[發明專利]吸音型玻璃纖維珍珠巖礦石制備多孔集水海綿磚的方法

有效

• 申請號: 201610518538.0
• 申請日: 2016-07-05
• 公開（公告）號: CN106145867B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 張雨滋;郭志東
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;C04B38/02;C04B38/08;C04B20/02;E01C5/04;E01C11/22;C04B111/52
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技術領域

本發明涉及吸音型玻璃纖維珍珠巖礦石制備多孔集水海綿磚的方法，屬于材料技術領。

背景技術

由于厄爾尼諾和拉尼娜現象，我國的氣候出現極端的變化，降雨分布極不均勻，南北方旱澇不均，在同一個地區，一年中降雨量也極不均等，缺水已經制約經濟的發展和人民生活，合理利用現有的降水，將小區路面、馬路、公共休閑廣場有效的降水合理收集、儲存、利用，緩解干旱缺水季節的用水，意義重大。

發明內容

珍珠巖是一種酸性玻璃質熔巖礦物材料，主要成分為氧化硅、氧化鈣和氧化鋁，是玻璃成分的組成相，質輕、阻燃、耐高溫、抗老化、吸水率高、流動性好，玻璃纖維增加海綿磚的機械韌性，還能使海綿磚形成多個縱橫交叉的微孔，微孔具有吸音的功能，以硅酸鈉作為粘結劑，水泥為多孔集水海綿磚增加機械強度和粘結作用，聚乙烯醇高吸水的樹脂纖維是強吸水劑，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。

其技術方案為：吸音型玻璃纖維珍珠巖礦石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300～550μm珍珠巖開孔空心微珠45～65wt%、模數3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、粒徑為100～200μm氧化鈣3～5wt%、燒失量1.1%的粉煤灰5～7wt%、高吸水樹脂纖維0.5～5.0wt%和玻璃纖維15～30wt%，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50～100μm珍珠巖開孔空心微珠放入料倉中，由提升機送入布料器，布料器將珍珠巖開孔空心微珠均勻分布在調速皮帶秤上，噴淋器將模數3.2～3.5的硅酸鈉均勻噴灑在珍珠巖開孔空心微珠的外表面，隨調速皮帶秤進入內螺旋滾筒攪拌器，硅酸鈉是無機粘合劑，是親水型的，粘結力強、強度較高，耐酸性、耐熱性好，親水性能不影響粘結性，混合料為水泥15～20wt%、粒徑為300～550μm珍珠巖開孔空心微珠45～65wt%、模數3.2～3.5的硅酸鈉 5～15wt%、粒徑為100～200μm氧化鈣3～5wt%、燒失量1.1%的粉煤灰5～7wt%、高吸水樹脂纖維0.5～5.0wt%和玻璃纖維15～30wt%，將混合料以0.5～0.7的水灰比調漿，灰為混合料，再加入混合料總重量為0.2～1.5%的鋁粉膏，水化反應生成氣泡，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的吸水性，吸水后的海綿磚抗壓強度不變，玻璃纖維為中空狀，能增加海綿磚的機械韌性，還能使海綿磚形成多個縱橫交叉的微孔，微孔具有較強的吸音功能；

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，經刮平、壓制、脫模，晾干，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入燕尾槽內，集水管嵌入燕尾槽內，雨水經過多孔集水海綿磚的匯集，進入燕尾槽內，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入集水池中。

珍珠巖礦石開孔空心微珠的制備：先將珍珠巖加工成粒徑100～300μm球形實心微珠，經提升機進入360～500℃預熱爐中預熱，脫去分子間的自由水，保留分子內的內水，預熱后的物料再由提升機進入布料分配器經均勻布料分配，預熱后的珍珠巖微珠進入抽吸式開孔膨化爐內，經過850～1000℃膨脹、1200～1500℃高溫燒結、氣流從抽吸式開孔膨化爐的底部進入爐內，在引風機的抽吸力的作用下，抽吸式開孔膨脹燒結后的微珠從膨化爐的底部運動到頂部，經送料管到產品料倉，快速冷卻，形成壁厚50～100μm，粒徑300～550μm的珍珠巖開孔空心微珠，經過高溫燒結，形成改性珍珠巖玻璃質材料，珍珠巖是一種活性最高的玻璃質熔巖礦物材料，氧化硅、氧化鈣和氧化鋁，是玻璃成分的組成相，具有質輕、阻燃、耐高溫、抗老化、吸水率高、流動性好，也是一種環保礦物巖石。

氧化鈣水化反應，產生大量的熱量，生成氫氧化鈣呈膠凝狀，氧化鈣是激活劑，激發水泥的活性。

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，多孔集水海綿磚還能將表面的熱量傳導到土壤中，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。