[发明专利]一种用于海绵城市的保水多孔砖及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于海绵城市的保水多孔砖，其组成物及质量百分比为污泥40%～50%、粉煤灰20%～26%、碳酸氢钠15%～18%、柠檬酸10%～16%；本发明保水多孔砖采用发泡剂，在制砖过程中进行两次膨胀，并通过挤压成型，分段焙烧，再经过自然养护制得多功能保水多孔砖；本发明的生产工艺简单，降低了成本；采用再生资源为主要原料利于环境保护；优良的保水性为“海绵城市”建设提供了一种不可多得的材料；对总磷及砷的去除能力，在环保和土壤改良方面有极高的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种多孔砖及其制备方法，尤指一种用于海绵城市的多功能保水多孔砖及其制备方法。

背景技术

《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》提出了海绵城市建设的规划控制目标包括：径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用等。海绵城市，是确保城市排水防涝安全的前提下，城市像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，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，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术，实现城市良性水文循环，提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，维持或恢复城市的“海绵”功能。建设海绵城市的关键措施之一便是使“雨水滞留”在城市中，通过使雨水“停留”，保存在土壤中，减缓雨水流失的速率，使城市土壤吸纳雨水的能力提升，增大可利用的雨水量，减少地表径流污染。全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。目前我国使用的储水材料外部强度达不到使用要求，同时储水能力较差，性价比低，不能够吸附足够的水。

我国目前流行使用透水砖，这种砖适用于道路施工，但必须要求其表面以下的材料也有透水效果的，所透过的水需要排到地下，因此需要设计相应的排水系统，这势必要增加工程成本，而且对雨水利用率不高。而现有的商业保水砖主要原材料为陶瓷或普通透水混凝土砖，陶瓷保水砖需要大量高岭土资源，原料开采对环境造成破坏，并且其生产工艺复杂，成本高；混凝土砖成本低，透水性好，但不能达到先保水再透水的效果，难以有效滞留雨水。关颖军等发明了一种保水砖生产方法，以水泥和工业废渣为原料，混合打压后，经蒸汽养护制得保水砖，该方法生产的保水砖的饱和吸水率大于12%以上，每平米保水5kg，抗压强度在20-25Mpa。达佤扎西发明了一种生态保水砖，采用复合硅酸盐水泥、沙、建筑废料和农作物秸秆为原料，混合打压成型，室温放置成砖，该保水砖的孔隙率为25%-35%，体积吸水率为20%-30%。顾予新等人发明了一种应用于海绵城市建设的环保轻石及其制备方法，由玻璃粉末、膨润土粉、沸石粉。菱镁矿石粉组成分体配合料，经高温发泡、退火处理制得。

普通陶粒产品的吸水率在10%-48%，传统空心砖和蜂窝砖的吸水率在20%左右，而本发明所述的多功能保水多孔砖吸水率可达61%，而且对总磷（TP）和砷均有良好的吸附效果，多功能保水多孔砖具有良好的经济效应和生态环境效益，因此市场上需要一种性能优越的保水砖。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于海绵城市的保水多孔砖，该致密多孔的多功能保水多孔砖即具备高保水性能，又具有良好的净水性能和刚性，其组成物及质量百分比为：污泥40%～50%、粉煤灰20%～26%、碳酸氢钠15%～18%、柠檬酸10%～16%。

所述污泥为过100目筛的污泥；所述污泥包括河湖底泥、生活污水污泥或工业废水污泥；污泥主要成分有：SiO₂、Al₂O₃、 Fe₂O₃，且CaO含量较高，有利于成砖，污泥样品具备了基本的粘土成分，污泥烧失率为7.96%，说明其中有一定量的有机物，利于多孔砖烧制过程中的微孔形成。