本發(fā)明涉及吸附型麥飯石硅鈣土陶土微珠制備多孔集水海綿磚的方法,屬于材料技術(shù)領(lǐng)。
背景技術(shù):
由于厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象,我國的氣候出現(xiàn)極端的變化,降雨分布極不均勻,南北方旱澇不均,在同一個地區(qū),一年中降雨量也極不均等,缺水已經(jīng)制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活,合理利用現(xiàn)有的降水,將小區(qū)路面、馬路、公共休閑廣場有效的降水合理收集、儲存、利用,緩解干旱缺水季節(jié)的用水,意義重大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
利用開孔的麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠作為基料,以硅酸鈉作為粘結(jié)劑,水泥為多孔集水海綿磚增加機(jī)械強(qiáng)度和粘結(jié)作用,粉煤灰和聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強(qiáng)吸水劑,硅鈣土中含有二氧化硅和氧化鈣,二氧化硅增加抗壓強(qiáng)度,氧化鈣水化反應(yīng)生成氫氧化鈣,膠凝狀的物質(zhì)增加凝固速度,麥飯石粒徑越小比表面積越大,吸附能力越強(qiáng),麥飯石對水中的重金屬離子吸附,實質(zhì)上是麥飯石中的陽離子與水中的重金屬陽離子進(jìn)行交換,經(jīng)過離子交換麥飯石吸附了水中的重金屬陽離子,調(diào)節(jié)水的pH值,采用膨脹漿液,降低漿液的密度,制成的多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀,多孔集水海綿磚吸收的水分進(jìn)入燕尾槽,受重力的作用再流入集水管,集水管將多孔集水海綿磚連接在一起,雨水匯集到集水池中。
其技術(shù)方案為:吸附型麥飯石硅鈣土陶土微珠制備多孔集水海綿磚的方法,第一步、多孔集水海綿磚的配料:水泥15~20wt%、粒徑為100~250μm麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠60~75wt%、模數(shù)3.2~3.5的硅酸鈉 5~15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰5~10wt%和聚乙烯醇高吸水樹脂纖維1.5~5.0wt%,以上各組分的重量百分比之和為100%;
第二步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備:按第一步的重量百分比取樣,先將粒徑為100~250μm麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠放入料倉中,由提升機(jī)送入布料器,布料器將麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠均勻分布在調(diào)速皮帶秤上,噴淋器將模數(shù)3.2~3.5的硅酸鈉均勻噴灑在麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠的外表面,麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠隨調(diào)速皮帶秤進(jìn)入內(nèi)螺旋滾筒攪拌器,使每個麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠的外表面都均勻附著硅酸鈉,硅酸鈉是無機(jī)粘合劑,是親水型的,粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高,耐酸性、耐熱性好,親水性能不影響粘結(jié)性,混合料為:水泥15~20wt%、粒徑為100~250μm麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠60~75wt%、模數(shù)3.2~3.5的硅酸鈉 5~15wt%、燒失量1.1%的粉煤灰5~10wt%和聚乙烯醇高吸水樹脂纖維1.5~5.0wt%,再將混合料以0.5~0.7的水灰比調(diào)漿,灰為混合料,最后加入混合料總重量為0.2~1.0%的鋁粉膏,水化反應(yīng)生成氣泡,形成多孔膨脹吸水的漿液,降低海綿磚的重量,聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強(qiáng)的吸水性,吸水后的海綿磚抗壓強(qiáng)度不變;
第三步、多孔集水海綿磚的制備:將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機(jī)的試模中,按1.2~2.0:1體積比壓制,比例1.2~2.0為壓制前的體積,比例1為壓制后的體積,經(jīng)刮平、壓制、脫模、晾干,制成多孔集水海綿磚,多孔集水海綿磚的一個面呈燕尾槽狀,多孔集水海綿磚吸收的水分進(jìn)入燕尾槽內(nèi),集水管嵌入燕尾槽內(nèi),集水管嵌入燕尾槽內(nèi)的一部分圓弧面為開口狀,另一部分圓弧面為封閉狀,雨水經(jīng)過多孔集水海綿磚的匯集,進(jìn)入燕尾槽內(nèi),受重力的作用再流入集水管,集水管將單個多孔集水海綿磚連接在一起,集水管匯集的雨水進(jìn)入集水池中。
麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠的制備:先將粒徑80~200μm麥飯石、200~400μm硅鈣土按重量比20~30:70~85混合料攪拌均勻,兩種組分的重量百分比之和為100%,混合料按0.5~0.7的水灰比調(diào)漿,灰為麥飯石和硅鈣土兩種成分組成的混合料,經(jīng)過離心旋轉(zhuǎn)高速噴射形成微珠,再經(jīng)800~950℃膨脹、1000~1500℃燒制、快速冷卻,形成壁厚50~100μm,粒徑為100~250μm的麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠,麥飯石和硅鈣土兩種材料混合,經(jīng)過高溫?zé)?,形成了改性的麥飯石和硅鈣土開孔空心復(fù)合陶土抗壓微珠,材料的組分不同,改性后材料的化學(xué)性質(zhì)也不同,硅鈣土中含有二氧化硅和氧化鈣,二氧化硅增加抗壓強(qiáng)度,氧化鈣水化反應(yīng)生成氫氧化鈣,膠凝狀的物質(zhì)增加凝固速度,麥飯石粒徑越小比表面積越大,吸附能力越強(qiáng),麥飯石對水中的重金屬離子吸附,實質(zhì)上是麥飯石中的陽離子與水中的重金屬陽離子進(jìn)行交換,經(jīng)過離子交換麥飯石吸附了水中的重金屬陽離子,調(diào)節(jié)水的pH值。
硅酸鈉的模數(shù)至關(guān)重要,當(dāng)模數(shù)大于3.5時,隨著模數(shù)的增大,硅酸鈉變硬變脆,粘結(jié)性變差,當(dāng)模數(shù)小于3.2時,粘結(jié)性下降。
粉煤灰是強(qiáng)吸水劑,經(jīng)過高溫?zé)Y(jié),有較高的活性。
多孔集水海綿磚將蓄積的雨水一部分通過集水管匯集到集水池中,另一部分滲入到土壤中,增加土壤水分含量,在夏天高溫季節(jié),多孔集水海綿磚還能將表面的熱量傳導(dǎo)到土壤中,降低海綿磚地表面的溫度,水的熱容量大,既能吸熱也能放熱。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點。
1、制備海綿磚所用的材料無機(jī)環(huán)保材料,對環(huán)境不會造成危害,海綿磚可回收能二次使用。
2、制備海綿磚粉煤灰和聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強(qiáng)吸水劑,能吸收海綿磚表面的水分進(jìn)入內(nèi)部,達(dá)到一定數(shù)量時,受重力的作用下落進(jìn)入集水管內(nèi)。
3、在混合料中加入鋁粉膏,形成多孔膨脹的漿液,降低了漿液的密度。
4、麥飯石中的陽離子與水中的重金屬陽離子進(jìn)行交換,經(jīng)過離子交換麥飯石吸附了水中的重金屬陽離子,調(diào)節(jié)水的pH值。
附圖說明
圖1 是本發(fā)明實施例的海面磚的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例的海面磚的底視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3 是本發(fā)明實施例的單塊海綿磚由集水管連接在一起的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中圖中1、海綿磚 2、燕尾槽 3、集水管。
具體實施方式。
實施例1。
在如圖1~3所示的實施例中,吸附型麥飯石硅鈣土陶土微珠制備多孔集水海綿磚的方法,第一步、麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠的制備:先將粒徑100μm麥飯石、300μm硅鈣土按重量比30:70混合料攪拌均勻,混合料按0.6的水灰比調(diào)漿,經(jīng)過離心旋轉(zhuǎn)高速噴射形成微珠,再經(jīng)850℃膨脹、1100℃高溫?zé)啤⒖焖倮鋮s,形成壁厚90μm,粒徑為150μm的麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠。
第二步、多孔集水海綿磚的配料: 取水泥20wt%、粒徑為150μm麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠60wt%、模數(shù)3.5的硅酸鈉 10wt%、燒失量1.1%的粉煤灰6wt%和聚乙烯醇高吸水樹脂纖維4.0wt%。
第三步、多孔集水海綿磚膨脹吸水漿液的制備:按第一步的重量百分比取樣,先將粒徑為150μm麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠放入料倉中,由提升機(jī)送入布料器,布料器將麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠均勻分布在調(diào)速皮帶秤上,噴淋器將模數(shù)3.5的硅酸鈉 均勻噴灑在麥飯石硅鈣土開孔空心陶土微珠的外表面,隨調(diào)速皮帶秤進(jìn)入內(nèi)螺旋滾筒攪拌器,將混合料以0.6的水灰比調(diào)漿,再加入混合料總重量為0.5%的鋁粉膏,水化反應(yīng)生成氣泡,形成多孔膨脹吸水的漿液,降低海綿磚的重量,聚乙烯醇高吸水樹脂纖維具有極強(qiáng)的吸水性,吸水后的海綿磚抗壓強(qiáng)度不變,麥飯石對水中的重金屬離子吸附,實質(zhì)上是麥飯石中的陽離子與水中的重金屬陽離子進(jìn)行離子交換,經(jīng)過離子交換麥飯石吸附了水中的重金屬陽離子,調(diào)節(jié)水的pH值。
第四步、吸附型多孔集水海綿磚的制備:將第二步制備的膨脹吸水漿液攪拌均勻倒入海綿磚壓制機(jī)的試模中,按1.6: 1的體積比壓制,經(jīng)刮平、壓制、脫模、晾干,制成多孔集水海綿磚1,多孔集水海綿磚1的一個面呈燕尾槽2狀,多孔集水海綿磚1吸收的水分進(jìn)入燕尾槽2內(nèi),在燕尾槽2內(nèi)安裝著集水管3,雨水經(jīng)過多孔集水海綿磚1的匯集,進(jìn)入燕尾槽2內(nèi),受重力的作用再流入集水管3,集水管3將單個多孔集水海綿磚1連接在一起,集水管3匯集的雨水進(jìn)入集水池中,經(jīng)過沉淀、過濾,再次使用。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非是對本發(fā)明作其它形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。