[0001]
本发明属于硅藻土技术领域，具体涉及一种可吸水、耐高温的硅藻土砖及其制备方法。
背景技术：
[0002]
目前城市道路、广场多以传统的水泥砌块砖及普通陶瓷烧结砖等阻水材料铺设，导致雨水穿透性受阻，城市地下水资源逐年衰减，造成城市地下水水位下降。
[0003]
目前，透水砖在城市建设中受到欢迎，透水砖具有如下优点：1、具有良好的透水、透气性能，可使雨水迅速渗入地下，补充土壤水和地下水，保持土壤湿度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存条件。
[0004]
2、可吸收水分与热量，调节地表局部空间的温湿度，对调节城市小气候、缓解城市热岛效应。
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3、可减轻城市排水和防洪压力、对防止公共水域的污染和处理污水具有良好的效果。
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4、雨后不积水，雪后不打滑，方便市民出行。
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5、表面呈微小凹凸，防止路面反光，吸收车辆行使时产生的噪音，可提高车辆通行的舒适性和安全性。
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6、色彩丰富，自然朴实。
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但是，对于需要蓄水的地区，如果地面或者建筑物铺设能够具有蓄水功能的透水砖，将会增加蓄水的方式。而现有的蓄水砖一般是在砖内设置腔体或额外的材质，制作过程比较复杂，或者密度比较大，无法满足市场的需求。
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此外，工业上需要轻质耐高温的耐热材料，但是常用的耐热材料密度比较大，而密度小的耐热材料需要采用发泡或者加入氧化铝空心球等材料，造价比较高。
技术实现要素：
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本发明的目的是针对于现有技术中蓄水砖存在的制作复杂或者轻质耐热材料造价高的问题，提供了一种硅藻土砖及其制备方法。本发明的硅藻土砖作为蓄水砖时，将自然途径与人工措施相结合，最大限度地实现雨水的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境的保护；作为耐热材料时，该材料密度低，适合需要低密度材料时使用。本发明制备方法简单，造价低。
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本发明的技术方案之一为，一种硅藻土砖，由如下重量百分比含量的原材料制成：原料a ：硅藻土80-89%，凹凸棒土5-10%；原料b ：防爆纤维0.2~0.3%，羟甲基丙基纤维素3-5%，结合剂2-9%；原料a+b=100%，再加入填充剂0-0.5%，结合剂2-9%。
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进一步的，上述硅藻土砖，所述硅藻土的化学组成为：sio2≥55%，cao≤2.5%，al2o3≥10%，fe2o3≤9%，mgo≤2.5%，水分≤5%，灼减≤20%，粒度为170-230目；
硅藻土是一种硅质岩石，其化学成分以sio2为主，其比表面积为40-65m2/g，孔体积为0.45-0.98m3/g，吸水率是自身体积的2-4倍，并在电子显微镜下可以观察到特殊多孔的构造；主要优点：具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等优异的性能，即吸水和蓄水性能优异。
[0014]
进一步的，上述硅藻土砖，所述凹凸棒土的化学组成为：sio2≥50%，cao≤5%，al2o3≥10%，fe2o3≤5%，mgo≥5%，水分≤5%，灼减≤20%，粒度为170-230目；凹凸棒土具有强吸附性，类似活性炭。由于凹凸棒土为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，故为理想的吸附剂，可取代活性碳。它不仅能脱色，还可除臭味及除重金属离子，净水性能优异。
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进一步的，上述硅藻土砖，所述防爆纤维的规格为：长度3~5mm，水溶性；进一步的，上述硅藻土砖，所述羟丙基甲基纤维素的规格为：粘度≥200000mpa
•
s；进一步的，上述硅藻土砖，所述填充剂为聚轻球；进一步的，上述硅藻土砖，聚轻球的规格为：材质为eps，密度为0.2-0.4g/cm3，粒度为0.5-1mm；聚轻球：质轻、弹性好，颗粒均匀，作为成孔用材料，提高其产品的吸水和蓄水性能。
[0016]
进一步的，上述硅藻土砖，所述结合剂为磷酸盐类、多糖类或树脂；进一步的，上述硅藻土砖，所述磷酸盐类为磷酸二氢铝、磷酸一氢铝、焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、超聚磷酸钠；进一步的，上述硅藻土砖，所述多糖类为海藻酸钠；进一步的，上述硅藻土砖，所述树脂为酚醛树脂。
[0017]
本发明的技术方案之二为，上述硅藻土砖的制备方法，包括如下步骤：1、将原料b的防爆纤维，羟甲基丙基纤维素和结合剂混合均匀，作为预混粉；2、将原料a的硅藻土和凹凸棒土与预拌粉混合，再加入重量为原料a+b总量2-3%的水，搅拌均匀，即为坯子料；3、将坯子料压制成型，在900~1050℃下烧结2~3h，即为坯子砖；4、将坯子砖破碎成粒径不大于6mm的通料；5、将通料与填充剂和结合剂搅拌均匀，压制成型，成型压力2.0~3.3mpa、保压1~2min，经100~200℃、烘干10~15h后，即为硅藻土砖。
[0018]
与现有技术相比，本发明的优势在于：1、作为蓄水砖：将自然途径与人工措施相结合，在确保排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境的保护。
[0019]
2、作为耐火材料：该材料密度低，适合需要低密度材料时使用。
具体实施方式
[0020]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例，对发明进行完整、清楚的描述。
[0021]
硅藻土粒径200目，化学组成为：sio2≥55%，cao≤2.5%，al2o3≥10%，fe2o3≤9%，mgo≤2.5%，水分≤5%，灼减≤20%。
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凹凸棒土粒径200目，化学组成为：sio2≥50%，cao≤5%，al2o3≥10%，fe2o3≤5%，mgo
≥5%，水分≤5%，灼减≤20%。
[0023]
防爆纤维的规格为：长度4mm，熔点80℃，水溶性。
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羟丙基甲基纤维素的粘度≥200000mpa
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s。
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聚轻球材质为eps，密度为0.2g/cm3，孔隙率为50%，粒度为0.5-1mm。
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实施例1原料重量配比：原料a：硅藻土88.7%，凹凸棒土5%；原料b：防爆纤维0.3%，羟甲基丙基纤维素4%，海藻酸钠2%；原料c：填充剂0.2%，酚醛树脂8%；制备方法：1、将防爆纤维3g，羟甲基丙基纤维素40g，结合剂20g，在预混机内预混，混合均匀后为预混粉；2、将硅藻土887g，凹凸棒土50g，加入搅拌机内混合，边搅拌边加入预混粉，预混粉加完后，加入30g水，搅拌均匀，即为坯子料；3、采用摩擦压力机，将坯子料压制成型后，经梭式窑烧成后，即为坯子砖（烧成温度950℃
×
3h）；4、将坯子砖破碎成粒径不大于6mm的通料；5、将粒径不大于6mm的通料加入到搅拌机，边搅拌边加入填充剂2g、结合剂80g，搅拌均匀后，采用液压机成型，成型压力2.0mpa、保压2min，经200℃
×
10h烘干后，即为硅藻土砖。
[0027]
实施例2原料重量配比：原料a：硅藻土200目84.7%，凹凸棒土200目10%；原料b：防爆纤维4mm，0.3%，羟甲基丙基纤维素3%，海藻酸钠2%；原料c：填充剂0.5-1mm，0.3%，酚醛树脂8%；制备方法：1、防爆纤维3g，羟甲基丙基纤维素30g，结合剂20g，在预混机内预混，混合均匀后为预混粉；2、将硅藻土847g，凹凸棒土100g，加入搅拌机内混合，边搅拌边加入预混粉，预混粉加完后，加入30g水，充分搅拌均匀，即为坯子料；3、采用摩擦压力机，将坯子料压制成型后，经梭式窑烧成后，即为坯子砖（烧成温度950℃
×
3h）；4、将坯子砖破碎成粒径不大于6mm的通料；5、将0-6mm的通料加入到搅拌机，边搅拌边加入填充剂3g、结合剂80g，搅拌均匀后，采用液压机成型，成型压力3.3mpa、保压1min，经200℃
×
10h烘干后，即为硅藻土砖。
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实施例3原料重量配比：原料a：硅藻土80.0%，凹凸棒土5.8%；原料b：防爆纤维0.2%，羟甲基丙基纤维素5%，磷酸二氢铝9%；原料c：磷酸一氢铝2%；
制备方法：1、防爆纤维2g，羟甲基丙基纤维素50g，磷酸二氢铝90g，在预混机内预混，混合均匀后为预混粉；2、将硅藻土800g，凹凸棒土58g，加入搅拌机内混合，边搅拌边加入预混粉，预混粉加完后，加入20g水，充分搅拌均匀，即为坯子料；3、采用摩擦压力机，将坯子料压制成型后，经梭式窑烧成后，即为坯子砖（烧成温度900℃
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2.5h）；4、将坯子砖破碎成粒径不大于6mm的通料；5、将0-6mm的通料加入到搅拌机，边搅拌边加入磷酸一氢铝20g，搅拌均匀后，采用液压机成型，成型压力2.5mpa、保压1.5min，经150℃
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13h烘干后，即为硅藻土砖。
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实施例4原料重量配比：原料a：硅藻土89.0%，凹凸棒土5 %；原料b：防爆纤维0.25%，羟甲基丙基纤维素3%，六偏磷酸钠2.75%；原料c：填充剂0.5%，三聚磷酸钠9%；制备方法：1、防爆纤维2.5g，羟甲基丙基纤维素30g，六偏磷酸钠27.5g，在预混机内预混，混合均匀后为预混粉；2、将硅藻土890g，凹凸棒土50g，加入搅拌机内混合，边搅拌边加入预混粉，预混粉加完后，加入25g水，充分搅拌均匀，即为坯子料；3、采用摩擦压力机，将坯子料压制成型后，经梭式窑烧成后，即为坯子砖（烧成温度1050℃
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2h）；4、将坯子砖破碎成粒径不大于6mm的通料；5、将0-6mm的通料加入到搅拌机，边搅拌边加入填充剂5g、三聚磷酸钠90g，搅拌均匀后，采用液压机成型，成型压力2.5mpa、保压1.5min，经100℃
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15h烘干后，即为硅藻土砖。
[0030]
按照上述配方和方法生产的可吸水、蓄水孔道式硅藻土砖，体积密度0.8-1.5g/cm3，自然条件下，饱和吸水率35-40%，耐压强度20mpa，荷重软化温度1000℃。