一种玄武岩复合纤维透水砖及其制备方法与流程

专利2025-06-08  71


本发明涉及透水砖,特别是涉及一种玄武岩复合纤维透水砖及其制备方法。


背景技术:

1、透水砖,也称为渗水砖、排水砖,是一种具有高强度和高透水性的建筑材料,主要应用于城市道路、广场、停车场等场所,以增强地面的透水性能,减少雨水径流,改善城市的微气候和地下水补给。这类砖材通过特殊工艺制成,内部结构包含大量连通孔隙,能迅速透过雨水并储存一定量的水分,有助于缓解城市热岛效应,同时减少雨水收集系统压力。

2、雨水在流经城市和工业区时,有可能会溶解并携带空气及地表中的重金属污染物,如铅、汞、镉、铬等。这些重金属来自于汽车尾气排放、工业废水排放、农药和化肥使用等地表污染源。一旦含有重金属的雨水进入水体或渗透到地下水中,可能会对水质造成污染。

3、相比于传统硬质铺装材料,透水砖在承载重压时可能略显不足,且对雨水中重金属的吸附性差,急需一种新型透水砖。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种玄武岩复合纤维透水砖及其制备方法,提高透水砖的抗压强度和透水性,并对雨水中的重金属元素进行吸附。

2、为实现上述目的,本发明提供了一种玄武岩复合纤维透水砖及其制备方法,各组分的质量份数为,硅酸盐水泥50-80份、玄武岩复合纤维18-30份、粉煤灰15-25份、粗骨料12-25份、细骨料12-25份、改性黄铁矿渣12-20份、减水剂8-12份、激发剂1-5份和水20-50份。

3、优选的,激发剂包括苛性碱、碳酸盐、碱金属氢氧化物、硅酸盐和碳酸盐中的一种或多种。

4、优选的,粗骨料的粒径范围为4.75-9.25mm。

5、优选的,细骨料的粒径范围为1.37-4.25mm。

6、上述玄武岩复合纤维透水砖的制备方法,包括以下步骤,

7、s1、制备改性黄铁矿渣:向黄铁矿渣中加入分散剂后球磨,离心后干燥,加入去离子水后超声分散,得到黄铁矿渣悬浮液,再加入聚乙烯亚胺的氢氧化钠溶液,加热搅拌,缓慢加入壳聚糖的醋酸溶液,搅拌至混合均匀,保持温度,加入交联剂进行交联反应,真空抽滤后洗涤,干燥后得到改性黄铁矿渣;

8、s2、一次拌合:按质量份数加入s1中的改性黄铁矿渣、玄武岩复合纤维、粉煤灰、粗骨料和细骨料,混合均匀后加入少量水和减水剂,搅拌均匀得到一次拌合料;

9、s3、二次拌合:向s1中的一次拌合料中加入硅酸盐水泥、激发剂、剩余减水剂和水,搅拌均匀得到二次拌合料;

10、s4、静压成型:将s3中的二次拌合料放入透水砖模具中,插捣均匀后修平表面,静压成型;

11、s5、对s4中静压成型后的透水砖模具脱模,静置后进行水中养护,得到透水砖。

12、优选的,s1中,分散剂为乙醇、甲醇中的一种或多种,球磨条件为转速200-600rpm,时间为6-9h。

13、优选的,s1中,加热温度为40-60℃,超声分散的条件为,功率220-500w,时间5-20min,

14、优选的,s1中,交联剂为戊二醛、碳二亚胺和n-琥珀酰亚胺基-3-(2-吡啶基二硫)-丙酸醋中的一种或多种。

15、优选的,s1中,洗涤时,依次用乙醇和去离子水进行反复洗涤。

16、优选的,s4中,静压成型的压力为2-6mpa,保持时间为45-90s。

17、因此,本发明采用上述技术方案,其有益效果为:

18、1、本发明提供的改性黄铁矿渣,通过壳聚糖、聚乙烯亚胺和交联剂在黄铁矿渣外包覆构建了三维空间结构,交联剂在改性黄铁矿渣表面引入络合基团,增加对重金属(cd、pb、cu)的吸附效果;

19、2、本发明提供的改性黄铁矿渣通过壳聚糖中游离的羟基和氨基,聚乙烯亚胺中的氨基等络合基团,来螯合雨水污水中的金属离子,从而增加透水砖对雨水中重金属的吸附量;

20、3、本发明通过添加玄武岩复合纤维,增强透水砖的强度、耐腐蚀性和耐高温性。

21、下面通过实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。



技术特征:

1.一种玄武岩复合纤维透水砖,其特征在于:各组分的质量份数为,硅酸盐水泥50-80份、玄武岩复合纤维18-30份、粉煤灰15-25份、粗骨料12-25份、细骨料12-25份、改性黄铁矿渣12-20份、减水剂8-12份、激发剂1-5份和水20-50份。

2.根据权利要求1所述的一种玄武岩复合纤维透水砖,其特征在于:激发剂包括苛性碱、碳酸盐、碱金属氢氧化物、硅酸盐和碳酸盐中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种玄武岩复合纤维透水砖,其特征在于:粗骨料的粒径范围为4.75-9.25mm。

4.根据权利要求1所述的一种玄武岩复合纤维透水砖,其特征在于:细骨料的粒径范围为1.37-4.25mm。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述的玄武岩复合纤维透水砖的制备方法,其特征在于:包括以下步骤,

6.根据权利要求5所述的一种玄武岩复合纤维透水砖的制备方法,其特征在于:s1中,分散剂为乙醇、甲醇中的一种或多种,球磨条件为转速200-600rpm,时间为6-9h。

7.根据权利要求5所述的一种玄武岩复合纤维透水砖的制备方法,其特征在于:s1中,加热温度为40-60℃,超声分散的条件为,功率220-500w,时间5-20min。

8.根据权利要求5所述的一种玄武岩复合纤维透水砖的制备方法,其特征在于:s1中,交联剂为戊二醛、碳二亚胺和n-琥珀酰亚胺基-3-(2-吡啶基二硫)-丙酸醋中的一种或多种。

9.根据权利要求5所述的一种玄武岩复合纤维透水砖的制备方法,其特征在于:s1中,洗涤时,依次用乙醇和去离子水进行反复洗涤。

10.根据权利要求5所述的一种玄武岩复合纤维透水砖的制备方法,其特征在于:s4中,静压成型的压力为2-6mpa,保持时间为45-90s。


技术总结
本发明涉及透水砖技术领域,特别是涉及一种玄武岩复合纤维透水砖及其制备方法,制备改性黄铁矿渣;按质量份数加入改性黄铁矿渣、玄武岩复合纤维、粉煤灰、粗骨料和细骨料,混合均匀后加入少量水和减水剂,搅拌均匀得到一次拌合料;向一次拌合料中加入硅酸盐水泥、激发剂、剩余减水剂和水,搅拌均匀得到二次拌合料;将二次拌合料放入透水砖模具中,插捣均匀后修平表面,静压成型;对静压成型后的透水砖模具脱模,静置后进行水中养护,得到透水砖。本发明采用上述成分的一种玄武岩复合纤维透水砖及其制备方法,提高透水砖的抗压强度和透水性,并对雨水中的重金属元素进行吸附。

技术研发人员:陈全,吴凡
受保护的技术使用者:陈全
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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