[发明专利]一种莫来石结构陶质多孔蓄水材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种莫来石结构陶质多孔蓄水材料，按照质量百分比计算，包括如下成分：70～80%的硅铝质原料，10%～20%的碳酸盐质原料以及5%～10%的发泡剂；本蓄水材料气孔率为40%～55%，吸水率为80%～100%，可广泛应用于海绵城市建设、环保等领域中。另一方面，本发明提供了一种莫来石结构陶质多孔蓄水材料的制备方法，包括依次进行的配料、细磨均化、湿法造粒、干燥成型、筛分、加热、烧结以及冷却工序，该制备方法简便实用且环保，可实现莫来石结构陶质多孔蓄水材料的工业化生产，极大地降低了生产成本，有利于推广应用。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种莫来石结构陶质多孔蓄水材料及其制备方法。

背景技术

海绵城市是一种新型城市建设管理模式，是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路、绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然存积、自然渗透、自然净化的城市发展方法。海绵城市建设要求基础建筑材料具有“渗、滞、蓄、净、用、排”的功能，能够将70%的降雨就地消纳和利用。

海绵城市建设目前使用的基础建筑材料主要是透水材料，包括沙基透水砖、石米地毯、透水性水泥混凝土、透水性沥青等，这些透水材料的缺点是不具备蓄水性能，难以满足蓄水和净水的功能要求。现有技术中，聚丙烯蓄水模块和蓄水陶粒是新型的蓄水材料，但聚丙烯蓄水模块存在成本高、使用寿命短的缺点；现有的蓄水陶粒由于生产工艺的原因，其气孔率较低且气孔均匀性差，导致透水率和蓄水性能不甚理想。

因此，需要研发一种新型的高性能蓄水材料，相较于现有生产技术，具有明显的竞争优势。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提供了一种莫来石结构陶质多孔蓄水材料、制备方法及生产系统，该莫来石结构陶质多孔蓄水材料是一种兼具“渗、滞、蓄、净、用、排”等特性的人造新型建筑材料，采用本发明的制备方法和生产系统实现产业化生产，可广泛应用于海绵城市建设、城市绿化、城市生态修复、城市阳台经济领域、环保等领域中。

本发明通过以下技术方案实现目的：一种莫来石结构陶质多孔蓄水材料，按照质量百分比计算，包括如下成分：70～80%的硅铝质原料，10%～20%的碳酸盐质原料以及5%～10%的发泡剂。所述的莫来石结构陶质多孔蓄水材料成分简单，毋需添加塑性增强剂、高温液相促进剂等助剂，在保证蓄水性能的同时，降低了生产成本。在实践中发现，若添加高温液相促进剂，虽然有利于缩短烧结时间和降低烧结温度，但出现高温液相时，液相晶型会进入物料内部孔洞间、孔隙间的通道，进而在物料冷却过程中析出玻璃相堵塞通道，使得物料内部的孔洞之间和空隙之间不连通，最终材料表面无法形成开放性的孔道，从而大大降低透水和蓄水性能。

进一步的，所述的硅铝质原料为粘土和/或高岭土，所述的碳酸盐质原料为石灰石和/或白云石。原料来源简单，成本较低。

进一步的，所述的发泡剂为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O以及Na₂O中的一种或多种。

进一步的，制备所述莫来石结构陶质多孔蓄水材料的原料按照质量百分比计算，由以下成分组成：77.3%的高岭土，14.3%的白云石以及8.4%的发泡剂。

进一步的，所述的发泡剂中，按照质量百分比计算由以下成分组成：60%的SiO₂、25.0%的Al₂O₃、2.0%的Fe₂O₃、2.2%的CaO、1.8%的MgO、4.0%的K₂O和5.0%的Na₂O。

本发明的莫来石结构陶质多孔蓄水材料的制备方法，包括如下步骤：