CN101138859A - 基于土聚胶凝材料的人造石及其生产方法 - Google Patents

基于土聚胶凝材料的人造石及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于土聚胶凝材料的人造石的生产方法。该人造石的生产方法，包含以下步骤：A.以土聚胶凝材料作为胶结材料，以碳酸盐矿物作为骨料，将胶结材料和骨料采用真空振动密实压制法成型为人造石方料；B.将所述人造石方料随同模具退出真空环境经历养护硬化；C.将所述人造石方料脱模并经历切割、抛光以及防护处理后，制成为人造石板材。经上述生产方法制造的人造石板材具有如下优越性：原料价格低廉，且具天然石材的质感和质地，富有装饰性。本发明生产方法技术独特，能耗少，环保，且对天然碎石料循环利用，节约自然资源，符合现代新型装饰材料的发展方向。

Description

基于土聚胶凝材料的人造石及其生产方法
技术领域
本发明涉及装饰用建筑材料技术领域，具体地说，是基于土聚胶凝材料的人造石及其生产方法。
背景技术
人造石或称人造合成石，实质上是用于装饰领域的混凝土。当用树脂作为胶粘剂并且富于装饰效果的碎石骨料时，就是装饰用树脂混凝土。
目前，市场上流行的人造石产品一般以树脂、尤其是不饱和聚酯材料做胶黏剂，因而归属于树脂型人造石。
树脂型人造石因所用胶结材料为有机树脂，因而使用领域受到极大限制，如树脂在强烈紫外线照射下，易老化、脆化，因而不能用室外；树脂在高温条件下易变形，因而不可用在温度偏高的灶台等地方；另外，因树脂成本过高所导致的人造石产品价格较贵，也极大的限制了人造石产品的消费群体。
发明内容
本发明克服了上述缺点，提出了一种基于土聚胶凝材料的人造石的生产方法。
针对现今市场上人造石产品的种种缺陷，基于以往多年从事本领域的经验，经反复论证、研发，终于促成本发明。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种基于土聚胶凝材料的人造石的生产方法，包含以下步骤：
A.以土聚胶凝材料作为胶结材料，以碳酸盐矿物作为骨料，将胶结材料和骨料采用真空振动密实压制法成型为人造石方料；
B.将所述人造石方料随同模具退出真空环境，养护硬化；
C.将所述人造石方料脱模并经历切割、抛光以及防护处理后，制成为人造石板材。
所述的土聚胶凝材料为10～50重量份，碳酸盐矿物为45～90重量份。还可以向原料中加入0～5重量份颜料。
所述的土聚胶凝材料是将下述重量份的原料依次加入到搅拌机中，搅拌制备成浆体制得：
偏高岭土30～40重量份
水玻璃30～55重量份
碱金属氢氧化物2～10重量份
水0.1～15重量份。
所述的碱金属氢氧化物优选是氢氧化钠。所述的碳酸盐矿物是主成分为碳酸钙或碳酸镁或其混合物的矿物碎颗粒料。
上述方法所获得的制品，具有力学性能好，耐久及耐候性能好的优点。
在本发明的范围内，术语“偏高岭土”是指本领域中的普通高岭土经600～1050℃锻烧，脱除结晶水，使其具有火山灰活性即可。
所使用的普通高岭土的组成如下：
SiO2 47～50wt％
Al2O3 36～39wt％
H2O 10～14wt％。
在本发明的范围内，术语“骨料”是指本领域中所使用的碎石料，主要由大理石、白云石、方解石等，上述碎石料均经破碎设备破碎成人造石行业通常规格的颗粒，如5目、10目、20目等不同目数或粒径从0～12mm、0～120mm等不同规格的碎石料。
在本发明的范围内，术语“颜料”是指本领域中可以使用的任何颜料，尤其是包括铁红、铁黄、铁黑、钛白粉、酞青蓝、酞青绿、群青、碳黑、大红粉等。
本发明将人造石中的胶结材料从有机树脂改为土聚胶凝材料，后者是近些年来国际上研究相当活跃的材料之一。它是在具有火山灰活性的物质中加入一定的碱性激活剂和水，在较低的温度条件下(15～180℃)，通过化学反应得到的一种新材料；该材料具有强度高，胶结能力强，耐久性能好，能耗低，污染少等优点，在优化制备条件时，可拥有与陶瓷性能相似的性质。本发明所关注的土聚胶凝材料，是基于偏高岭土基材的品种，后者由高岭土活化煅烧获得，优点是促进装饰性能与提高性能。
本发明的优点如下：正如以上讲过的，无机胶凝材料使得抗老化能力明显提高。而无机材料胶凝材料类中，早就已经有了许多基于普通水泥的人造石品种，从制品到专利文件都屡见不鲜。但是，采用土聚水泥即为本法发明特点之一；进而，采用真空振动密实压型复合技术，使得产品的弯曲强度明显提高：普通水泥的弯曲强度相当低，例如425牌号水泥标准值只有5MPa。但是，本发明可以达到将其提高三倍的水平。此外，本发明将土聚水泥跟大理石骨料复合，就能促使产成品具有油润细腻的质感，装饰效果优良；远胜过通常的一些基于水泥砂(建筑河沙等)浆的水泥人造石所能达到的效果，像街头公园等场合“水泥砂浆型街头塑像”等。
具体实施方式
实施例1偏高岭土的制备
将市售普通高岭土(含50wt％的SiO2、38wt％的Al2O3、12wt％的H2O)放入锻烧炉中，于750℃锻烧2小时即可制备。
实施例2土聚胶凝材料的制备
偏高岭土：35公斤
水玻璃(得自山东海化股份有限公司供销分公司)：45公斤
氢氧化钠(得自广州市生隆行贸易有限公司)：8公斤
水12公斤。
工艺过程如下：
将偏高岭土、水玻璃、氢氧化钠以及水依次加入到搅拌机中，搅制备成浆体即可使用。
实施例3人造石的制备
所使用的原材料基本配比为：
水玻璃(得自山东海化股份有限公司供销分公司)：13.5公斤；
氢氧化钠(得自广州市生隆行贸易有限公司)：1.1公斤；
自来水：1公斤；
偏高岭土：10.2公斤；
大理石碎石料(80目，得自广东省连州市海峰细粉厂)：74.2公斤。
工艺过程如下：
(1)在搅拌机中加入偏高岭土、天然碎石料并开动搅拌机搅拌；
(2)在上述搅拌好的物料中，一次加入水、水玻璃以及氢氧化钠；
(3)物料加毕后，搅拌并抽真空至-0.094MPa以上后，打开搅拌机下料门，将所有物料下料至模具中；
(4)于-0.097MPa以上的真空下，将模具中的物料推送入压制室经真空振动密实成型后，于常温下固化七天后切割抛光，经防护处理后制得人造石板材。
实施例4
所使用的原材料基本配比为：
水玻璃(得自山东海化股份有限公司供销分公司)：15公斤；
氢氧化钾(得自广州市生隆行贸易有限公司)：2.7公斤；
自来水：5.0公斤；
偏高岭土：17.2公斤；
钛白粉(得自广州市为众漆油颜料有限公司)：0.1公斤；
大理石碎石料(80目，得自广东省连州市海峰细粉厂)：60公斤；
工艺过程如下：
(1)在搅拌机中加入偏高岭土、天然碎石料并开动搅拌机搅拌；
(2)在上述搅拌好的物料中，一次加入水、水玻璃以及氢氧化钠；
(3)物料加毕后，搅拌并抽真空至-0.094MPa以上后，打开搅拌机下料门，将所有物料下料至模具中；
(4)于-0.097MPa以上的真空下，将模具中的物料推送入压制室经真空振动密实成型后，于常温下固化七天后切割抛光，经防护处理后制得人造石板材。
以上对本发明所提供的基于土聚胶凝材料的人造石及其生产方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种基于土聚胶凝材料的人造石的生产方法，其特征在于，包含以下步骤：
A.以土聚胶凝材料作为胶结材料，以碳酸盐矿物作为骨料，将胶结材料和骨料采用真空振动密实压制法成型为人造石方料；
B.将所述人造石方料随同模具退出真空环境，养护硬化；
C.将所述人造石方料脱模并经历切割、抛光以及防护处理后，制成为人造石板材。
2.根据权利要求1所述的基于土聚胶凝材料的人造石的生产方法，其特征在于：所述的土聚胶凝材料为10～50重量份，碳酸盐矿物为45～90重量份。
3.权利要求1所述的基于土聚胶凝材料的人造石的生产方法，其特征在于：所述的步骤A中，含有0～5重量份颜料。
4.根据权利要求1所述的基于土聚胶凝材料的人造石的生产方法，其特征在于，所述的土聚胶凝材料是将下述重量份的原料依次加入到搅拌机中，搅拌制备成浆体制得：
偏高岭土          30～40重量份
水玻璃            30～55重量份
碱金属氢氧化物    2～10重量份
水                0.1～15重量份。
5.根据权利要求4所述的基于土聚胶凝材料的人造石的生产方法，其特征在于，所述的碱金属氢氧化物是氢氧化钠。
6.根据权利要求1所述的基于土聚胶凝材料的人造石的生产方法，其特征在于：所述的碳酸盐矿物是主成分为碳酸钙或碳酸镁或其混合物的矿物碎颗粒料。
7.权利要求1～6中任意一项所获得的制品。
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