一種海綿體透水蓄水板及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及建筑材料領域，尤其涉及一種海綿體透水蓄水板及其制備方法和應 用。
【背景技術】
[0002] 隨著城市建設日新月異，迅猛發展，公共建筑、住宅、道路建設使得地表環境硬化， 幾乎完全改變了興建地的生態環境，大氣蒸發循環受到影響，導致城市區域內空氣濕度降 低，氣溫升高，形成"熱島效應"。這種"熱島效應"使得夏季里城市更加悶熱，大氣中粉塵增 多，人們生活越來越感到不舒適，威脅著人類的健康，地面硬化使得雨水幾乎無法對地下水 進行補充，水資源流失將會導致逐年干旱，沙塵暴愈加頻繁。我國許多北方城市，包括首都 北京，近年來頻繁發生沙塵暴現象就是環境生態遭受破壞的實例。
[0003] 另外，在"熱島效應"下，白天，高樓大廈、水泥吸收熱量，太陽落山后，水泥地、樓房 釋放出白天吸收的熱量，加熱大氣，產生上升運動，同時把周圍的水汽輻合起來，很容易引 起短時間突發性的暴雨，產生"雨島效應"，又會加重了內澇程度。
[0004] 近年來，廣州、杭州、北京、上海等城市頻繁遭遇強暴雨襲擊，引發嚴重內澇，這給 居民的生活帶來眾多不便，同時也可能產生更嚴重的影響，比如影響生命安全等。城市發生 內澇有多種原因，除卻全球氣候變暖，極端降水頻率不斷上升，厄爾尼諾導致的海洋升溫， 陸地水汽增多，以及臺風帶來的強降雨因素之外，還有一些重要的原因，比如城市排水系統 落后于城市建設，城市的蓄水能力也不斷下降。
[0005] 近年來提出的"海綿城市"的概念，這是一種形象的表述，是指城市在適應環境變 化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的"彈性"，也可稱之為"水彈性城市"。換句 話說，城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的"彈性"，下 雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水"釋放"并加以利用。海綿城市建設應遵循生 態優先等原則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限 度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境保護。在海 綿城市建設過程中，需要考慮自然降水、地表水和地下水的系統性，協調給水、排水等水循 環利用各環節。
[0006] 河湖、濕地、坑塘、溝渠等是原有的、傳統意義上的"海綿體"，我們一方面要發揮原 有"海綿體"的功能，另一方面要積極開發新的"海綿體"。根據《海綿城市建設技術指南》，海 綿城市建設要以城市建筑、小區、道路、綠地與廣場等建設為載體。比如讓城市屋頂"綠"起 來，"綠色"屋頂在滯留雨水的同時還起到節能減排、緩解熱島效應的功效。該指南給出了一 個方向，但是并沒有具體實現城市建筑、小區、道路、綠地與廣場成為新的"海綿體"的方案。
[0007] 另外，隨著我國城市化進程的加快，園林綠化由于在改善城市環境質量、緩解城市 熱島效應，維持城市生態平衡方面的特殊作用而日益受到人們的重視，不斷快速地發展，隨 之而來的，園林廢棄物如枯枝落葉、樹枝修剪物、草坪修剪物、雜草、種子和殘花等的量越來 越大，園林廢棄物成為繼城市生活垃圾后又一大城市廢棄物。以往通常把枯枝落葉視為城 市固體廢棄物，基本采用填埋和焚燒的方式，這不僅造成了環境的污染也帶來資源的浪費， 更使綠地生態系統的物質循環和能量流動斷裂，城市土壤肥力得不到自我維持。另外，農業 上的稻殼、秸桿等廢棄物的處理，通常以焚燒方式處理，不但沒有被有效利用，反而造成空 氣污染，比如霧霾。這些都不是可持續發展的有效途徑。
【發明內容】
[0008] 為了更經濟、簡便、環保、有效的解決城市內澇問題，建設海綿城市，有必要提供一 種新的"海綿體"的方案，以實現能夠像海綿一樣能夠吸水、蓄水、滲水和凈水，從而輔助建 設海綿城市。
[0009] 為了實現上述目的，本發明提供一種海綿體透水蓄水板，包括板體，板體的材料包 括水泥、砂子、園林廢棄物和光亮劑。光亮劑為市售普通光亮劑。
[0010] 進一步地，水泥、砂子、園林廢棄物和光亮劑的重量配比為100:100:20-80:3。
[0011] 進一步地，還包括骨架;所述骨架設置在板體內。
[0012] 進一步地，所述骨架的材料包括不銹鋼、竹片和/或塑料。
[0013] 本發明還提供一種以上海綿體透水蓄水板的制備方法，包括以下步驟：
[0014] 步驟一、園林廢棄物的處理:將園林廢棄物干燥脫水得到產物一;將產物一粉碎為 粒徑0.1~3cm，得到產物二;將光亮劑噴灑在產物二上，攪拌使得光亮劑包覆在產物二表 面，得到產物三；
[0015] 步驟二、水泥的水化:將水泥、砂子和水攪拌混合，得到砂漿；
[0016]步驟三、海綿體透水蓄水板的生成:在步驟二中的砂漿初凝前，加入步驟一中的產 物三，攪拌混合，倒入板狀模具，得到海綿體透水蓄水板。
[0017] 進一步地，步驟一中的園林廢棄物先經粉碎為粒徑4~10cm的粗顆粒，再干燥脫水 得到產物一。
[0018] 進一步地，步驟一中的產物二先通過10目、12目或14目篩孔篩選后，再噴灑光亮 劑。
[0019] 進一步地，步驟一中光亮劑與產物二的重量配比是3: 20-80;步驟二中水泥、砂子 和水的重量配比是100:100:38-48;步驟三中產物三與砂漿的重量配比是使得其中的水泥： 砂子:園林廢棄物:光亮劑:水是1〇〇: 1〇〇: 20-80:3:38-48。
[0020] 進一步地，園林廢棄物來自于樹枝、樹葉、樹皮、木片、木肩、秸桿、稻殼或硬果殼。 優選地，砂子為中粗砂。
[0021] 進一步地，板體的材料還包括增強劑。優選地，增強劑為無機復合型透水砼專用增 強劑，其中增強劑與水泥的重量配比為:2-5:100。
[0022] 本發明還提供一種以上海綿體透水蓄水板的應用，用于儲蓄水于板體內，當環境 干燥時板體內的水蒸發到環境中。
[0023] 進一步地，用作屋頂花園基層和/或護坡。
[0024] 進一步地，設置在地表面以下，地下水的水位以上。
[0025] 進一步地，設置在透水路面的地表面以下。
[0026] 進一步地，設置在綠地的地表面以下。
[0027] 進一步地，設置在水中，其上種植水生植物。
[0028] 本發明的海綿體透水蓄水板的理論依據是，以硅酸鹽水泥為例：硅酸鹽水泥的水 化反應是一個非常復雜、非均質的多相化學反應過程，水泥材料的結構隨著水泥水化反應 逐漸演變，由流動狀態變為塑性狀態，最后變成凝結硬化狀態。水泥中的硅酸三鈣和硅酸二 鈣水化生成水化硅酸鈣和氫氧化鈣。水化硅酸鈣是混凝土中的強度主體，約占水泥中75 % 的含量，俗稱凝膠。氫氧化鈣具有強烈的吸附作用，它在本發明的混凝土制備過程中完全吸 附在砂子、園林廢棄物周邊，在該混凝土形成過程中，氫氧化鈣脫水硬化，形成微小的縫隙， 而園林廢棄物屬于纖維狀材料，它在該混凝土中絲絲相連，從而使得水能夠沿著園林廢棄 物周邊的縫隙透過該海綿體透水蓄水板，達到良好的透水效果。另外，在一定時間后，本發 明的海綿體透水蓄水板中的園林廢棄物會逐漸自然消退，留下空隙，使得透水和透氣功能 更好;且由于海綿體透水蓄水板已經牢固定形，故對強度的影響并不大。由于有許許多多的 縫隙存在，海綿體透水蓄水板的蓄水能力也非常強。下雨天能將雨水蓄積在板體內，沒有下 雨的時候又能通過板體內水的蒸發調節環境濕度。
[0029] 本發明的海綿體透水蓄水板有如下特性：
[0030] 1、海綿體透水蓄水板是一個全新的"海綿體"的方案。采取透水材料制備的海綿體 透水蓄水板能在暴風雨時透水、蓄水。當空氣干燥時，儲存在板體中的水可以慢慢蒸發出 來，甚至板體下的水能夠透過板體蒸發出來，調節空氣濕度。
[0031] 2、光亮劑包覆在園林廢棄物上，相當于將園林廢棄物密封起來了，形成干封園林 廢棄物，使得在后期與砂漿混合時，不會或者不易產生弱酸與砂漿中的弱堿起反應，從而提 高砂漿的強度。
[0032] 3、添加有園林廢棄物，從而具有良好的透水性，透水能力達到每小時200mm。若用 到市政工程建設中，可以幫助解決城市無排水系統的積水問題。
[0033 ] 4、園林廢棄物取材方便，解決城市園林廢棄物污染問題，變廢為寶。
[0034] 5、園林廢棄物的使用，節約資源，可節約水泥、砂子；
[0035] 6、用途廣泛，能夠應用于園林、市政、水利和小區的道路、廣場、屋面、排水溝及河 道建設；
[0036] 7、體內可放置不銹鋼和塑料材料，增加其抗拉強度；
[0037] 8、海綿體透水蓄水板可根據不同需求制作成不同形狀、厚度和大小。
【附圖說明】
[0038] 圖1-4是本發明的四個較佳實施例的示意圖。
[0039]圖5是本發明的另一個較佳實施例的正面俯視透視示意圖。
【具體實施方式】
[0040] 以下結合附圖和具體實施例，并參照數據進一步詳細描述本發明。應理解，這些實 施例只是為了舉例說明本發明，而非以任何方式限制發明的范圍。
[0041] 如圖1-3所示，本發明提供的海綿體透水蓄水板，由板體1組成_。如圖4所述，本發 明提供的海綿體透水蓄水板包括板體1，且在.板體1中間有一個鏤空的空間3。如圖5所述， 本發明提供一種海綿體透水蓄水板，由板體1和骨架2組成。本發明的海綿體透水蓄水板的 形狀不限于圖1-5所示，可以為多種形狀、大小和厚度。
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