料：1-甲基-2-丙醇6-12份、松香酸钾4-7份、乙苯醇2-6份。
优选的，所述添加剂c以重量份为单位，包括以下原料：pe纤维1.3-2份、聚丁烯酸2-3.2份、1-叔丁氧羰基-3-胺基环丁胺1.6-2.5份、2,2-双-(过氧化叔丁基)丙烷2.4-3.5份、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠1-2.5份。
优选的，步骤s3中所述振动加压成型的压力为15mpa。
优选的，步骤s3中所述自然养护为26天。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的高性能保水草坪砖，其在原料中加入添加剂b、添加剂c，通过两种添加剂之间的相互协同作用，其劈裂抗拉强度平均值达到5.76mpa以上，高于《透水路面砖和透水路面板》gb/t25993-2010标准规定的透水路面砖劈裂抗拉强度平均值第四等级(≥4.5mpa)的23.42％以上，劈裂抗拉强度单块最小值达到4.65mpa以上，高于《透水路面砖和透水路面板》gb/t25993-2010标准规定的透水路面砖劈裂抗拉强度单块最小值第四等级(≥3.4mpa)的32.76％以上。添加剂b、添加剂c的使用从整体上提高了高性能保水草坪砖的劈裂抗拉强度。
(2)本发明的高性能保水草坪砖具有较强的透水能力，透水系数可达到3.01×10-2cm/s以上，高于《透水路面砖和透水路面板》gb/t25993-2010标准规定的透水等级a级(≥2.0×10-2cm/s)的52％以上。
(3)本发明的高性能保水草坪砖具有较强的过滤性能，过滤可达到国家回用水质标准，可用于绿地浇灌，道路清洁等。
(4)本发明的高性能保水草坪砖可广范应用于建筑小区、广场的草坪等，由于本发明的高性能保水草坪砖的劈裂抗拉强度高，因此可以延长砖的寿命，减少维护成本。
(5)本发明以建筑垃圾颗粒、青稞秸秆粉碎物为主要原料，以水泥、网孔状淀粉等为胶结料制备高性能保水草坪砖，可用于海绵城市建设，减轻城市排水和防洪压力，可缓解城市热岛效应，保持土壤湿度，改善城市地面植被和土壤微生物的生存条件，并在一定程度上缓解资源压力，提高资源利用。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，高性能保水草坪砖，以重量份为单位，包括以下原料：水泥15-35份、建筑垃圾20-30份、青稞秸秆粉碎物8-15份、微孔塑料1-2份、质量浓度为45-60％的硫酸10-30份、网孔状淀粉0.3-0.5份、颜料4-6份、添加剂a1-2.5份、添加剂b3-6份、添加剂c3.5-7.5份；
所述建筑垃圾粒径为0.4-0.55mm。
所述青稞秸秆粉碎物的粒径为0.15-0.45mm。
所述颜料为黄光酞菁绿。
所述添加剂a，以重量份为单位，包括以下原料：硫酸亚铁5-8份、氯化铝4-7份、碳酸钠8-15份、多孔磷酸钙10-15份。
所述添加剂b以重量份为单位，包括以下原料：1-甲基-2-丙醇6-12份、松香酸钾4-7份、乙苯醇2-6份。
所述添加剂c以重量份为单位，包括以下原料：pe纤维1.3-2份、聚丁烯酸2-3.2份、1-叔丁氧羰基-3-胺基环丁胺1.6-2.5份、2,2-双-(过氧化叔丁基)丙烷2.4-3.5份、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠1-2.5份。
所述的高性能保水草坪砖的制备方法，包括以下步骤：
s1：将水泥、建筑垃圾颗粒、青稞秸秆粉碎物填充料加水进行混合搅拌，得到基料a；
s2:将微孔塑料、质量浓度为45-60％的硫酸、网孔状淀粉在超声波下分散3-5h，即可制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料；将制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料高温熔化后，在通入二氧化碳气体的同时进行搅拌，然后加入步骤s1得到的基料a混合搅拌5-8分钟，得到基料b。
s3：将添加剂a、添加剂b、添加剂c加入到步骤s2制得的基料b中进行混合，混合搅拌均匀后的物料经振动加压成型，脱模，制得砖体；
s4：将步骤s2制得的砖体涂上颜料，自然养护，即可得到高性能保水草坪砖成品。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种高性能保水草坪砖，以重量份为单位，包括以下原料：水泥20份、建筑垃圾20份、青稞秸秆粉碎物8份、微孔塑料1份、质量浓度为46％的硫酸10份、网孔状淀粉0.3份、颜料4份、添加剂a2份、添加剂b3份、添加剂c5.5份；
所述建筑垃圾粒径为0.4-0.55mm。
所述青稞秸秆粉碎物的粒径为0.15-0.45mm。
所述颜料为黄光酞菁绿。
所述添加剂a，以重量份为单位，包括以下原料：硫酸亚铁5份、氯化铝6份、碳酸钠8份、多孔磷酸钙10份。
所述添加剂b以重量份为单位，包括以下原料：1-甲基-2-丙醇6份、松香酸钾4份、乙苯醇2份。
所述添加剂c以重量份为单位，包括以下原料：pe纤维1.3份、聚丁烯酸2.5份、1-叔丁氧羰基-3-胺基环丁胺1.6份、2,2-双-(过氧化叔丁基)丙烷2.4份、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠1.2份。
所述的高性能保水草坪砖的制备方法，包括以下步骤：
s1：将水泥、建筑垃圾颗粒、青稞秸秆粉碎物填充料加水进行混合搅拌，得到基料a；
s2:将微孔塑料、质量浓度为46％的硫酸、网孔状淀粉在超声波下分散3.2h，即可制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料；将制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料高温熔化后，在通入二氧化碳气体的同时进行搅拌，然后加入步骤s1得到的基料a混合搅拌6分钟，得到基料b。
s3：将添加剂a、添加剂b、添加剂c加入到步骤s2制得的基料b中进行混合，混合搅拌均匀后的物料经振动加压成型，成型压力为15mpa，脱模，制得砖体；
s4：将步骤s2制得的砖体涂上颜料，自然养护26天，即可得到高性能保水草坪砖成品。
实施例2
一种高性能保水草坪砖，以重量份为单位，包括以下原料：水泥25份、建筑垃圾25份、青稞秸秆粉碎物10份、微孔塑料1.5份、质量浓度为52％的硫酸20份、网孔状淀粉0.4份、颜料5份、添加剂a2份、添加剂b4份、添加剂c3.5份；
所述建筑垃圾粒径为0.4-0.55mm。
所述青稞秸秆粉碎物的粒径为0.15-0.45mm。
所述颜料为黄光酞菁绿。
所述添加剂a，以重量份为单位，包括以下原料：硫酸亚铁7份、氯化铝6份、碳酸钠12份、多孔磷酸钙14份。
所述添加剂b以重量份为单位，包括以下原料：1-甲基-2-丙醇10份、松香酸钾6份、乙苯醇5份。
所述添加剂c以重量份为单位，包括以下原料：pe纤维1.8份、聚丁烯酸3份、1-叔丁氧羰基-3-胺基环丁胺2份、2,2-双-(过氧化叔丁基)丙烷3份、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠2份。
所述的高性能保水草坪砖的制备方法，包括以下步骤：
s1：将水泥、建筑垃圾颗粒、青稞秸秆粉碎物填充料加水进行混合搅拌，得到基料a；
s2:将微孔塑料、质量浓度为52％的硫酸、网孔状淀粉在超声波下分散5h，即可制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料；将制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料高温熔化后，在通入二氧化碳气体的同时进行搅拌，然后加入步骤s1得到的基料a混合搅拌7分钟，得到基料b。
s3：将添加剂a、添加剂b、添加剂c加入到步骤s2制得的基料b中进行混合，混合搅拌均匀后的物料经振动加压成型，成型压力为15mpa，脱模，制得砖体；
s4：将步骤s2制得的砖体涂上颜料，自然养护26天，即可得到高性能保水草坪砖成品。
实施例3
一种高性能保水草坪砖，以重量份为单位，包括以下原料：水泥35份、建筑垃圾30份、青稞秸秆粉碎物15份、微孔塑料2份、质量浓度为60％的硫酸30份、网孔状淀粉0.5份、颜料6份、添加剂a2.5份、添加剂b6份、添加剂c7.5份；
所述建筑垃圾粒径为0.4-0.55mm。
所述青稞秸秆粉碎物的粒径为0.15-0.45mm。
所述颜料为黄光酞菁绿。
所述添加剂a，以重量份为单位，包括以下原料：硫酸亚铁8份、氯化铝7份、碳酸钠15份、多孔磷酸钙15份。
所述添加剂b以重量份为单位，包括以下原料：1-甲基-2-丙醇12份、松香酸钾7份、乙苯醇6份。
所述添加剂c以重量份为单位，包括以下原料：pe纤维2份、聚丁烯酸3.2份、1-叔丁氧羰基-3-胺基环丁胺2.5份、2,2-双-(过氧化叔丁基)丙烷3.5份、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠2.5份。
所述的高性能保水草坪砖的制备方法，包括以下步骤：
s1：将水泥、建筑垃圾颗粒、青稞秸秆粉碎物填充料加水进行混合搅拌，得到基料a；
s2:将微孔塑料、质量浓度为60％的硫酸、网孔状淀粉在超声波下分散4h，即可制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料；将制得沉积有网孔状淀粉的微孔塑料高温熔化后，在通入二氧化碳气体的同时进行搅拌，然后加入步骤s1得到的基料a混合搅拌8分钟，得到基料b。
s3：将添加剂a、添加剂b、添加剂c加入到步骤s2制得的基料b中进行混合，混合搅拌均匀后的物料经振动加压成型，脱模，制得砖体；
s4：将步骤s2制得的砖体涂上颜料，自然养护，即可得到高性能保水草坪砖成品。
检测试验
对实施例1-3的高性能保水草坪砖进行性能检测试验，根据gb/t25993-2010《透水路面砖和透水路面板》的实验要求对劈裂抗拉强度和透水系数进行检测试验，检验结果如表1所示。
表1实施例1-3的高性能保水草坪砖性能测试结果
由表1可知：(1)由实施例1-3的数据可见，本发明的高性能保水草坪砖的劈裂抗拉强度平均值达到5.76mpa以上，高于《透水路面砖和透水路面板》gb/t25993-2010标准规定的透水路面砖劈裂抗拉强度平均值第四等级(≥4.5mpa)的23.42％以上，劈裂抗拉强度单块最小值达到4.65mpa以上，高于《透水路面砖和透水路面板》gb/t25993-2010标准规定的透水路面砖劈裂抗拉强度单块最小值第四等级(≥3.4mpa)的32.76％以上。透水系数可达到3.01×10-2cm/s以上，高于《透水路面砖和透水路面板》gb/t25993-2010标准规定的透水等级a级(≥2.0×10-2cm/s)的52％以上。另外实施例2为最优实施例。
(2)由实施例2可知，制备高性能保水草坪砖的原料中缺少添加剂b、添加剂c，均影响草坪砖劈裂抗拉强度的提高，同时添加剂b、添加剂c在制备草坪砖中起到了协同作用，协同提高了草坪砖的劈裂抗拉强度，这是：
添加剂b包括以下原料：聚甘油三异硬脂酸钾、松香酸钾、乙苯醇，由三种原料直接混合而成。聚甘油三异硬脂酸钾中含有-cooh、-oh、-r，其离解常数较大，具有较强的促凝作用，从而提高高性能保水草坪砖的劈裂抗拉强度。松香酸钾为阴离子表面活性剂，可作为引气剂，添加表面活性剂松香酸钾，使得聚甘油三异硬脂酸钾更好的溶解在制备高性能保水草坪砖的浆料中，并释放出na+离子，na+离子的增加可以使颗粒表面的ζ电位减小，从而降低分子间静电斥力，提高草坪砖的劈裂抗拉强度。乙苯醇中含有苯环，苯环为疏水性的官能团，这些基团能够形成一定的空间位阻效应，起到较好的分散性，能够很好的提高制备高性能保水草坪砖浆料的流动性；乙苯醇、聚甘油三异硬脂酸钾中含有的羟基，由于制备高性能保水草坪砖的原料水泥水化后，水泥胶粒表面吸附羟基，羟基在水泥表面能够形成氢键，因此羟基对水泥具有一定的缓凝作用，从而改善高性能保水草坪砖的和易性，提高劈裂抗拉强度。
添加剂c包括以下原料：pe纤维、聚丁烯酸、1-叔丁氧羰基-3-胺基环丁胺、2,2-双-(过氧化叔丁基)丙烷、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠，由五种原料直接混合而成。pe纤维、聚丁烯酸、1-叔丁氧羰基-3-胺基环丁胺、2,2-双-(过氧化叔丁基)丙烷、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠在制备草坪砖中能起到了协同作用，协同提高了草坪砖的劈裂抗拉强度，这是：1)pe纤维的断裂伸长低，断裂功大，具有很强的吸收能量的能力，可以将纤维掺入制备高性能保水草坪砖浆料，可以使骨料间的胶结材料与纤维形成交叉的立体纤维网，提高材料的强度；另外材料中纤维的“桥联”作用，可提高高性能保水草坪砖的劈裂抗拉强度；2)聚丁烯酸的相对分子量较大，具有良好的耐水耐化学性性能，可与月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠产生链式效应，得到化合物；1-叔丁氧羰基-3-胺基环丁胺可与2,2-双-(过氧化叔丁基)丙烷发生交联固化反应生成胶结材料，生成的胶结材料与聚丁烯酸、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠发生链式效应得到的化合物粘合、固化，可有效提高高性能保水草坪砖的劈裂抗拉强度。
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。