無機膠凝技術(shù)制備沙漠綠化磚的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無機膠凝技術(shù)制備沙漠綠化磚，是將水玻璃與沙子充分混合，其中每12kg沙子所用水玻璃的用量在1000～2000ml間；將混合物模壓成型后將其全部浸泡到AlCl3溶液中進行固化，固化成型后進行養(yǎng)護，制備得到沙漠綠化磚。本發(fā)明工藝簡單，操作簡便，成本低，制備得到的沙漠綠化磚具有固化時間短、抗壓強度高、耐水性強、抗凍性強等優(yōu)點，于沙漠綠化磚空心處可以種植草木，達到固沙、綠化的目的，是一種環(huán)保型沙漠綠化產(chǎn)品。
【專利說明】
無機膠凝技術(shù)制備沙漠綠化磚
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種固沙材料的制備方法，具體涉及一種沙漠綠化磚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當今世界面臨的最大環(huán)境、社會經(jīng)濟問題之一就是土地沙漠化。沙漠化土地面積的迅速擴張，造成環(huán)境惡化和巨大的經(jīng)濟損失，甚至引發(fā)某些地區(qū)的社會問題，成為全球關(guān)注的熱點。
[0003]目前采用的固沙方式主要是生物固沙、工程固沙和化學(xué)固沙。單純生物固沙由于所種植物不是被風沙吹走或埋掉就是因缺水干旱而無法生存，因此，必須與化學(xué)或機械沙障固沙相結(jié)合。工程固沙一方面成本高，一方面與生物結(jié)合周期長且需沙層含水?；瘜W(xué)固沙則一方面成本低，一方面可與生物固沙同時進行，且可以在固沙的同時，增加保濕及肥料緩釋功能，更利于植物生長，且在必要時還可附加抗病蟲害的功能?，F(xiàn)代防沙工程要求高效、廉價、快速、方便的固沙手段，由于化學(xué)固沙是在流沙表面噴灑化學(xué)膠結(jié)物(即固沙劑)來完成，所以具有施工快速方便的特點。因此，開發(fā)高性能、低成本、易于施工、無毒環(huán)保的化學(xué)固沙劑，就成了當前的一個研究熱點。
[0004]常用化學(xué)固沙材料具體品種主要有四大類:水泥漿、水玻璃、石油產(chǎn)品類和聚合物高吸水樹脂類。
[0005]水泥漿固沙即是將其噴灑在沙面上后凝結(jié)固化形成固結(jié)層覆蓋沙面，但由于固結(jié)層很薄且強度很低，同時水泥凝固硬化體屬于脆性材料，幾乎沒有韌性，在沙漠中受惡劣氣候和沙丘迀移的影響，水泥凝膠層會發(fā)生龜裂，失去固沙保水作用，所以現(xiàn)階段很少單獨使用水泥漿進行固沙。
[0006]水玻璃作為價廉、無毒的固沙材料使用歷史已近百年。但是其自身無法膠凝，需要摻加一種固化劑之后，水玻璃與固化劑發(fā)生沉淀作用才能與松散的沙粒結(jié)成固結(jié)層，從而達到固沙的目的。過去所采用的水玻璃漿是由水玻璃和酸性反應(yīng)劑構(gòu)成的，在強堿性條件下發(fā)生膠凝固結(jié)，膠凝時間不能延長，浸透性差，固化反應(yīng)不完全，固結(jié)層強度不高，易為外力所破壞，而且會發(fā)生較強的堿性影響，使生成的S12膠體逐漸溶出，抗水性變差，大大降低其耐久性，還會造成環(huán)境的二次堿污染，所以目前國內(nèi)外研究者都致力于各種改性水玻璃漿液的研究。主要研究出了酸性水玻璃和低模數(shù)與高模數(shù)的水玻璃漿液。酸性水玻璃漿液是用水玻璃與過量的酸性反應(yīng)劑混合從而得到的酸性硅溶膠，然后使用堿性反應(yīng)劑。由于其在中性區(qū)域內(nèi)凝膠，且凝膠體沒有堿溶出，因此不存在堿性水玻璃那種淋濾腐蝕和污染環(huán)境現(xiàn)象。為解決普通水玻璃漿液的缺陷，曾有許多人在研究中使用了低模數(shù)和高模數(shù)的水玻璃。使用低模數(shù)水玻璃和石灰類或堿類合用的漿液，其固結(jié)體收縮較小，浸透性優(yōu)異。但這種漿液存在強堿性，本身又有較強的觸變性，從而給操作留下許多問題。而高模數(shù)(Si02/Na20的克分子比大于5.0)的水玻璃漿液在強度、浸透性和耐久性方面都十分優(yōu)異。另有一些研究人員對水玻璃添加有機(如乙二醛、碳酸乙烯酯等有機酸及酯)、無機材料進行復(fù)合，獲得了適于噴灑施工的液態(tài)復(fù)合水玻璃漿液固沙劑，但是有的需要雙液灌漿，凝膠時間無法控制，有的膠凝不均勻，有的具有毒性，有的固結(jié)強度不高。
[0007]石油產(chǎn)品類用于固沙就是噴灑適宜數(shù)量的石油產(chǎn)品在沙地表面，借助與沙粒的粘結(jié)作用使沙面固結(jié)起來。但是石油產(chǎn)品在使用中的抗老化性能差，致使固結(jié)層慢慢變脆、發(fā)硬，發(fā)生老化，以至最后開裂被風掏蝕。
[0008]聚合物高吸水樹脂類固沙材料是當今化學(xué)固沙材料的研究熱點之一。使用聚合物高吸水樹脂進行固沙具有固結(jié)強度較高、吸水保水性好、耐水性好、固化迅速、粘結(jié)性好的特點，有的還具有良好的彈性和高溫穩(wěn)定性等特點，但此類高分子化學(xué)材料會受熱氧老化和光氧老化，發(fā)生鏈裂解和交聯(lián)反應(yīng)，使得固結(jié)層遭到破壞以至降低固沙效果。高分子聚合物因其成本很高、生產(chǎn)工藝及原料來源等方面也受到限制，未能廣泛應(yīng)用，另外一些有機聚合物有毒也限制了其使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種利用水玻璃制備沙漠綠化磚的制備方法，固化時間短、抗壓強度高、耐水性強、抗凍性強，達到節(jié)省原料、降低成本的目的。
[0010]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:將水玻璃與沙子充分混合，模壓成型后將其全部浸泡到AlCl3溶液中進行固化，成型后再養(yǎng)護，制備得到沙磚。
[0011]本發(fā)明所提供的無機膠凝技術(shù)制備沙漠綠化磚工藝簡單，操作簡便，成本低，制備得到的沙漠綠化磚具有固化時間短、抗壓強度高、耐水性強、抗凍性強等優(yōu)點，于沙漠綠化磚空心處可以種植草木，達到固沙、綠化的目的，是一種環(huán)保型沙漠綠化產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0012]下面對本發(fā)明作進一步說明。
[0013]本發(fā)明所提供的無機膠凝技術(shù)制備沙漠綠化磚的制備工藝:將模數(shù)在2?5之間的水玻璃與沙子充分混合，其中每12kg沙子所用水玻璃的用量在1000?2000ml間；將混合物模壓成型后將其全部浸泡到濃度為I?3mol/L的AlCl3溶液中進行固化，固化成型后進行養(yǎng)護，制備得到沙漠綠化磚。
[0014]所述AlCl3溶液的濃度為I?3mol/L。
[0015]所述養(yǎng)護方式是于60?100°C養(yǎng)護2?7天。
[0016]實施例一
[0017]取模數(shù)為2.5的水玻璃3000ml與24kg沙子充分混合，將混合物模壓成型后將其全部浸泡到濃度為2mol/L的AlCl3溶液中進行固化，固化成型后于75°C養(yǎng)護5天，制備得到沙漠綠化磚。
[0018]實施例二
[0019]取模數(shù)為3.5的水玻璃3500ml與24kg沙子充分混合，將混合物模壓成型后將其全部浸泡到濃度為1.5mol/L的AlCl3溶液中進行固化，固化成型后于80°C養(yǎng)護3天，制備得到沙漠綠化磚。
[0020]實施例三
[0021]取模數(shù)為4.0的水玻璃2500ml與24kg沙子充分混合，將混合物模壓成型后將其全部浸泡到濃度為1.5mol/L的AlCl3溶液中進行固化，固化成型后于90°C養(yǎng)護4天，制備得到沙漠綠化磚。
[0022]實施例四
[0023]取模數(shù)為3.0的水玻璃3800ml與24kg沙子充分混合，將混合物模壓成型后將其全部浸泡到濃度為2.0mol/L的AlCl3溶液中進行同化，固化成型后于75°C養(yǎng)護5天，制備得到沙漠綠化磚。
【主權(quán)項】
1.一種無機膠凝技術(shù)制備沙漠綠化磚，其特征在于:將模數(shù)在2?5之間的水玻璃與沙子充分混合，其中每12kg沙子所用水玻璃的用量在1000?2000ml間；將混合物模壓成型后將其全部浸泡到AlCl3溶液中進行固化，固化成型后進行養(yǎng)護，制備得到沙漠綠化磚。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機膠凝技術(shù)制備沙漠綠化磚，其特征在于:所述AlCl3溶液的濃度為I?3mol/L03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機膠凝技術(shù)制備沙漠綠化磚，其特征在于:所述養(yǎng)護方式是于60?100°C養(yǎng)護2?7天。
【文檔編號】C04B28/26GK106064929SQ201410668225
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2014年11月10日 公開號201410668225.4, CN 106064929 A, CN 106064929A, CN 201410668225, CN-A-106064929, CN106064929 A, CN106064929A, CN201410668225, CN201410668225.4
【發(fā)明人】龔燕, 黃浩民
【申請人】重慶市涪陵區(qū)妍藝園林綠化有限公司