CN110498639A - 一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环境功能材料技术技术领域，公开了一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，包括滤水功能层和透水功能层，具体涉及采用在改性砂基材料中分别掺合具有良好增强、增韧性的有机、无机纤维，再分别使用有机、无机胶黏剂对其进行粘接，经合适的布料顺序和成型方式制成不同结构，具有快速滤水、透水功能层的过滤功能材料；本发明解决单一材料滤水或透水性差、强度小的问题；采用室温固化成型，克服传统烧结工艺高能耗和环境污染大的缺陷。本发明提供的具有快速滤水功能的砂基材料及制备方法，操作简单，结构多样，无需高温烧结，易于实施，利于产业化推广应用。

Description

一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法
技术领域
本发明涉及环境功能材料技术领域，具体涉及一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法。
背景技术
快速滤水、透水材料在市政、建筑、废污水处理等领域具有重要应用价值。如在城市道路、广场等市政建设中，快速滤、透水路面材料的铺设对放置道路积水，海绵城市***的构建都有重要意义。
目前常用的路面雨水透水材料主要有混凝土透水材料、陶瓷透水材料、高分子聚合物透水材料、砂基透水材料及以上几种材料的复合滤水材料。这些现有透水材料均存在一些不足，如混凝土透水材料骨料间孔隙较大，透水材料表面容易被粉尘和泥沙堵塞，造成滤水性能下降；陶瓷透水材料生产工艺复杂，通常需要烧结，消耗大量能源，成本较高；高分子聚合物透水材料，一般由整块塑料冲孔制成，滤水性较差，使得泥沙和雨水一同排入地下管网；显然上述现有材料的透水性能均难以达到生产工艺简单、能耗低、高透水性及较长滤水时效的要求，需要继续研发通过简易方法构筑出同时具有滤水和透水功能，且性价比较高的复合材料用于诸如路面雨水快速滤、透等市政建设工程中。
滤、透水材料的机械性能对刚性也有重要影响。在古建筑中，古人就在制土坯的黏土中添加稻草或芦苇等对黏土进行改性，利用其中的天然植物纤维来增大土坯的抗压强度。目前有报道研究人员制备出聚合物纤维改性混凝土透水材料，所用聚合物纤维通常为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维和聚酰胺纤维等有机高分子材料，通过加入聚合物纤维可起到预防混凝土早期开裂、提高其抗冲击、抗折性能的作用。有机聚合物纤维还具有较好的耐腐蚀性及较大的韧性，但混凝土透水材料主要靠水泥(无机胶凝材料)对砂石骨料进行粘连，由于聚丙烯、聚乙烯等都极性较小，在混凝土中掺合有机聚合物纤维时，水泥与有机聚合物纤维结合力较弱。中国专利申请CN106186864A公开了一种新型聚丙烯纤维混凝土及其制备方法，所用聚丙烯纤维在掺合前常用熔融挤压、热辊拉伸、等离子表面处理及添加偶联剂等方法进行改性处理。此法虽然可得到力学性能较好的聚合物纤维混凝土材料，但制备过程过于复杂，不易于工业化实施。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，该发明采用在经改性的砂基材料中分别掺合具有良好增强、增韧性的有机或无机纤维，再分别使用有机或无机胶黏剂对其进行粘接，经布料、成型和脱模等工序制成一种基于改性砂基材料，而具有快速滤水、透水功能的砂基材料。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，所述砂基材料包括复合的滤水功能层和透水功能层，具体包括以下步骤：
步骤一、滤水功能层材料的制备方法；
将500g-1200g覆膜砂置于水泥胶砂搅拌机中搅拌，以25g-60g有机胶黏剂，再加入7.5g-20g改性固化剂，0.6g-1.5g有机聚合物纤维，4g-15g颜料，经充分搅拌后得到滤水功能层材料，待用；
步骤二、透水功能层材料的制备方法；
将600g-2000g粗石子，150g-500g水泥，0.5g-2g无机纤维，50g-140g水，2g-6g减水剂，置于水泥胶砂搅拌机中搅拌，经充分搅拌后得到透水功能层材料，待用；
步骤三、滤水透水复合材料的制备方法；
在不锈钢模具中至少一次分别加入两种所述砂基材料，每次加入所述砂基材料后，再采用微频振动成型或静压成型或微频振动和静压相结合成型或离心成型方式中的一种，常温固化成型，经24h后脱模，得到微孔过滤面层和大孔透水底层的过滤功能材料，两层厚度比为1:1-1:5；
通体的混凝土透水材料成本低且有较好的透水性，但滤水性较差。而通体的树脂胶粘细砂滤水材料具有较佳的滤水性，但其成本过高问题不利于大范围的推广应用。因此在混凝土透水材料表面构筑一层树脂胶粘细砂的滤水功能层可解决单一材料滤水或透水性差、成本高的问题。为减小操作难度，延长可操作时间，要求树脂胶黏剂具有较低的粘度；为使滤水功能层能够与未固化透水混凝土透水层进行充分有效的粘接，就要求其可在潮湿或少量水分存在下可固化且对其制品的力学强度影响程度小；与掺入滤水功能层的有机聚合物纤维有良好的粘接性。此外由于制品需要在户外使用，还要求树脂胶黏剂具有良好的耐候性。因此，挑选出符合上述要求的胶黏剂，选择合适的布料顺序和成型方式对制备不同结构的过滤功能材料至关重要。
在本发明中，优选的，所述砂基材料的结构为至少一层滤水功能层和至少一层透水功能层的长方形或正方形结构或空芯双层圆柱体，或内层为透水功能层四周包覆有滤水功能层的夹心结构。
在本发明中，优选的，所述有机胶黏剂为改性环氧树脂，所述改性环氧树脂具有亲水性和耐候性，与水泥胶凝材料相比，有机胶黏剂可以通过低分子线性聚合物的交联反应，在细砂表面形成一层薄薄的三维网络结构的高分子有机粘接层，使细砂间达到较高粘接强度。
在本发明中，优选的，所述改性环氧树脂为氢化双酚A环氧树脂或缩水甘油醚类或海因环氧树脂中的一种，其含量为所述细砂量的3％-6％。
在本发明中，优选的，所述缩水甘油醚类为新戊二醇二缩水甘油醚或已二醇二缩水甘油醚，所述杂环型耐候性环氧树脂为海因树脂。
在本发明中，优选的，所述改性固化剂为改性脂环族多元胺，所述改性脂环族多元胺包括改性异氟尔酮二胺、二氨基环已烷、氨乙基呱嗪、六氢吡啶和改性脂环族多异氰酸酯中异氟尔酮二异氰酸酯中的一种或几种；其添加量占环氧树脂量的25％-40％。
在本发明中，优选的，所述有机聚合物纤维为聚丙烯纤维或聚丙烯腈纤维或聚酰胺纤维中的一种或几种，其长度为0.3-4cm，用量范围0.5-2kg/m3。
在本发明中，优选的，所述粗石子为玄武岩碎石、花岗岩碎石，骨料粒径为2-10mm，含泥量≤1％，骨灰比为3.5-4.5。
在本发明中，优选的，所述步骤三、还可以为分别将两种砂基材料依次置于不锈钢模具中，再采用微频振动成型或静压成型或微频振动和静压相结合成型或离心成型方式中的一种成型，之后再至少一次加入所述砂基材料在所述不锈钢模具中，再次采用微频振动成型或静压成型或微频振动和静压相结合成型或离心成型方式中的一种，常温固化成型，经24h后脱模，得到微孔过滤面层和大孔透水底层的过滤功能材料，两层厚度比为1:1-1:5。
在本发明中，优选的，所述水泥为硅酸盐水泥，型号PO42.5和PO52.5。
在本发明中，优选的，所述水的添加量为水灰比0.25-0.45,对于滤、透水材料的微孔级尺寸的孔隙可起到很好的过滤作用。缩小骨料粒径可提高混凝土透水材料的滤水性能，但其透水性能会随之下降。此外，若用水泥做胶凝材料，则对几百微米的细砂很难进行有效粘接。当骨灰比例降低时，孔隙会被凝胶材料占据，使得材料孔隙率下降；若骨灰比例增大时，往往其粘接强度又偏低。
在本发明中，优选的，所述无机纤维为玄武岩纤维，所述玄武纤维直径为7-24μm，其用量范围0.4-2.5kg/m3,无机纤维以玻璃纤维最为常见，其主要成分是二氧化硅等无机材料，在混凝土中掺合玻璃纤维时可较好解决水泥与其他纤维填充料结合力较弱的问题。然而，玻璃纤维机械性能较好，但其性脆且耐磨性较差，用于混凝土透水材料时初期制备过程中的搅拌，易于使其损坏；碳纤维材料柔韧性好，可与混凝土原料进行充分搅拌，但其价格过于昂贵，不具实用性。玄武岩纤维由于其良好的抗拉强度、耐腐蚀性及与硅酸盐天然相容的优异性能近年来受到科研工作者的广泛关注。本发明选用的玄武岩纤维及纤维制品是介于碳纤维和玻璃纤维之间的一种高性能纤维材料，它以纯天然火山岩为原料制成的连续性纤维，可作为碳纤维的低价替代品。
在本发明中，优选的，所述减水剂为萘系减水剂类，聚羧酸减水剂和三聚氰胺系减水剂，用量范围为总物料的0.7-3.5‰。
在本发明中，优选的，所述覆膜砂使用的细砂为沙漠风积砂或河道内河沙或水洗处理后的海砂，所述细砂粒径为75μm-550μm。
在本发明中，优选的，所述颜料为氧化铁红、酞青蓝和铬黄无机颜料，其为细砂添加量的0.6-1.5％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、滤水透水性好：本发明选用的细砂滤水层有良好滤水作用，粗石子透水层起透水作用，具有长效的滤水效果及较大的透水系数。
2、制品性能好：本发明分别选择环氧树脂有机胶黏和水泥无机胶凝材料，可使两层功能层紧密结合起来。与此同时，本发明又根据“相似性”原理在各功能层中分别添加了对应的有机聚合物纤维和无机纤维，解决不同材料界面结合力弱的问题，且起到增强、增韧的作用，使制品具有良好的力学性能。因选用耐候性环氧树脂及固化剂均具有较好的光稳定性，故制品具有良好的耐候性。
3、制品形状、结构可调：本发明提供的制备方法可以根据不同需求，使用不同的模具，实现制品形状、结构的按需设计。
4、节能环保：本发明在制品制备过程中都是常温操作，无需烧结，降低了制造成本，起到了保护环境的作用。
附图说明
图1为实施例1中过滤功能材料结构示意图。
图2为实施例4中过滤功能材料结构示意图。
图3为实施例5中过滤功能材料结构示意图。
图4为实施例6中过滤功能材料结构示意图。
附图中主要元件符号说明：1-滤水功能层，2-透水功能层，3-有机聚合物纤维，4-无机纤维。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1：
1、滤水功能层材料的制备方法
将500g覆膜砂置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，以25g己二醇二缩水甘油醚作为粘接剂，7.5g配套的聚醚胺改性异氟尔酮二胺作为固化剂，0.6g聚丙烯纤维(1cm)，4g无机颜料氧化铁红(天津博迪化工股份有限公司)，经充分搅拌后得到滤水功能层材料，待用。
2、透水功能层材料的制备方法
将2000g玄武岩碎石(3-8mm连续级配)，500g普通硅酸盐水泥PO42.5，2g玄武岩纤维短切丝(4cm)，140g水，5.28g聚羧酸高性能减水剂，置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，经充分搅拌后得到透水功能层材料，待用。
3、滤水透水复合材料的制备方法
采用微频振动成型的方式制备滤水透水复合材料，将滤水功能层材料先置于不锈钢模具中(200*100*50mm)，开启混凝土振动台振动35s，停止振动。再将透水功能层材料加入模具中，继续振动10s，待2h后将模具及未固化的复合材料一同翻面，常温固化成型无需特殊养护。经24h后脱模，得到微孔过滤面层和大孔透水底层的过滤功能材料，两层厚度比为1.5:3.5，其结构图见附图1。
实施例2：
1、滤水功能层材料的制备及方法
同实施例1
2、透水功能层材料的制备及方法
同实施例1
3、过滤功能材料的制备及方法
采用静压成型的方式制备滤水透水复合材料，将滤水功能层材料先置于不锈钢模具中(200*100*50mm)，开启万能压力机施加1.5MPa的压力，持续5min后抬起压头。再将透水功能层材料加入模具中，继续施加压力2MPa，时间为10min，待2h后将模具及未固化的复合材料一同翻面，常温固化成型无需特殊养护。经24h后脱模，得到微孔过滤面层和大孔透水底层的过滤功能材料，两层厚度比为1.5:3.5。
实施例3：
1、滤水功能层材料的制备及方法
同实施例1
2、透水功能层材料的制备及方法
同实施例1
3、过滤功能材料的制备及方法
采用振动成型和静压成型相结合的方式制备滤水透水复合材料，将滤水功能层材料先置于不锈钢模具中(200*100*50mm)，再将透水面层材料加入模具中，开启混凝土振动台振动，同时开启万能压力机施加1.5MPa的压力，持续45s。待2h后将模具及未固化的复合材料一同翻面，常温固化成型无需特殊养护。经24h后脱模，得到微孔过滤面层和大孔透水底层的过滤功能材料，两层厚度比为1.5:3.5，其结构图见附图1。
实施例4：
1、滤水功能层材料的制备及方法
将1000g覆膜砂置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，50g己二醇二缩水甘油醚作为粘接剂，15g配套的聚醚胺改性异氟尔酮二胺作为固化剂，1.2g聚丙烯腈纤维(1cm)，10g无机颜料酞青蓝(天津博迪化工股份有限公司)，经充分搅拌后得到滤水功能层材料，待用。
2、透水功能层材料的制备及方法
将1143g花岗岩碎石(2-7mm连续级配)，254g普通硅酸盐水泥PO52.5，1.2g玄武岩纤维短切丝(4cm)，76.2g水，4.42g聚羧酸高性能减水剂，置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，经充分搅拌后得到透水功能层材料，待用。
3、过滤功能的制备及方法
采用微频振动成型的方式制备滤水透水复合材料，将50％混匀的滤水功能层材料先置于不锈钢模具中(200*100*50mm)，开启混凝土振动台振动10s，停止振动。再将透水功能层材料加入模具中，继续振动10s，停止振动。最后将剩余的50％混匀的滤水功能层材料置于不锈钢模具中，继续振动10s，停止振动。常温固化成型无需特殊养护，经24h后脱模，得到上下1.5cm微孔过滤面层，2cm厚中间大孔透水功能层的三层过滤功能材料，其结构图见附图2。
实施例5：
1、滤水功能层材料的制备及方法
将1100g覆膜砂置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，55g己二醇二缩水甘油醚作为粘接剂，16.5g配套的聚醚胺改性异氟尔酮二胺作为固化剂，1.3g聚丙烯纤维(1cm)，11g无机颜料铬黄(天津风船化学试剂科技有限公司)，经充分搅拌后得到滤水功能层材料，待用。
2、透水功能层材料的制备及方法
将680g玄武岩碎石(3-7mm连续级配)，170g普通硅酸盐水泥PO42.5，0.8g玄武岩纤维短切丝(4cm)，51g水，2.7g萘系高效减水剂类，置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，经充分搅拌后得到透水功能层材料。用玄武岩纤维平纹布包裹该混料，置于170*70*20mm塑料模具中30min，待用。
3、过滤功能材料的制备及方法
采用微频振动成型的方式制备滤水透水复合材料，将54.54％混匀的滤水功能层材料先置于不锈钢模具中(200*100*50mm)，于模具的中心处放置170*70*20mm的板框，此板框距不锈钢模具底部距离为1.5cm，开启混凝土振动台振动20s，停止振动。将用玄武岩纤维平纹布包裹的170*70*20mm尺寸的混料置于模具中，撤去板框，继续振动10s。最后将剩余的45.45％滤水功能层材料，布料于模具内，开启振动10s，常温固化成型无需特殊养护。经24h后脱模，得到1.5cm厚微孔过滤包裹层和2cm厚大孔透水功能层的仿骨骼构造的夹心结构的过滤功能材料，其结构图见附图3。
实施例6：
1、滤水功能层材料的制备及方法
同实施例1
2、透水功能层材料的制备及方法
将2000g玄武岩碎石(3-8mm连续级配)，250g普通硅酸盐水泥PO42.5，2g玄武岩纤维短切丝(4cm)，62.5g水，4.6g聚羧酸高性能减水剂，置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，经充分搅拌后得到透水功能层材料，待用。
3、过滤功能材料的制备及方法
采用离心成型的方式制备滤水透水复合材料，将透水功能层材料先置于不锈钢圆柱桶形模具中关闭上盖，开启离心机5min，停止离心，再将滤水功能层材料加入模具中，关闭上盖，继续离心1min，常温固化成型无需特殊养护。经24h后脱模，得到微孔过滤面层和大孔透水底层的过滤功能材料，两层壁厚比为1:2，其结构图见附图4。
实施例7：
1、滤水功能层材料的制备及方法
将500g覆膜砂置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，25g芳香族水性聚氨酯改性环氧复合特异高分子材料乳液，7.5g配套的异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI作为固化剂，0.6g聚丙烯纤维(1cm)，4g无机颜料氧化铁红(天津博迪化工股份有限公司)，经充分搅拌后得到滤水功能层材料，待用。
2、透水功能层材料的制备及方法
同实施例1
3、过滤功能材料的制备及方法
同实施例3
对比例1：
1、滤水功能层材料的制备及方法
将500g覆膜砂置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，25g己二醇二缩水甘油醚作为粘接剂，以及7.5g配套的聚醚胺改性异氟尔酮二胺作为固化剂，4g无机颜料氧化铁红(天津博迪化工股份有限公司)，经充分搅拌后得到滤水功能层材料，待用。
2、透水功能层材料的制备及方法
将2000g玄武岩碎石(3-8mm连续级配)，500g普通硅酸盐水泥PO42.5，140g水，5.28g聚羧酸高性能减水剂，置于JJ-5水泥胶砂搅拌机中搅拌，经充分搅拌后得到透水功能层材料，待用。
3、过滤功能材料的制备及方法
同实施例3
将实施例1-7和对比例1中制备得到的过滤功能材料样品按照JG/T376-2012标准进行抗压强度、抗冲击性、滤水率和透水速率测试，其结果见表1。
表1
从表1的四种参数的测试结果可看出，本发明实施例1-7均已达到JG/T376-2012标准中抗压强度、抗冲击性、滤水率和透水速率的性能要求。
本发明实施例1-3制得的样品抗压等级和抗冲击次数高于对比例1，说明掺入有机聚合物纤维和无机纤维可提高过滤功能材料的抗压强度和抗冲击性；
实施例1采用微频振动成型的方式，实施例2采用静压成型的方式，实施例3采用振动成型和静压成型相结合的方式，实施例1-实施例3分别采用三种成型方式得到的过滤功能材料样品的抗压强度等级、抗冲击性、滤水率及透水速率略有差别，说明不同的成型方式对于过滤功能材料样品的滤水透水性能有影响，实施例3采用振动成型和静压成型相结合的方式，抗压强度等级最高，为Cc40，抗冲击性最大，为12次，滤水率最高，为96.8％，实施例2采用静压成型的方式，透水速率最高，为3.94mL/(min·cm2)。
本发明实施例3-7制得的样品滤水率均高于对比例1，但透水速率略小于对比例1，说明滤水功能层和透水功能层比例越大，样品滤水效果越好、透水速率有所减小，实施例3中滤水功能层：透水功能层＝1.5:3.5，实施例4中滤水功能层：透水功能层＝3:2，实施例5中滤水功能层：透水功能层＝3:2，实施例6中滤水功能层：透水功能层＝1:2，实施例7中滤水功能层：透水功能层＝1:2，实施例4和实施例5的滤水功能层和透水功能层比例最大为3:2，故实施例4的实施例5的滤水率较大，分别为97.9％和98.8％。
本发明实施例6和实施例7制得的样品在抗压强度等级、抗冲击性、滤水率及透水率的性能上表现出很小差别，如，实施例6和实施例7中抗压强度等级均为Cc30，抗冲击性实施例6和实施例7分别为10次和11次，滤水率实施例6和实施例7分别为95.6％和96.0％，透水速率实施例5和实施例7分别为3.30mL/(min·cm2)和3.29mL/(min·cm2)，以上实验数据说明油性和水性环氧树脂均可制得满足应用需求的制品。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，所述砂基材料包括滤水功能层和透水功能层，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、滤水功能层材料的制备方法；
将500g-1200g覆膜砂置于水泥胶砂搅拌机中搅拌，以25g-60g有机胶黏剂，再加入7.5g-20g改性固化剂，0.6g-1.5g有机聚合物纤维，4g-15g颜料，经充分搅拌后得到滤水功能层材料，待用；
步骤二、透水功能层材料的制备方法；
将600g-2000g粗石子，150g-500g水泥，0.5g-2g无机纤维，50g-140g水，2g-6g减水剂，置于水泥胶砂搅拌机中搅拌，经充分搅拌后得到透水功能层材料，待用；
步骤三、滤水透水复合材料的制备方法；
在不锈钢模具中至少一次分别加入两种所述砂基材料，每次加入所述砂基材料后，再采用微频振动成型或静压成型或微频振动和静压相结合成型或离心成型方式中的一种，常温固化成型，经24h后脱模，得到微孔过滤面层和大孔透水底层的过滤功能材料，两层厚度比为1:1-1:5。
2.根据权利要求1所述的一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，其特征在于：所述砂基材料的结构为至少一层滤水功能层和至少一层透水功能层的长方形或正方形结构或空芯双层圆柱体，或内层为透水功能层四周包覆有滤水功能层的夹心结构。
3.根据权利要求1所述的一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，其特征在于：所述改性环氧树脂为氢化双酚A环氧树脂或缩水甘油醚类或杂环型耐候性环氧树脂中的一种或两种以上的混合物，其含量为所述细砂量的3％-6％。
4.根据权利要求1所述的一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，其特征在于：所述缩水甘油醚类为新戊二醇二缩水甘油醚或已二醇二缩水甘油醚，所述杂环型耐候性环氧树脂为海因树脂。
5.根据权利要求1所述的一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，其特征在于：所述改性固化剂为改性脂环族多元胺，所述改性固化剂具有亲水性和耐候性，所述改性脂环族多元胺包括改性异氟尔酮二胺、二氨基环已烷、氨乙基呱嗪、六氢吡啶和改性脂环族多异氰酸酯中异氟尔酮二异氰酸酯中的一种或几种；其添加量占环氧树脂量的25％-40％。
6.根据权利要求1所述的一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，其特征在于：所述有机聚合物纤维为聚丙烯纤维或聚丙烯腈纤维或聚酰胺纤维中的一种或几种，其长度为0.3-4cm，用量范围0.5-2kg/m3。
7.根据权利要求1所述的一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，其特征在于：所述粗石子为玄武岩碎石、花岗岩碎石，骨料粒径为2-10mm，含泥量≤1％，骨灰比为3.5-4.5。
8.根据权利要求1所述的一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，其特征在于：所述水的添加量为水灰比0.25-0.45。
9.根据权利要求1所述的一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，其特征在于：所述无机纤维为玄武岩纤维，所述玄武纤维直径为7-24μm，其用量范围0.4-2.5kg/m3。
10.根据权利要求1所述的一种具有快速滤水功能的砂基材料的制备方法，其特征在于：所述减水剂为萘系减水剂类，聚羧酸减水剂和三聚氰胺系减水剂，用量范围为总物料的0.7-3.5‰。
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