本发明涉及一种高强度透水砖的制备方法，属于道路铺面制备
技术领域：
。
背景技术：
：透水砖起源于荷兰，在荷兰人围海造城的过程中，发现排开海水后的地面会因为长期接触不到水分而造成持续不断的地面沉降。一旦海岸线上的堤坝被冲开，海水会迅速冲到比海平面低很多的城市把整个临海城市全部淹没。为了使地面不再下沉，荷兰人制造了一种长200毫米宽100毫米50或60毫米高的小型路面砖铺设在街道路面上，并使砖与砖之间预留了2毫米的缝隙。这样下雨时雨水会从砖之间的缝隙中渗入地下。这就是后来很有名的荷兰砖。透水砖大致分为以下几类：普通透水砖：材质为普通碎石的多孔混凝土材料经压制成形，用于一般街区人行步道、广场，是一般化铺装的产品。聚合物纤维混凝土透水砖：材质为花岗岩石骨料，高强水泥和水泥聚合物增强剂，并掺合聚丙烯纤维、送料配比严密，搅拌后经压制成形，主要用于市政、重要工程和住宅小区的人行步道、广场、停车场等场地的铺装。彩石复合混凝土透水砖：材质面层为天然彩色花岗岩、大理石与改性环氧树脂胶合，再与底层聚合物纤维多孔混凝土经压制复合成形，此产品面层华丽，天然色彩，有与石材一般的质感，与混凝土复合后，强度高于石材且成本略高于混凝土透水砖，且价格是石材地砖的1/2，是一种经济、高档的铺地产品。主要用于豪华商业区、大型广场、酒店停车场和高档别墅小区等场所。彩石环氧通体透水砖：材质骨料为天然彩石与进口改性环氧树脂胶合，经特殊工艺加工成形，此产品可预制，还可以现场浇制，并可拼出各种艺术图形和色彩线条，给人们一种赏心悦目的感受。主要用于园林景观工程和高档别墅小区。混凝土透水砖：材质为河沙、水泥、水，再添加一定比例的透水剂而制成的混凝土制品。随着人们生活水平的提高，对透水砖的要求也越来越高，环保型透水砖的要求也越来越多，由于城市中的不透水路面不能及时地将雨水渗入地下，因此，城市中常常出现雨水蓄积和漫流现象，透水性差，且抗压强度、抗折强度差。因此，发明一种透水性好且抗压强度高、抗折强度高的透水砖对道路铺面制备
技术领域：
具有积极意义。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前透水砖材料抗压强度、抗折强度差，透水性差的缺陷，提供了一种高强度透水砖的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高强度透水砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取等质量的柠檬片、菠萝片和葡萄放入发酵罐中，将发酵罐放入温室中，静置发霉，得到发霉物，再将发酵罐密封罐口，密封发酵，过滤分离得到霉解液，备用；（2）按重量份数计，称取45～50份沸石、6～8份膨润土、4～6份凹凸棒土、2～5份高岭土置于球磨罐中球磨，过50目筛，收集过筛物得混合球磨粉末，将混合球磨粉末用蒸馏水浸泡后放入冷冻箱冷冻，冷冻后取出常温解冻并进行过滤得到滤饼，将滤饼放入烘干箱中干燥，得到预制粉末；（3）将上述预制粉末与备用的霉解液按质量比1:10投入烧杯搅拌，搅拌结束后过滤分离得到滤渣，再将滤渣和硫酸亚铁溶液混合，并以200～250r/min的转速搅拌反应2～3h，过滤，分离得到反应滤渣；（4）按重量份数计，称取60～70份上述反应滤渣、12～15份水泥、2～5份聚丙酸酰胺、10～15份活性炭和6～10份水混合搅拌，再在室温下静置后制得混合物，将混合物置于模具中，压制成型，再静置后脱模制备得改性坯料；（5）将上述改性坯料干燥后置于隧道窑中，控制隧道窑中含氧量为10～15%，预热1～2h，接着以30℃/min速率程序升温至1200～1300℃，保温煅烧后，静置冷却至室温，即可制备得透水砖粗品，再将透水砖粗品浸泡在备用的霉解液，密封静置后取出，即得到高强度透水砖。步骤（1）中所述的温室的空气相对湿度为60～70%、温度为35～45℃，静置发霉时间为3～5天，密封发酵温度为25～28℃，发酵时间为7～9天。步骤（2）中所述的球磨速率350～400r/min，球磨时间为3～5h，蒸馏水浸泡时间为7～9h，冷冻箱温度为-30～-20℃，冷冻时间为2～3h，烘干机温度为105～110℃，干燥时间为3～5h。步骤（3）中所述的搅拌转速为100～150r/min，搅拌时间为5～7h，滤渣和硫酸亚铁溶液的质量比为1:10，硫酸亚铁溶液的质量分数为10～15%。步骤（4）中所述的搅拌转速为450～500r/min，搅拌时间为25～30min，室温下静置时间为18～20h，模具中压力为35～40mpa，静置时间20～24h。步骤（5）中所述的隧道窑中温度为75～80℃，干燥时间6～8h，预热温度为150～170℃，保温煅烧时间为1.5～2.5h，密封静置时间为10～15天。本发明的有益技术效果是：（1）本发明先将柠檬片、菠萝片和葡萄发酵霉解得到霉解液，再将石料和土料研磨后用水浸泡冷冻，然后解冻干燥得到预制粉末，将预制粉末与霉解液混合并滴加硫酸亚铁溶液搅拌混合，再投入砂砾、水泥、聚丙酸酰胺、活性炭和水搅拌混合放入模具中压制成型，静置后脱模得到改性坯料，将改性坯料放入窑中煅烧出料，再用备用霉解液浸泡制得高强度透水砖，本发明采用硅酸钙结晶釉料附着在透水砖内的空隙表面，经过高温煅烧后可以有效增强孔道内的强度，使孔道不易坍塌，也可以增强透水砖整体的抗压抗折强度，本发明将柠檬、菠萝和葡萄混合，通过微生物发酵将其中的有机羧酸类物质进行降解，产生带有大量活性羧基的发酵滤液，并用此发酵滤液浸渍具有多孔结构的黏土混合粉末，向黏土孔隙中引入羧基和氨基等活性基团，再将引入活性基团的混合黏土浸入硫酸亚铁溶液中，通过混合黏土孔隙中的羧基和氨基螯合吸附亚铁离子，螯合亚铁离子的混合黏土和活性炭以及其他辅料共混制得改性坯料，再将改性坯料压模成型，并在缺氧的条件下利用高温煅烧使得活性炭产生强还原性的一氧化碳，利用一氧化碳将改性坯料孔隙中的亚铁离子还原成铁单质并紧密附着在砖坯孔隙内表面上，而单质铁具有更强的抗压和抗折强度，它的引入可以提高本发明制得的透水砖的强度；（2）本发明将各种石料土料混合后用水浸泡并放入冷冻箱中冷冻使水冻结成冰，水在冻结成冰的过程中，水分子间氢键断裂，使水分子间间距变大，也就导致充满水分子的孔隙在冻结过程中被扩大，孔隙的扩大可以加速水分子的流通，提高透水砖的透水性能，并且本发明将柠檬、菠萝的发酵液浸泡透水砖粗品，利用微生物发酵霉解产生大量羧基、羟基、氨基等亲水性官能团，使之吸附在透水砖孔隙表面，利用这些亲水基团诱导亲和水分子的能力，再次提高透水砖的透水效果，具有广阔的应用前景。具体实施方式取等质量的柠檬片、菠萝片和葡萄放入发酵罐中，将发酵罐放入空气相对湿度为60～70%、温度为35～45℃的温室中，静置发霉3～5天，得到发霉物，再将发酵罐密封罐口，在25～28℃下密封发酵7～9天，过滤分离得到霉解液，备用；按重量份数计，称取45～50份沸石、6～8份膨润土、4～6份凹凸棒土、2～5份高岭土置于球磨罐中，在350～400r/min的条件下球磨3～5h，过50目筛，收集过筛物得混合球磨粉末，将混合球磨粉末用蒸馏水浸泡7～9h后放入冷冻箱中在温度为-30～-20℃的条件下冷冻2～3h，冷冻后取出常温解冻并进行过滤得到滤饼，将滤饼放入烘干箱中在温度为105～110℃的条件下干燥3～5h，得预制粉末；将上述预制粉末与备用的霉解液按质量比1:10投入烧杯中，以100～150r/min的转速搅拌5～7h，搅拌结束后过滤分离得到滤渣，再将滤渣和质量分数为10～15%的硫酸亚铁溶液按质量比为1:10混合，并以200～250r/min的转速搅拌反应2～3h，过滤，分离得到反应滤渣；按重量份数计，称取60～70份上述反应滤渣、12～15份水泥、2～5份聚丙酸酰胺、10～15份活性炭和6～10份水混合，在450～500r/min下搅拌混合25～30min，再在室温下静置18～20h后制得混合物，将混合物置于模具中，在35～40mpa下压制成型，再静置20～24h后脱模制备得改性坯料；将上述改性坯料置于75～80℃下干燥6～8h后置于隧道窑中，控制隧道窑中含氧量为10～15%，在150～170℃下预热1～2h，接着以30℃/min速率程序升温至1200～1300℃，保温煅烧1.5～2.5h后，静置冷却至室温，即可制备得透水砖粗品，再将透水砖粗品浸泡在备用的霉解液，密封静置10～15天后取出，即得到高强度透水砖。取等质量的柠檬片、菠萝片和葡萄放入发酵罐中，将发酵罐放入空气相对湿度为60%、温度为35℃的温室中，静置发霉3天，得到发霉物，再将发酵罐密封罐口，在25℃下密封发酵7天，过滤分离得到霉解液，备用；按重量份数计，称取45份沸石、6份膨润土、4份凹凸棒土、2份高岭土置于球磨罐中，在350r/min的条件下球磨3h，过50目筛，收集过筛物得混合球磨粉末，将混合球磨粉末用蒸馏水浸泡7h后放入冷冻箱中在温度为-30℃的条件下冷冻2h，冷冻后取出常温解冻并进行过滤得到滤饼，将滤饼放入烘干箱中在温度为105℃的条件下干燥3h，得预制粉末；将上述预制粉末与备用的霉解液按质量比1:10投入烧杯中，以100r/min的转速搅拌5h，搅拌结束后过滤分离得到滤渣，再将滤渣和质量分数为10%的硫酸亚铁溶液按质量比为1:10混合，并以200r/min的转速搅拌反应2h，过滤，分离得到反应滤渣；按重量份数计，称取60份上述反应滤渣、12份水泥、2份聚丙酸酰胺、10份活性炭和6份水混合，在450r/min下搅拌混合25min，再在室温下静置18h后制得混合物，将混合物置于模具中，在35mpa下压制成型，再静置20h后脱模制备得改性坯料；将上述改性坯料置于75℃下干燥6h后置于隧道窑中，控制隧道窑中含氧量为10%，在150℃下预热1h，接着以30℃/min速率程序升温至1200℃，保温煅烧1.5h后，静置冷却至室温，即可制备得透水砖粗品，再将透水砖粗品浸泡在备用的霉解液，密封静置10天后取出，即得到高强度透水砖。取等质量的柠檬片、菠萝片和葡萄放入发酵罐中，将发酵罐放入空气相对湿度为65%、温度为40℃的温室中，静置发霉4天，得到发霉物，再将发酵罐密封罐口，在27℃下密封发酵8天，过滤分离得到霉解液，备用；按重量份数计，称取47份沸石、7份膨润土、5份凹凸棒土、3份高岭土置于球磨罐中，在370r/min的条件下球磨4h，过50目筛，收集过筛物得混合球磨粉末，将混合球磨粉末用蒸馏水浸泡8h后放入冷冻箱中在温度为-25℃的条件下冷冻2.5h，冷冻后取出常温解冻并进行过滤得到滤饼，将滤饼放入烘干箱中在温度为107℃的条件下干燥4h，得预制粉末；将上述预制粉末与备用的霉解液按质量比1:10投入烧杯中，以120r/min的转速搅拌6h，搅拌结束后过滤分离得到滤渣，再将滤渣和质量分数为12%的硫酸亚铁溶液按质量比为1:10混合，并以220r/min的转速搅拌反应2.5h，过滤，分离得到反应滤渣；按重量份数计，称取65份上述反应滤渣、14份水泥、4份聚丙酸酰胺、13份活性炭和8份水混合，在470r/min下搅拌混合27min，再在室温下静置19h后制得混合物，将混合物置于模具中，在37mpa下压制成型，再静置22h后脱模制备得改性坯料；将上述改性坯料置于77℃下干燥7h后置于隧道窑中，控制隧道窑中含氧量为12%，在160℃下预热1.5h，接着以30℃/min速率程序升温至1250℃，保温煅烧2.0h后，静置冷却至室温，即可制备得透水砖粗品，再将透水砖粗品浸泡在备用的霉解液，密封静置12天后取出，即得到高强度透水砖。取等质量的柠檬片、菠萝片和葡萄放入发酵罐中，将发酵罐放入空气相对湿度为70%、温度为45℃的温室中，静置发霉5天，得到发霉物，再将发酵罐密封罐口，在28℃下密封发酵9天，过滤分离得到霉解液，备用；按重量份数计，称取50份沸石、8份膨润土、6份凹凸棒土、5份高岭土置于球磨罐中，在400r/min的条件下球磨5h，过50目筛，收集过筛物得混合球磨粉末，将混合球磨粉末用蒸馏水浸泡9h后放入冷冻箱中在温度为-20℃的条件下冷冻3h，冷冻后取出常温解冻并进行过滤得到滤饼，将滤饼放入烘干箱中在温度为110℃的条件下干燥5h，得预制粉末；将上述预制粉末与备用的霉解液按质量比1:10投入烧杯中，以150r/min的转速搅拌7h，搅拌结束后过滤分离得到滤渣，再将滤渣和质量分数为15%的硫酸亚铁溶液按质量比为1:10混合，并以250r/min的转速搅拌反应3h，过滤，分离得到反应滤渣；按重量份数计，称取70份上述反应滤渣、15份水泥、5份聚丙酸酰胺、15份活性炭和10份水混合，在500r/min下搅拌混合30min，再在室温下静置20h后制得混合物，将混合物置于模具中，在40mpa下压制成型，再静置24h后脱模制备得改性坯料；将上述改性坯料置于80℃下干燥8h后置于隧道窑中，控制隧道窑中含氧量为15%，在170℃下预热2h，接着以30℃/min速率程序升温至1300℃，保温煅烧2.5h后，静置冷却至室温，即可制备得透水砖粗品，再将透水砖粗品浸泡在备用的霉解液，密封静置15天后取出，即得到高强度透水砖。对比例以山东某公司生产的高强度透水砖作为对比例对本发明制得的高强度透水砖和对比例中的高强度透水砖进行性能检测，检测结果如表1所示：测试方法：透水系数测试采用透水系数测定仪进行检测；抗压强度测试采用抗压强度测试仪进行检测；抗折强度测试采用砂基透水砖抗折强度试验装置进行检测；吸水率测试采用全自动透水砖透水率速试验仪进行检测。表1透水砖性能测定结果测试项目实例1实例2实例3对比例透水系数（cm/s）3.27×10-23.42×10-23.58×10-22.24×10-2抗压强度（mpa）44444513抗折强度（mpa）6.76.76.83.4吸水率（%）3.53.33.25.5根据上述中数据可知本发明制得的高强度透水砖的吸水率低，透水率高，抗压强度和抗折强度高，力学性能好，具有广阔的应用前景。当前第1页12