2005年一種新型無機(jī)蓄水材料--蓄水陶土。該陶土平均蓄水率可達(dá)88%,綜合蓄水率最高可達(dá)110%;每立方陶土可吸儲400-500kg雨水,只要在城市綠地鋪上一層特制的土壤,每逢雨天這些土壤就成了一個個大大小小的"蓄水池";而每年逢旱季,這些"蓄水池"里儲存的清潔雨水就會自動為地面植物提供充足的水分。有望成為繼地表水和地下水后中國城市用水的第三種水源。
蓄水陶土借助特殊工藝,將廣泛可得的黏土,制成一種內(nèi)在結(jié)構(gòu)似蜂窩狀的顆?;虬鍓K。每份制作好的陶土上分布著密密麻麻、直徑0.5毫米至5毫米的封閉式小氣孔。當(dāng)雨水流入這些小氣孔時,小氣孔就會像蓄水池一樣盡其所能地蓄水。當(dāng)?shù)孛娓稍飼r,這些裝滿雨水的小氣孔便像人體毛細(xì)血管一樣,將植物生長所需水分自動送入植物根部。即便遇上大旱之年,城市綠地也不必頻繁進(jìn)行人工澆灌。
中文名稱 | 蓄水陶土 | 外文名稱 | Water clay |
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原產(chǎn)地 | 湖北武漢 | 功能 | 蓄水,過濾,輸送水源 |
蓄水陶土主要功能
蓄水陶土埋于地表土壤地表之下,與植物結(jié)合可以有效儲存自然雨水,大幅度降低雨水的流失,并逐漸釋放給周圍干燥的土層,供應(yīng)植被正常生長所需要的水源。
蓄水陶土在中的應(yīng)用場景非常廣泛,可用于:
屋頂綠化,街邊綠化帶,城市綠地,點(diǎn)狀綠地將城市的雨水呈階梯狀保存下來
同時將自然的雨水過濾成純凈的可用水,方便雨水資源的再利用只需要少量的管道將陶土形成的雨水庫連接起來就可以做到及時的可控、可調(diào)。
有效的鋪設(shè)蓄水陶土,可以完成70%雨水再利用的建設(shè)目標(biāo)。
蓄水陶土可作為城市綠的建設(shè)的主要材料
1.有效保持土壤中的水分,解決城市內(nèi)澇
2.供應(yīng)綠色植物,形成地標(biāo)景觀,改善城市環(huán)境,消除城市霧霾。
3.過濾自然雨水中的雜質(zhì)以及化學(xué)耗氧量,形成清潔的水源,供應(yīng)市民日常需求。
黃河流域農(nóng)業(yè)面臨的兩大難題 1.中上游河套地區(qū)土地鹽堿化
2.中下游夏季降水量大于蒸發(fā)量
廣泛使用蓄水陶土
1.旱季有效保持土壤中的水分供應(yīng)農(nóng)作物生長
2.過濾水中富含的眼尖物質(zhì),用清潔的水源灌溉農(nóng)作物,持續(xù)改良土壤環(huán)境。
國內(nèi)湖泊的主要污染為:
1.上游污染物排放 2.富營養(yǎng)成分污染
蓄水陶土對湖泊的改良:
1.直接過濾水中富含的大顆粒物質(zhì)2.清楚水中綠色污
染3.與生物技術(shù)相互配合,通過綜合的水生物技術(shù)改
善湖泊現(xiàn)有環(huán)境
因?yàn)槌鞘械目焖侔l(fā)展,城市中的草地、水溝、濕地幾乎變成了馬路、停車場,雨水難以進(jìn)行滲透、循環(huán)。不僅僅在南方,地處北方的首都北京近年來都曾因暴雨爆發(fā)過內(nèi)澇災(zāi)害。為了解決這一難題,中央政府開始大力推進(jìn)"海綿城市"建設(shè)。而處于行業(yè)上游的建筑垃圾資源化行業(yè)從中看到發(fā)展機(jī)遇,開始探討和研究建筑垃圾再生產(chǎn)品在海綿城市中的應(yīng)用和優(yōu)勢。
海綿城市,是指通過加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理,充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。
從2013年12月,中央領(lǐng)導(dǎo)人在中央城鎮(zhèn)化工作會議上提出要"建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市",到2014年10月,住建部發(fā)布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》;從2014年12月,財政部下發(fā)專項(xiàng)資金支持"海綿城市"建設(shè)試點(diǎn)(直轄市每年6億元,省會城市每年5億元,其他城市每年4億元)的通知,到2015年上百個城市參與海綿城市試點(diǎn)評選,最終16個試點(diǎn)城市獲得"大額中央補(bǔ)貼"……在政策扶植下,不到一年半時間,"海綿城市"變得炙手可熱。
同時,處于行業(yè)上游的建筑垃圾資源化行業(yè)從中看到發(fā)展機(jī)遇,開始探討和研究建筑垃圾再生產(chǎn)品在海綿城市中的應(yīng)用和優(yōu)勢。
產(chǎn)品豐富 應(yīng)用廣闊
建設(shè)海綿城市就要有"海綿體"。這些"海綿體"被要求具有下滲、滯蓄、凈化、回用等功能,最后剩余部分徑流通過管網(wǎng)、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),緩解城市內(nèi)澇的壓力。
海綿體在城市的建設(shè)中具體表現(xiàn)為市政公共區(qū)域綠色廣場、公園內(nèi)可透水道路、居住區(qū)可透水道路、可透水停車場;公共區(qū)域綠色廣場;公園內(nèi)的綠地;公園水系;各級市政道路等。
建筑垃圾資源化再生產(chǎn)品主要應(yīng)用于所有可滲透路面的建設(shè)之中。
據(jù)相關(guān)行業(yè)人士介紹,"建筑垃圾經(jīng)過破碎、篩分設(shè)備處理,可變成可再生利用的各種骨料,代替天然骨料配置普通混凝土或者普通砂漿,用于道路修建工程中的路面基層及底基層;
建筑垃圾再生骨料還可以用于生產(chǎn)非燒結(jié)砌塊或者非燒結(jié)磚,例如:再生透水磚、再生護(hù)坡磚、再生空心砌塊、保溫砌塊等。這些都是建設(shè)'海綿城市'的重要基礎(chǔ)材料。"
此外,建筑垃圾資源化行業(yè)研制的,應(yīng)用于"海綿城市"的新發(fā)明也在不斷涌現(xiàn),服務(wù)于"海綿城市"。
據(jù)悉,中國地質(zhì)大學(xué)教授已經(jīng)研制出一種利用特殊工藝,用城市建筑垃圾中的黏土制成的蓄水特種陶土。
據(jù)介紹,只要在城市綠地中鋪上這樣一層特制陶土,每逢降雨,陶土層就成為一個個大大小小的"蓄水池",每逢干旱,"蓄水池"里儲存的清潔雨水就會自動為地面植物提供水分。
從建筑垃圾中收集到的黏土,經(jīng)過工藝處理后,每噸可生產(chǎn)2立方米蓄水陶土,每立方米陶土可吸附400公斤至500公斤雨水。除了能為城市綠地提供天然"自來水"外,還可有效地減少城市內(nèi)澇,降低城市污水處理成本,緩解城市日益緊張的水資源短缺矛盾。
經(jīng)濟(jì)利廢 優(yōu)勢明顯
建筑垃圾資源化再生產(chǎn)品及其相關(guān)衍生品在"海綿城市"建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用空間。與此同時,使用建筑垃圾再生產(chǎn)品體現(xiàn)出來的優(yōu)勢也十分明顯。
首先,消耗了大量的建筑垃圾,緩解建筑垃圾圍城困局,帶來積極的環(huán)境效益。
我國建筑垃圾產(chǎn)量驚人。我國每年建筑垃圾排放總量約為35.5億噸,占城市垃圾的比例約為40%。而且未來十年為建筑垃圾大量產(chǎn)生的十年,預(yù)計2030年將達(dá)到73億噸。
與此同時,我國建筑垃圾的資源化處置率非常低。據(jù)相關(guān)資料顯示,我國約95%的建筑垃圾采用傳統(tǒng)的堆放、填埋、回填等方式進(jìn)行處置。
在這種建筑垃圾產(chǎn)量大、資源化率低的發(fā)展模式下,如果在"海綿城市"的建設(shè)中大量使用建筑垃圾再生產(chǎn)品,將大大提高建筑垃圾資源化率,緩解因傳統(tǒng)的填埋、填海、造景等處置模式造成的浪費(fèi)土地資源,污染地表水、地下水以及土壤的困境,帶來積極的環(huán)境效益。
其次,節(jié)約天然建筑材料,保護(hù)自然環(huán)境;
"海綿城市"的建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,需要建設(shè)可透水道路、可透水停車場,公共區(qū)域綠色廣場等基礎(chǔ)設(shè)施,建筑材料是剛需。
但隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷發(fā)展,我國的天然建筑材料越來越稀缺。當(dāng)前,通過資源化方式從建筑垃圾中提取必要的建筑材料,將建筑垃圾變廢為寶,無疑最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決辦法之一。
而且,在海綿城市的建設(shè)過程中,再生產(chǎn)品的性能甚至優(yōu)于天然產(chǎn)品。
以骨料為例,據(jù)介紹,有些天然骨料的吸水性不如再生骨料,建筑垃圾再生骨料的蓄水系數(shù)是天然骨料的兩倍以上。可以充分發(fā)揮再生骨料的這一優(yōu)勢,利用建筑垃圾生產(chǎn)用于海綿城市的蓄水材料,以緩解城市下水道的排放壓力,減少城市內(nèi)澇。
最后,降低"海綿城市"建設(shè)的經(jīng)濟(jì)成本。
眾所周知,目前,由于天然建筑材料的稀缺性,其價格較建筑垃圾資源化再生產(chǎn)品高得多。在"海綿城市"中使用再生產(chǎn)品直接降低了"海綿城市"的建設(shè)成本。
因此,建筑垃圾資源化再生產(chǎn)品及其相關(guān)衍生品在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用,會產(chǎn)生各種積極效益。建設(shè)海綿城市,需要充分利用好建筑垃圾資源化再生產(chǎn)品。
什么是蓄水陶土
蓄 水陶土材料是從城市發(fā)展及大面積土壤修復(fù)的實(shí)際需求出發(fā),結(jié)合中國國情,在充分吸收和消
化西方發(fā)達(dá)國家雨水資源化材料的基礎(chǔ)上,通過自主創(chuàng)新發(fā)明的一種新型無機(jī)蓄水材料。經(jīng)湖北省科學(xué)技術(shù)廳鑒定《鄂科鑒字[2004]第21923118號》,結(jié)論認(rèn)為:"蓄水陶土"具備良好的調(diào)
蓄雨水的能力,在自然條件下具有穩(wěn)定的物化性能和表型特征,是一種綠色材料。
科技創(chuàng)新:
快速蓄水,并與必要時間與供應(yīng)周邊土層與植物。
雨水過濾-產(chǎn)生純凈可用的水。
蓄水陶土平均吸水率88%;綜合蓄水率達(dá)到110%
多孔材料,應(yīng)同時具有快速吸收和緩慢釋放水份,含水和
干燥狀態(tài)都具有穩(wěn)定的物理強(qiáng)度。
穩(wěn)定的物理、化學(xué)穩(wěn)定性
材料不存在材料廢棄與回收處理問題,與城市環(huán)境具有良好的協(xié)調(diào)性
原材料的來源不受地理位置的限制,廣泛易得,適合大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。
材料的生產(chǎn)和消費(fèi)應(yīng)符合我國相關(guān)的法律法規(guī)。
蓄水陶土的生產(chǎn)材料來源廣泛
材料可以使用:南方紅土,北方地區(qū)粘土,高嶺土,河道淤泥,礦砂
核心技術(shù):將陳腐后的泥土,經(jīng)過低溫處理,形成多孔結(jié)構(gòu),再進(jìn)行普通的燒制處理。
優(yōu)勢:大大降低生產(chǎn)成本
同類產(chǎn)品對比:
德國陶土采用生物蛋白為生產(chǎn)主要材料,是導(dǎo)致成本居高的主要原因。
蓄水陶土處理主要材料為礦物質(zhì)材料,除自然環(huán)保外,成本大大降低。
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陶土是指含有鐵質(zhì)而帶黃褐色、 灰白色、 紅紫色等色調(diào), 具有良好可塑性的粘土。 礦物成分 以蒙脫石、 高嶺土 為主。陶土主要用作燒制外墻、地磚、陶器具等。 陶土資源主要分布在小 橫山一帶。含礦層位主要是 白堊系 上部粉砂質(zhì)粘土, 第三紀(jì)殘坡 積、沖坡積,第四系上更新統(tǒng) 戚嘴組 粉質(zhì)粘土。 礦床(點(diǎn))取樣分析:含 二氧化硅 65.18-7 1.86%,三氧化二鋁 15.02-17.99% ,三氧化二鐵 61%,氧化鈣 0.75-1.68% ,氧化鎂 0.89-2. 07%,燒失量 4.19-6.20% 。 陶土,橡膠級陶土 (一)化 學(xué) 成 份 SiO2 62 -- 70% Al2O3 17 -- 23% Fe2O3 2.5 -- 5.3% Cao+Mgo 1 -- 2
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瑞高陶土板是以天然陶土為原料,經(jīng)過高壓擠出成型,高溫?zé)贫?具有綠色環(huán)保、無輻射、色澤溫和、不會帶來光污染等特點(diǎn)。瑞高平面陶土板可作為建筑的
陶土板分類
按照結(jié)構(gòu),陶土幕墻產(chǎn)品可分為單層陶土板與雙層中空式陶土板以及陶土百葉;按照表面效果分為自然面、砂面、槽面及釉面。雙層陶土板的中空設(shè)計不僅減輕了陶土板的自重,還提高了陶土板的透氣、隔音和保溫性能。
陶土板結(jié)構(gòu)
陶土板幕墻的等壓雨幕原理、導(dǎo)水板系統(tǒng)及封閉豎縫的安裝方法構(gòu)成了幕墻完善的排水系統(tǒng),并可以阻止幕墻表面沉積物的形成,進(jìn)而保持幕墻表面的美觀。
陶土板幕墻最初起源于德國。工程師Thomas Herzog教授于1980年代設(shè)想將屋頂瓦應(yīng)用到墻面,最終根據(jù)陶瓦的掛接方式,發(fā)明了用于外墻的干掛體系和幕墻陶土板,并由此成立了一個專門生產(chǎn)陶土板的工廠。1985年第一個陶土板項(xiàng)目在德國慕尼黑落成。在隨后的幾年中,陶土板逐漸完善掛接方式,由木結(jié)構(gòu)最終完善到兩大幕墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)(有橫龍骨系統(tǒng)和無橫龍骨系統(tǒng))。
中國的陶土板市場供應(yīng)有很長一段時間完全依賴從海外進(jìn)口,代價是運(yùn)輸成本高,供貨周期長,且安裝技術(shù)服務(wù)難以及時到位,制約了陶土板在中國的推廣使用。從2006年開始,中國人開始自行研發(fā)、生產(chǎn)陶土板。國內(nèi)原先在陶土板生產(chǎn)領(lǐng)域幾乎是一片空白,2008后中國的陶土板生產(chǎn)商已經(jīng)能夠向市場供應(yīng)成熟產(chǎn)品。
進(jìn)入中國以后,由于中國不同于歐洲的臺風(fēng)氣候及地震條件,國內(nèi)的陶土板技術(shù)專家對幕墻體系進(jìn)行了技術(shù)革新,推出了更為適合中國環(huán)境的陶土板幕墻體系。綜合來看,中國陶土板幕墻具有以下特征——
1.提供開敞式和密閉式兩種防水系統(tǒng)解決方案。
A.開放式
開場式安裝根據(jù)等壓雨幕原理進(jìn)行拼接設(shè)計,具有很好的防水功能。在接縫處不用打密封膠,可以避免陶土板受污染而影響外觀效果。
B.密閉式
密閉式安裝采用陶土板專用密封膠嵌縫,系統(tǒng)的防水功能得到更好的保障。陶土板背后形成密閉的空氣層,具有更好的保溫節(jié)能功效。
2.增加安裝墊片
陶土板和掛接件、掛接件與橫梁之間以柔性絕緣墊片隔開,提高系統(tǒng)的抗震性能,避免解決不同金屬材質(zhì)之間的電解腐蝕,并可消除噪聲和變形。
3.外墻保護(hù)
陶土板繼承了陶土的穩(wěn)定特性。作為建筑幕墻材料,保護(hù)著建筑結(jié)構(gòu)墻體免受惡劣天氣和空氣污染的侵蝕。
a.減少建筑維護(hù)成本;
b.延長建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。
4.保溫隔音
雙層陶土板具有空腔的結(jié)構(gòu),安裝時陶土板背部有一定的空間,可有效降低傳熱系數(shù)。整個體系可以起到保溫和隔音功效,降低建筑能耗,節(jié)約能源。
5.背通風(fēng)
建筑的濕氣可以在透過建筑墻體后被流動的空氣帶走,避免產(chǎn)生冷凝水,使建筑外墻保持干燥。
6.抗風(fēng)壓及抗震
經(jīng)過改進(jìn)的陶土板系統(tǒng),提高了陶土板幕墻抗震性,可達(dá)10度抗震設(shè)防以上,特別適合有抗風(fēng)壓及抗震要求的建筑。
7.安裝豎縫膠條
封閉式安裝豎縫選用EPDM膠條,具有防水、防側(cè)移、防撞三重功能。防止大量的水進(jìn)入陶土板內(nèi)側(cè),防止陶土板側(cè)向移位,防止相鄰陶土板之間碰撞。
8.排水系統(tǒng)
開放式系統(tǒng)在每個窗口的上方、左右兩側(cè)均安裝導(dǎo)水板,大面積的陶土板幕墻每三個樓層設(shè)置一道導(dǎo)水板,該導(dǎo)水板可將陶土板內(nèi)側(cè)的冷凝水和從安裝縫中滲入的微量水導(dǎo)流到幕墻外側(cè)。
9.自潔功能
呼吸作用毛細(xì)作用將水吸入陶土板內(nèi)部孔隙,溫度升高使水體積膨脹,多余體積的水呼出板外,呼出過程中將表面的灰塵帶走,反復(fù)呼吸作用使得陶土表面潔凈。 無靜電陶土金屬含量小,表面無游離電離子,不會產(chǎn)生靜電,灰塵的吸附作用小
陶土板以城建廢棄土、水泥棄塊及瓷渣、石粉等無機(jī)物為原料,經(jīng)分類混合、復(fù)合改性,在光化異構(gòu)及曲線溫度下成型,不含放射性物質(zhì)。陶土板的顏色可以是陶土經(jīng)高溫?zé)坪蟮奶烊活伾?,通常有紅色、黃色、灰色三個色系,顏色非常豐富,能夠滿足建筑設(shè)計師和業(yè)主對建筑外墻顏色的選擇要求。陶土板的自然質(zhì)感及其永恒的陶土顏色極大的激起了業(yè)主和建筑設(shè)計師的興趣。