CN101007727A - 外挂水泥基人造模制石材 - Google Patents

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Abstract

一种外挂水泥基人造模制石材，用于建材技术领域。本发明各组分及其重量百分比为：白色普通硅酸盐水泥25～30％，石灰岩碎料60～65％，沸石粉5～10％，树脂粉末1～1.5％，高效减水剂0.15～0.18％，消泡剂0.15～0.2％，颜料0.48～1.12％。本发明以低成本提供了一种既有深邃色调和光泽，又有高耐久性的轻质外挂人造石材，且制作简单易于操作。

Description

外挂水泥基人造模制石材
技术领域
本发明涉及的是一种用于建材技术领域的石材，具体地讲，涉及一种外挂水泥基人造模制石材。
背景技术
石材作为一种最原始的建筑材料，其营造的建筑物给人以厚重、安全可靠，因此现代人对石建筑具有一种强烈的依赖感。尽管现在的建筑物很少直接采用石材作为结构材料进行营造，但在内外墙装饰装修时还是大范围的采用。然后，天然的石材开采加工比较困难而且比重比较大，因此作为外挂石材存在着一定的缺陷和不足。近年来，不断有些人造石材出现和应用，其中最为典型的为人造大理石台面等。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号：CN1673164A，专利名称：人造石材的制造方法，该发明提出了一种使用不饱和树脂的人造石材的制造方法，所制造的人造石材质量轻、耐压耐曲折强度高、具有如大理石、缟玛瑙石般色泽深度。但所提供的制作方法十分复杂，工艺烦琐而且树脂人造石耐高温和硬度都难以符合实际外挂装饰装修要求。检索中还发现，专利名称为“复合人造石材”(中国专利公开号：CN1453238A)，该发明提出了采用天然矿渣、轻烧镁、氯化镁和有机、无机材料复合制造，具有材料来源广泛、成本低易于推广使用等优点。但由于使用了氯化镁和螯合剂而使得耐水性大幅度下降，同时在加工过程中需要加热而使得工艺变得复杂和不利于能源利用，很难在外挂装饰装修市场领域广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种外挂水泥基人造模制石材，使其在常温下浇注到设计形状和尺寸的橡胶模具中，待其凝结硬化具有足够强度经研磨加工后运送到施工现场进行外挂完成装饰装修。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明各组分及其重量百分比为：
白色普通硅酸盐水泥    25～30％
石灰岩碎料            60～65％
沸石粉                5～10％
树脂粉末              1～1.5％
高效减水剂            0.15～0.18％
消泡剂                0.15～0.2％
颜料                  0.48～1.12％
本发明由白色普通硅酸盐水泥、石灰岩碎料、沸石粉、树脂粉末、高效减水剂、颜料和消泡剂按一定比例混合均匀袋装而成。主要是利用市售普通建筑材料以低成本提供了一种既有深邃色调和光泽，又有高耐久性的轻质外挂人造石材：
1.采用白色硅酸盐水泥作为主要胶凝材料，为使制作的人造石具有足够的硬度和强度，白色硅酸盐水泥易选择强度等级为42.5级；同时，为保证制作的人造石易于根据不同工程需要调节颜色，要求其白度达到92％以上。
2.采用石灰岩碎料作为人造石的骨料，将石灰岩碎料进行破碎处理，其应符合如下粒径和级配要求：
8～20目      15～20％(重量比)
20～40目     20～30％(重量比)
40～60目     30～35％(重量比)
60～80目     15～20％(重量比)
80～100目    10～15％(重量比)
≥100目      5～10％(重量比)
3.所述的沸石粉，为高活性的颗粒粒径大于800目白色粉末，通过化学反应产生胶凝成分使人造石结构更加致密光洁，同时使得人造石表观密度下降变得更轻质。
4.所述的树脂粉末为憎水性的有机硅树脂粉末，其能与水泥很好相容，固化后能有效地提高了人造石的防水性和耐粉化性能，同时使得人造石易于加工和抗拉强度大不宜开裂等优异性能。
5.所述的高效减水剂为萘磺酸盐系高效减水剂粉末，掺加量为水泥和沸石粉质量的0.60～0.8％。为使拌合料在浇注模型时，尤其对一些复杂结构和造型的模具，不出现空洞和孔隙，必须使得拌合料是够实现自流平，因此需要掺入一定量的高效减水剂。
6.所述的颜料主要为调整色调用的二氧化锰、二氧化钛、硅酸锆、氧化铁、氧化铜等不同微粒的一种或几种混合。
7.所述的消泡剂为白色粉末，其化学组成为碳氢化合物、聚乙二醇和非结晶性二氧化硅的混合物。
本发明上述外挂水泥基人造模制石材的制备方法是：按配方比例称所需的白色普通硅酸盐水泥、石灰岩碎料、沸石粉、树脂粉末、高效减水剂、颜料和消泡剂，在搅拌机中充分搅拌均匀，形成产品，进行装袋。现场使用时，加入胶凝材料重量40～45％的拌和水，充分拌和均匀浇注到设计好尺寸和造型的橡胶模具中，待其凝结硬化具有一定强度脱模后，根据工程需要进行适当研磨加工，突出岩石的纹理和质感。
本发明的优点在于：利用白色硅酸盐水泥作为主要胶凝材料，避免了加温成型，同时掺入一定量的活性沸石粉，一方面提高了人造石的光洁度和硬度，另一方面降低了人造石的表观密度。为了提高人造石的可加工性能和耐水及抗粉化等特性，掺入少量的憎水性有机硅树脂粉末，另外部分颜料和添加剂的掺入，拓宽了人造石材使用的深度和广度。利用浇注模具的设计和调整，它完全可以替代各类天然石材在内外墙装饰、环境雕塑等行业广泛应用。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
水泥基人造石材由白色普通硅酸盐水泥、石灰岩碎料、沸石粉、树脂粉末、高效减水剂、颜料和消泡剂按一定比例混合均匀组成，根据工程应用需要，通过调整发明配方，可以获得所需要的人造石材特性。
实施例1
所述外挂水泥基人造模制石材组分及重量百分比为：
白色普通硅酸盐水泥    25％
石灰岩碎料            63％
沸石粉                10％
树脂粉末              1.0％
高效减水剂            0.15％
消泡剂                0.15％
颜料                  0.7％
其中，石灰岩碎料颗粒级配组成(重量比)为：8～20目15％，20～40目25％，40～60目30％，60～80目15％，80～100目10％，≥100目5％；颜料采用二氧化钛颗粒。
上述组分按前述工艺制备得人造石干粉，加入胶凝材料质量的0.45的自来水，进行充分搅拌，并浇注到指定的橡胶模具中，置于室温下14小时后脱模，进行研磨处理，得到的人造石具有某种深邃感、大理石文理的乳白色和光泽，其内部和表面不存在气泡，而且组成均一。所制造的测试试样自然养护14天后测得其性能如表1所示。
表1
检测项目  结果  试验方法参照标准
干燥压缩强度，MPa  44.0  GB/T9966.1-2001
体积密度，g/cm3  1.88  GB/T9966.3-2001
锚固力，kN  3.7  DG/TJ08-003-2000
孔隙率，％  3.9  GB/T7019-1997
实施例2
所述外挂水泥基人造模制石材组分及重量百分比为：
白色普通硅酸盐水泥     30％
石灰岩碎料             60％
沸石粉                 7％
树脂粉末    1.5％
高效减水剂  0.18％
消泡剂      0.2％
颜料        1.12％
其中，石灰岩碎料颗粒级配组成(重量比)为：8～20目15％，20～40目25％，40～60目30％，60～80目15％，80～100目10％，≥100目5％；颜料采用二氧化锰和氧化铁颗粒混合配制而成。
8～20目     15～20％(重量比)
20～40目    20～30％(重量比)
40～60目    30～35％(重量比)
60～80目    15～20％(重量比)
80～100目   10～15％(重量比)
≥100目     5～10％(重量比)
上述组分按前述工艺制备得人造石干粉，加入胶凝材料质量的0.50的自来水，进行充分搅拌，并浇注到指定的橡胶模具中，置于室温下14小时后脱模，进行研磨处理，得到的人造石具有某种深邃感、大理石文理的深红色和光泽，其内部和表面不存在气泡，而且组成均一。所制造的测试试样自然养护14天后测得其性能如表2所示。
表2
检测项目  结果  试验方法参照标准
干燥压缩强度，MPa  50.0  GB/T9966.1-2001
体积密度，g/cm3  1.98  GB/T9966.3-2001
锚固力，kN  4.0  DG/TJ08-003-2000
孔隙率，％  3.0  GB/T7019-1997
实施例3(实例中均为质量比)
所述外挂水泥基人造模制石材组分及重量百分比为：
白色普通硅酸盐水泥    28％
石灰岩碎料   65％
沸石粉       5％
树脂粉末     1.2％
高效减水剂   0.16％
消泡剂       0.16％
颜料         0.48％
其中，石灰岩碎料颗粒级配组成(重量比)为：8～20目15％，20～40目25％，40～60目30％，60～80目15％，80～100目10％，≥100目5％；颜料采用氧化铜和硅酸锆颗粒混合配制而成。
上述组分按前述工艺制备得人造石干粉，加入胶凝材料质量的0.48的自来水，进行充分搅拌，并浇注到指定的橡胶模具中，置于室温下14小时后脱模，进行研磨处理，得到的人造石具有某种深邃感、大理石文理的深蓝色和光泽，其内部和表面不存在气泡，而且组成均一。所制造的测试试样自然养护14天后测得其性能如表3所示。
 表3
检测项目  结果  试验方法参照标准
干燥压缩强度，MPa  48.0  GB/T9966.1-2001
体积密度，g/cm3  1.90  GB/T9966.3-2001
锚固力，kN  3.8  DG/TJ08-003-2000
孔隙率，％  3.3  GB/T7019-1997

Claims (8)

1、一种外挂水泥基人造模制石材，其特征在于，各组分及其重量百分比为：
白色普通硅酸盐水泥    25～30％
石灰岩碎料            60～65％
沸石粉                5～10％
树脂粉末              1～1.5％
高效减水剂            0.15～0.18％
消泡剂                0.15～0.2％
颜料                  0.48～1.12％。
2、根据权利要求1所述的外挂水泥基人造模制石材，其特征是，所述的白色硅酸盐水泥，为42.5强度等级，白度大于90％。
3、根据权利要求1所述的外挂水泥基人造模制石材，其特征是，所述的石灰岩碎料必须符合以下粒径和级配要求：
8～20目        15～20％重量比
20～40目       20～30％重量比
40～60目       30～35％重量比
60～80目       15～20％重量比
80～100目      10～15％重量比
≥100目        5～10％重量比。
4、根据权利要求1所述的外挂水泥基人造模制石材，其特征是，所述的沸石粉，为颗粒粒径大于800目白色粉末。
5、根据权利要求1所述的外挂水泥基人造模制石材，其特征是，所述的高效减水剂，是萘磺酸盐系粉末状。
6、根据权利要求1所述的外挂水泥基人造模制石材，其特征是，所述的树脂粉末，为憎水性的有机硅树脂粉末。
7、根据权利要求1所述的外挂水泥基人造模制石材，其特征是，所述的颜料，为二氧化锰、二氧化钛、硅酸锆、氧化铁、氧化铜微粒中的一种或几种混合。
8、根据权利要求1所述的外挂水泥基人造模制石材，其特征是，所述的消泡剂，为一种碳氢化合物、聚乙二醇和非结晶性二氧化硅的白色混合物粉末。
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