[发明专利]一种高性能蓄水材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能蓄水材料及其制备方法，制备该蓄水材料的原材料由以下重量含量的材料组分组成：黏土质原料以固含量计46.75～80％，生物质原料15.75～50％，高温液相促进剂0.5～3％，高温发泡剂0～1％，塑性增强剂0～0.25％。其制备方法为：将含硅酸盐和铝酸盐的黏土质原料、生物质原料、高温液相促进剂、高温发泡剂、塑性增强剂按质量配比称量后，充分搅拌均匀，置于成球机成型为粒径2～5cm的圆形或椭圆形颗粒，随后烘干、烧结得到。本发明通过多种发泡手段的优化、组合，所提供的高性能蓄水材料蓄水性能好，蓄水率达80‑105％。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及到一种高性能蓄水材料及其制备方法。

背景技术

采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施，将70％的降雨就地消纳和利用，是当前 发展海绵城市的主要方法。海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市下雨 时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

在海绵城市建设过程中，吸水、蓄水、渗水、净水功能的建筑材料是实现海绵 城市建设的关键，目前海绵城市建设的材料主要是透水材料，其主要作用是使雨水 快速下渗，性能要求主要是透水能力、耐磨性、硬度等，但其缺点是无法蓄水，因 此也很难达到蓄水和净水等功能要求。为缓解相关技术缺陷，目前在海绵城市建设 过程中广泛使用了蓄水模块，蓄水模块为不同规格尺寸的网格状平板拼装成的模块 化的箱体，蓄水率可达95％左右，模块材料一般采用聚丙烯(PP)。聚丙烯蓄水模 块具有水浸泡无析出物、无异味、耐强酸强碱性等特点，缺点是成本高、使用寿命 难以完全保障等。

为解决此问题，国内外有相关学者研究出使用蓄水陶土进行蓄水的技术方案： 例如，中国地质大学(武汉)提供了一种蓄水发泡陶土及其制备方法 (ZL03255144.4)，其主要原料为高岭土、发泡剂和助剂，其发泡原理是利用发泡 剂100℃以上高温时分解产生气泡，再进行烧结而得。这种方法较为简单，但该专 利对原料要求较高，主要使用高岭土等优质原料。常规条件下，制备多孔材料的技 术还有在烧结介质中加入发泡剂或可燃组分形成气孔的方法，例如在制备多孔的泡 沫混凝土时会加入少量的表面活性剂，在制备多孔节能烧结砌块时，会使用锯末、 煤粉、石墨、塑料粉等物质在高温燃烧产生气孔等。但以常温发泡为特征的表面活 性剂技术通常产生的是闭气孔，不能满足蓄水材料多孔通孔的要求；而以高温烧结 发泡为特征的材料，其气孔率通常不高(一般低于50％)，且气孔均匀性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种高 性能蓄水材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种高性能蓄水材料，制备该蓄水材料的原材料由以下重量含量的材料 组分组成：黏土质原料以固含量计46.75～80％，生物质原料15.75～50％，高温液相 促进剂0.5～3％，高温发泡剂0～1％，塑性增强剂0～0.25％。

按上述方案，所述含硅酸盐和铝酸盐的黏土质原料为硅酸盐和铝酸盐矿物组 分大于50％以上的河道淤泥、粘土、页岩等的一种或几种的混合物经过干磨或湿磨 后得到的粉末或浆体，粒度为40-400μm。

按上述方案，所述生物质原料为烧失量大于50％的秸秆破碎至长度＜2cm得 到。秸秆包括玉米秸秆、水稻秸秆、花生秸秆等。

按上述方案，所述高温液相促进剂为钾长石、钠长石、碎玻璃粉末、粉煤灰 中的一种或多种，其粒径应小于0.5mm。

按上述方案，所述高温发泡剂为分解温度在800～900℃的含碳酸盐矿物。

优选的是，所述高温发泡剂为碳酸钙、碳酸钾、碳酸钠中的一种或多种。