[发明专利]一种海绵城市节能触变媒可降解砂浆

权利要求书

1.一种海绵城市节能触变媒可降解砂浆，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：水泥50-80份，机制砂60-90份，纳米填料2-4份，多孔陶粒1-3份，减水剂0.01-0.06份；所述水泥为42.5R普通硅酸盐水泥，其比表面积为514.56m²/kg；所述机制砂的细度模数为2.6-2.9，表观密度为2.65g/cm³，含水量为0.38％；

所述纳米填料的芯层为多孔纳米氧化硅，其粒径大小为10-20nm，外层包覆有聚丙烯酰胺水凝胶，最外层沉积有定向排列的氧化钛纳米棒；所述多孔陶粒是由草木灰、粘土、聚丙烯酸钠改性蒙脱土和去离子水混合造粒后烧结而成；具体制备方法包括以下步骤：

(1)将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，并滴加质量浓度为5％的聚乙烯醇水溶液，常温下搅拌水解1-5h，之后过滤，过滤后的沉淀干燥后置于马弗炉内空气气氛下400-500℃下煅烧处理30min，制得多孔氧化硅；

(2)将丙烯酰胺，N,N-亚甲基丙烯酰胺和去离子水混合，然后加入三乙醇胺作为催化剂，加入过硫酸铵在30-40℃下反应1h，反应结束后冷却至室温，向反应液中加入上述制得的多孔氧化硅，室温下搅拌处理2h，过滤，得到的沉淀采用去离子水洗涤至中性，干燥，制得聚丙烯酰胺包覆的多孔氧化硅；

(3)将聚丙烯酰胺包覆的多孔氧化硅分散到十二烷基苯磺酸钠的水溶液中，加入丙烯酰胺，搅拌混合后，滴加钛酸四丁酯的乙醇溶液，制得的混合液转移至反应釜内，密封，100-120℃下反应10-20h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，滤后固体依次采用去离子水和无水乙醇洗涤后干燥处理，制得纳米填料；所述聚丙烯酰胺包覆的多孔氧化硅、十二烷基苯磺酸钠、丙烯酰胺、钛酸四丁酯的质量比为10:0.01：(0.01-0.05)：0.12。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市节能触变媒可降解砂浆，其特征在于，所述氧化钛纳米棒的直径为5-10nm，长度为50-70nm。

3.根据权利要求1所述的一种海绵城市节能触变媒可降解砂浆，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂，固含量为23％。

4.根据权利要求1所述的一种海绵城市节能触变媒可降解砂浆，其特征在于，步骤(1)中，所述正硅酸乙酯、聚乙烯醇的质量比为10：(0.0035-0.0065)。

5.根据权利要求1所述的一种海绵城市节能触变媒可降解砂浆，其特征在于，步骤(2)中，所述丙烯酰胺、N,N-亚甲基丙烯酰胺、三乙醇胺、过硫酸铵、多孔氧化硅的质量比为10：(1-3)：0.05：0.01：5。

6.根据权利要求1所述的一种海绵城市节能触变媒可降解砂浆，其特征在于，所述多孔陶粒的制备方法具体为：将蒙脱土加入到去离子水中，加入十二烷基三甲基溴化铵，500W下超声处理1h，加入聚丙烯酸钠，继续超声处理30-100min，之后过滤，干燥制得聚丙烯酸钠改性蒙脱土，然后将其与草木灰、粘土混合研磨处理加去离子水制得浆料，将浆料造粒后在500-600℃下烧结处理1h，制得多孔陶粒。

7.根据权利要求6所述的一种海绵城市节能触变媒可降解砂浆，其特征在于，所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵、聚丙烯酸钠的质量比为5：(0.015-0.043)：1。

8.根据权利要求6所述的一种海绵城市节能触变媒可降解砂浆，其特征在于，所述聚丙烯酸钠改性蒙脱土、草木灰、粘土、去离子水的质量比为7：(3-5)：4：(5-8)。