一种应用于海绵城市建设的生态透水砖及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113338102A(43)申请公布日2021.09.03(21)申请号202110753049.4C04B28/04(2006.01)(22)申请日2021.07.02(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人孙昕孙云龙时晴晴(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人闵岳峰(51)Int.Cl.E01C5/22(2006.01)E01C11/00(2006.01)C04B38/08(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/14(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图1页(54)发明名称一种应用于海绵城市建设的生态透水砖及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种应用于海绵城市的生态透水砖及其制备方法，包括步骤：(1)以含钛高炉渣为原料制备二氧化钛；(2)以水泥、风积砂、硅藻土、纳米二氧化钛等为原料制备生态透水砖光催化层；(3)以风积砂、可燃性燃料、硅藻土、4％的羧甲基纤维素溶液等为原料分别制备生态透水砖第一透水层与第二透水层；(4)自上而下将第一透水层与第二透水层在模具中以一定压力压制成型，经煅烧制得透水砖基体；(5)将光催化层覆于生态透水砖第一透水层表面，在一定压力下压制成型，经养护后得生态透水砖。本发明使用自制二氧化钛，减少了生态透水砖制造成本。生态透水砖的光催化层能有效降解雨水中的污染物，三层均有一定的孔隙率，可有效透水。CN113338102ACN113338102A权利要求书1/2页1.一种应用于海绵城市的生态透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按质量百分比计：纳米二氧化钛2‑5％，风积砂40‑50％，水泥20‑30％，减水剂1.5‑2％，分散剂1％，水20‑30％，以纳米二氧化钛、风积砂、水泥、减水剂、分散剂和水为原料制备得到生态透水砖的光催化层，其中纳米二氧化钛是以含钛高炉渣为原料制备得到，光催化层厚度和平均孔径分别为5～10mm和0.3～0.5μm；按质量百分比计：风积砂75‑80％，硅藻土10‑20％，可燃性原料与骨料质量比为0.1‑1：1，最后添加质量为干重质量的10‑12％浓度为4％的羧甲基纤维素溶液，制备得到生态透水砖的第一透水层，其中第一透水层厚度和平均孔径分别为10mm和0.5～0.8μm；按质量百分比计：风积砂65‑75％，硅藻土20‑30％，可燃性原料与骨料质量比为0.1‑1：1，最后添加质量为干重质量的10‑12％浓度为4％的羧甲基纤维素溶液，制备得到生态透水砖的第二透水层，其中第二透水层厚度和平均孔径分别为40mm和0.8～1.2μm；2)将第一透水层与第二透水层在模具中压制成型，经煅烧制得透水砖基体；3)将光催化层覆于透水砖基体的第一透水层表面，并压制成型，经养护后得生态透水砖。2.根据权利要求1所述的一种应用于海绵城市的生态透水砖的制备方法，其特征在于，纳米二氧化钛的制备方法如下：将含钛高炉渣分拣去除杂质，粉碎；将粉碎的含钛高炉渣用无水氢氧化钠在500‑550℃下，50‑60rpm条件下焙烧1‑1.5h，冷却后，固液分离，粉末用水进行清洗；将清洗过后的粉末与氢氟酸、双氧水在去离子水中混合均匀再转移到反应釜中；密封反应釜，将反应釜置于烘箱中于180℃保温2‑3h；使反应釜自然冷却，然后用离心分离的方法在转速为6000r/min，分离时间为2‑3min条件下，收集固体材料；将固体材料洗净，干燥后研磨得纳米二氧化钛。3.根据权利要求3所述的一种应用于海绵城市的生态透水砖的制备方法，其特征在于，含钛高炉渣与无水氢氧化钠的比例为1:1.5；氢氟酸的质量百分比浓度为40％，粉末与氢氟酸摩尔比为1：11；双氧水的质量百分比浓度为30％，粉末与过氧化氢摩尔比为1：2。4.根据权利要求1所述的一种应用于海绵城市的生态透水砖的制备方法，其特征在于，步骤1)中，纳米二氧化钛采用锐钛矿型纳米二氧化钛，粒径为10‑30nm；风积砂为40‑60目；水泥为普通硅酸盐水泥；减水剂为萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂或木质素减水剂中的一种；分散剂为三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。5.根据权利要求1所述的一种应用于海绵城市的生态透水砖的制备方法，其特征在于，步骤1)中，生态透水砖的光催化层的制备方法如下：将水泥、风积砂、硅藻土按设定的质量比混合搅拌均匀，得到混合料；将纳米二氧化钛、水和分散剂混合，依次磁力搅拌1h，超声处理2h，然后加入制得的混合料、减水剂，磁力搅拌1‑2h，得到光催化层混合料。6.根据权利要求1所述的一种应用于海绵城市的生态透水砖的制备方法，其特征在于，步骤1)中，第一透水层与第二透水层均以风积砂为骨料，硅藻土为粘结剂也为造