一种体育跑道基层用稻壳基分级多孔砌块及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种体育跑道基层用稻壳基分级多孔砌块的制备方法，包括以下步骤：(1)、以80～90wt％氯化锌处理稻壳和10～20wt％矾土为原料，再外加原料25～55wt％的水和1～5wt％氢氧化钠，混合3～15min，制成泥料；(2)、加入0.5～2wt％的发泡剂所制成的泡沫，搅拌均匀，浇注成型，在室温条件下自然干燥3～10h，脱模后在60～120℃条件下烘烤12～24h，最后在800～1550℃条件下保温3～12h，即得分级多孔砌块。本发明专利技术生产出来的分级多孔砌块制品亦具有较高的强度，可快速吸附跑道层高分子材料释放的气体，具有可快速透水排水且吸附污水中有机物、贵金属离子等优点。贵金属离子等优点。贵金属离子等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种体育跑道基层用稻壳基分级多孔砌块及其制备方法


[0001]本专利技术涉及轻质多孔砖
，具体地指一种体育跑道基层用稻壳基分级多孔砌块及其制备方法。

技术介绍

[0002]体育塑胶跑道层大多由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料组成。这种跑道大多会持久性释放异味甚至有毒气体，不利于使用。而跑道基层主要多为粘土填充或者混凝土填充，受雨雪影响，室外体育跑道积雪积水现象明显，严重影响跑到利用率。
[0003]“一种无毒防滑透气的体育跑道”(CN 214423062 U)公开了一种无毒防滑透气的体育跑道，包括基层和跑道层，所述基层包括沙土层、碎石层和混凝土层。跑道底层为沙土层和碎石层以及混凝土层组成，可以起到防止沉降的作用。但是，该种设计的跑道及其使用的跑道基层透水性能不佳、且无法吸收跑道层释放的有害气体。
[0004]“一种体育场用复合型跑道”(CN 215405405 U)公开了一种体育场用复合型跑道，包括跑道面层，所述跑道面层的下端外表面贴合有活性炭层，所述活性炭层的下端外表面贴合有缓冲层，所述缓冲层的内部固定连接有缓冲垫，所述缓冲垫的内部靠近中间位置固定连接有弹簧，所述缓冲层的下端外表面贴合有防水层，所述防水层的下端外表面贴合有基础层，该装置能够在夏季对跑道散发的异味进行吸附除味，有助于排水。但是结构复杂，弹簧在潮湿环境中容易腐蚀，填埋的活性炭层没有力学强度，容易塌陷。
[0005]多孔块体材料特别是多孔陶瓷材料一般体积密度小且有着三维立体网络骨架结构。它不仅有陶瓷材料具有的耐腐蚀和耐压等优点，还具有发达的比表面积及独特的物理表面特性，对液体和气体介质有选择的透过性、能量吸收或阻压特性。因此多孔块体材料在气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、高级保温材料、生物植入材料、吸声减震和传感器材料等许多方面得到广泛应用。
[0006]另外，我国是一个资源大国，但人均资源极其有限，不足世界平均水平的1/2，发达国家1/10。开发和利用废弃物显得尤为重要。稻壳，作为一种农业废弃物，资源丰富，但目前利用的程度很低，大部分作为了废物丢弃或燃烧，对环境造成极大影响。目前稻壳的开发主要局限于制备白炭黑以及作为水泥添加剂使用。制备白炭黑工艺较为复杂，成本高，作为水泥添加剂，使用量有限。因此，如何大量且高附加值的利用稻壳，需要开发新的方法，寻找新的利用途径。
[0007]“一种改性稻壳灰泡沫砖”(CN201410592411.4)公开了一种改性稻壳灰泡沫砖，由废玻璃，改性稻壳灰，硅灰石粉，粉煤灰，十二烷基硫酸钠，双乙酰酒石酸单双甘油酯，酒石酸钠，棕榈油，霍霍巴油，鼠尾草酸，丙二醇，硅丙乳液，十二烷基苯磺酸钠，有机硅季铵盐，水为原料，通过注模成型后烧结所得，可以用于墙体保温材料。但稻壳需改性，且改性方式复杂，成本高，制备得到的稻壳基多孔砖具有良好的耐水性、耐腐蚀性、耐候性和抗菌防霉性，但比表面积低，无法达到吸附有害气体的效果，同时，其透水性、吸水性差，不适合在体
育跑道中使用。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种体育跑道基层用稻壳基分级多孔砌块及其制备方法；该方法制备的体育跑道用稻壳基分级多孔砌块，节约资源、环境友好以及可连续生产，生产的产品具有微米孔
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纳米孔分级结构、比表面及强度高，可快速吸附跑道层高分子材料释放的气体；能快速透水排水且可以吸收水中有污染物，达到净化跑道积水的作用，具有广泛的社会和经济价值。
[0009]本专利技术的技术方案为：一种体育跑道基层用稻壳基分级多孔砌块的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)、以氯化锌处理稻壳和矾土为原料，所述原料中氯化锌处理稻壳的含量为80～90wt％、矾土含量10～20wt％，原料中氯化锌处理稻壳与矾土含量之和为100wt％，再外加原料25～55wt％的水和1～5wt％氢氧化钠，混合3～15min，制成泥料；
[0011](2)、加入原料0.5～2wt％的发泡剂所制成的泡沫，搅拌均匀，浇注成型，在室温条件下自然干燥3～10h，脱模后在60～120℃条件下烘烤12～24h，最后在800～1550℃条件下保温3～12h，即得分级多孔砌块。
[0012]优选的，所述氯化锌处理稻壳由包括以下步骤的方法处理得到：
[0013]a.将稻壳置于浓度为1～15wt％的盐酸、硫酸或草酸的溶液中，在90～100℃条件下水浴1～2h，过滤；再用水清洗稻壳至清洗液的pH值为6～8，过滤；然后在80～100℃条件下保温24～30h，得到酸处理稻壳；
[0014]b.将稻壳进行酸化处理得到酸处理稻壳，按酸处理稻壳与氯化锌的水溶液质量比为1︰(8～10)将酸处理稻壳加入氯化锌的水溶液中，在室温和常压条件下放置68～72h，然后在80～100℃条件下保温72～96小时，得到预处理稻壳，预处理稻壳在800～900℃氮气气氛处理3～4h，即得氯化锌处理稻壳。
[0015]进一步的，步骤b中氯化锌的水溶液质量分数为15～20wt％。
[0016]优选的，所述发泡剂包括按质量份数计的组分：1～2质量份的十二烷基磺酸钠、1～2质量份的十二醇和1～2质量份的阿拉伯树脂胶。
[0017]优选的，所述泡沫由发泡剂在40～60℃和100～200r/min条件下搅拌5～6min后在1500～2000r/min条件下搅拌15～20min得到。
[0018]优选的，所述矾土含有主要化学组分：Al2O3为60～72wt％、SiO2为8～20wt％、Fe2O3为0.5～1.5wt％、TiO2为2.0～3.0wt％、K2O+NaO为0.4～1.2wt％、CaO+MgO为0.2～0.6wt％，烧失为13.5～14.5wt％；粒径小于180目。
[0019]本专利技术还提供一种分级多孔砌块，根据权利要求1～6中任一所述的分级多孔砌块及其制备方法所制备得到。
[0020]本专利技术的有益效果如下：
[0021]1.本专利技术所采用的主要原料稻壳为目前利用价值不大的固体废弃物，环境友好，节约资源，生产成本低。
[0022]2.本专利技术采用的氯化锌处理稻壳，比表面积高，可以快速大量吸收跑道层释放的有害气体。
[0023]3.本专利技术采用泡沫法制备工艺，使分级多孔砌块体积密度可控性强，并且制备的产品具有微米孔
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纳米孔分级结构，能快速透水排水且可以吸收水中有污染物，达到净化跑道积水的作用。
[0024]4.本专利技术所制备的分级多孔砌块具有类似多孔陶瓷的性质，体积密度0.5～1.3g/cm3，耐压强度5～20.0MPa，比表面积800～1600m3/g，能很好地满足体育场所跑道要求。
[0025]因此，本专利技术具有节约资源、环境友好以及可连续生产等优点，而生产出来的分级多孔砌块制品亦具有较高的强度，可快速吸附跑道层高分子材料释放的气体，具有可快速透水排水且吸附污水中有机物、贵金属离子等优点。具有广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体育跑道基层用稻壳基分级多孔砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、以氯化锌处理稻壳和矾土为原料，所述原料中氯化锌处理稻壳的含量为80～90wt％、矾土含量10～20wt％，原料中氯化锌处理稻壳与矾土含量之和为100wt％，再外加原料25～55wt％的水和1～5wt％氢氧化钠，混合3～15min，制成泥料；(2)、加入原料0.5～2wt％的发泡剂所制成的泡沫，搅拌均匀，浇注成型，在室温条件下自然干燥3～10h，脱模后在60～120℃条件下烘烤12～24h，最后在800～1550℃条件下保温3～12h，即得分级多孔砌块。2.如权利要求1所述的体育跑道基层用稻壳基分级多孔砌块的制备方法，其特征在于，所述氯化锌处理稻壳由包括以下步骤的方法处理得到：a.将稻壳置于浓度为1～15wt％的盐酸、硫酸或草酸的溶液中，在90～100℃条件下水浴1～2h，过滤；再用水清洗稻壳至清洗液的pH值为6～8，过滤；然后在80～100℃条件下保温24～30h，得到酸处理稻壳；b.按酸处理稻壳与氯化锌的水溶液质量比为1︰(8～10)将酸处理稻壳加入氯化锌的水溶液中，在室温和常压条件下放置68～72h，然后在80～100℃条件下保温72～96小时，得到预处理稻壳，预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶江，陈辉，陶缨，赵雷，龚力，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：