CN101891429B - 一种仿陶水泥组分、仿陶水泥产品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿陶水泥、仿陶水泥产品及其制备方法。该仿陶水泥由以下按质量百分比计的组分组成：水凝粘接剂35～50％，骨料颗粒15～43％，填料8～28％，聚合物0.5～8％，纤维0.3～3％，减水剂0.5～1.3％和外加剂0.2～1.3％，其余为水。本发明仿陶水泥产品强度高，韧性和刚性兼顾，不燃，吸水率小，抗冻融性优良，抗菌、防虫、防霉变，看似陶瓷却不需烧结和上釉，具有FC板的装饰性却没有FC板的缺点且用途更多；可用作建筑物的内墙和外墙装饰板，地板，外墙挂板，地铁站的壁板，隧道壁板。制备方法简便易行，投资少，见效快，可制成仿陶水泥板、素混凝土板、各种颜色的水磨石板和柔性水泥板。

Description

一种仿陶水泥组分、仿陶水泥产品及其制备方法
技术领域
本发明属于水泥板生产技术领域，特别涉及一种仿陶水泥组分、仿陶水泥产品及其制备方法。
背景技术
人们用水泥板制作建筑物的内墙和外墙已有悠久的历史。水泥板的主要优点是耐水耐候，缺点是脆性大，没有充分的抗弯韧性。近年来，越来越多的FC板被涂上各种颜色的涂料，用作建筑物的内外装饰板，为人们的生活环境增添了美感，但这种板材的生产工艺复杂，设备投资大，板材中含有大量的植物纤维，与水接触时膨胀率大，吸水率高，抗冻融性差，抗菌、防虫、防霉变能力低，这些缺点大大地缩短了其使用寿命。因此，迫切需要其能力超过目前使用的水泥基板的材料问世。
目前国内外生产纤维增强水泥板的方法有，例如，Hatschek法、压滤法、辊压成形法、挤压法、Magnani制板法、模压成形法等等，但这些方法投资大，工艺复杂。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明的首要目的在于提供一种仿陶水泥组分。
本发明的另一目的在于提供一种由上述仿陶水泥组分制备而成的仿陶水泥产品。
本发明的又一目的在于提供上述仿陶水泥产品的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种仿陶水泥组分，该仿陶水泥组分由以下按质量百分比计的组分组成：
水凝粘接剂    35～50％
骨料颗粒      15～43％
填料          8～28％
聚合物        0.5～8％
纤维          0.3～3％
减水剂        0.5～1.3％
外加剂        0.2～1.3％
其余为水。
所述水凝粘接剂为普通硅酸盐水泥、白水泥或氧化铝水泥；所述骨料颗粒为砂、石英砂、花岗石细颗粒和玄武岩石细颗粒中的一种以上；所述填料为高炉炉渣、硅藻土、空心微珠、粉煤灰、微硅粉、重质碳酸钙、偏高岭土、沸石、空心陶瓷微珠、珍珠岩粉、白云石粉、石英粉和稻壳灰中的一种以上；所述聚合物为乳液、水溶性树脂、新旧混凝土界面粘接剂或水溶性可再分散胶粉；所述纤维为人造聚合物纤维；所述减水剂为聚羧酸酯高效减水剂或木质素磺酸盐类减水剂；所述外加剂为速凝剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、着色剂和发泡剂中的一种以上，所述速凝剂和缓凝剂不可以同时使用。
所述乳液为聚丙烯酸酯乳液或丁二烯-苯乙烯乳液；所述水溶性树脂为水溶性丙烯酸树脂；所述新旧混凝土界面粘接剂为白色高分子乳液粘接剂(与混凝土有很好的相容性)；所述水溶性可再分散胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉或聚丙烯酸酯胶粉；所述人造聚合物纤维为聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇或尼龙纤维。
所述速凝剂为甲酸钙；所述缓凝剂为酒石酸或柠檬酸；所述消泡剂为TS-103消泡剂(是由二甲基硅油、羟基硅油及液体石腊和硬脂酸等复配的混凝土专用消泡剂)；所述保水剂为纤维素纤维——混凝土专用保水剂；所述发泡剂为铝粉；所述着色剂为无机着色剂。
所述无机着色剂为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、氧化铁棕或氧化铁橙。
一种由上述的仿陶水泥组分制备而成的仿陶水泥产品。
上述的仿陶水泥产品的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)用水浸没纤维，得到浆料1；
(2)将减水剂和聚合物倒入剩余的水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将水凝粘接剂、骨料颗粒、填料和外加剂搅拌混合均匀；倒入浆料2，搅拌10～15分钟；再倒入浆料1，搅拌均匀，得到仿陶水泥浆料；
(4)将仿陶水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法或模板布料法进行布料；
所述铺地法是将布料机在轨道上以5～8m/min匀速运行的同时，把仿陶水泥浆料均匀地布在平整而光滑的地坪或地坪的水泥平台上；
所述模板布料法是利用将布料机将仿陶水泥浆料布在模板上；
(5)布料后进行干燥，锯切后起板得到毛坯块；将毛坯块用砂光机或水磨机进行表面处理后，锯切得到仿陶水泥产品。
步骤(4)所述平台宽度为1.25～1.3米。
步骤(4)所述布料的过程中将一层或两层纤维网格布铺在仿陶水泥浆料中。
本发明使用人造聚合物纤维耐酸碱，使用寿命长。
与有机着色剂相比，本发明使用的无机着色剂与混凝土有很好的相容性，不会悬浮在混凝土表面，能均匀地分散在混凝土中，获得均匀的色调；无机着色剂耐碱、耐酸雨、耐紫外线照射，在大气中长期不退色。
本发明可以不添加着色剂，生产素混凝土板，涂上不同颜色的涂料，用作经久耐用、长期不退色的美丽的装饰板。
本发明可以在组分中添加适量的不同颜色的石子，生产漂亮的水磨石板。
本发明采用铺地法进行布料时，平台或地坪起模板的作用，可以因此节省大量的模板和资金。
本发明采用铺地法或模板布料法进行布料时，可以用振动板自上而下地对浆料进行适当振动，也可以不振动。
本发明在布料后干燥起板期间，不必进行湿养护，即，不需要用水养护，因为浆料中含有聚合物，聚合物不仅能提高混凝土的内聚力和产品的抗折强度，而且起湿养护剂的作用。例如，如果使用某些水溶性可再分散胶粉，在混凝土固化过程中，其表面会出现很多水珠，即所谓“出汗”现象，由此可知，湿养护是没有必要的；因此，本发明的组分和方法可以节省大量的人力和水，减少废水的排放。
本发明制备过程中采用湿法锯切，不产生粉尘，有利于操作人员的健康和环保。
本发明仿陶水泥产品包括各种颜色的仿陶水泥板、素混凝土产品、涂有各种颜色涂料的混凝土产品、水磨石产品、具有表面质感、模具质感和有各种图案的表面的绿色环保产品。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明仿陶水泥产品看似陶瓷制品，却不需烧结和上釉，具有FC板的装饰性，却没有FC板的缺点且用途比FC板更广；该仿陶水泥产品可以用作建筑物的内墙外墙装饰板，外墙挂板，地板，地铁站的壁板，隧道壁板，围墙板，多功能板等，它的吸水率低，强度大，抗冻融性优良，经久耐用；产品中不含有毒有害物质，实属绿色环保产品；
(2)本发明仿陶水泥产品的制备方法简便易行，投资少，见效快，可用这种方法生产多种产品；在制备固化过程中，本发明产品不产生裂纹，不发生翘曲或变形现象；在锯切过程中，本发明产品不发生崩边或掉角现象；
(3)本发明的仿陶水泥组分和仿陶水泥产品的制备方法可以节省大量的人力和水，不产生有害物质，废水的排放极少，是对环境十分友好的组分和方法。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)用8kg水浸没3kg人造聚合物纤维，得到浆料1；
(2)将0.5kg聚羧酸酯高效减水剂和5kg聚合物(3kg聚丙烯酸酯乳液和2kg丁二烯-苯乙烯乳液)倒入剩余的5.3kg水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将35kg水凝粘接剂普通硅酸盐水泥、15kg骨料颗粒(10kg砂、3kg花岗石细颗粒和2kg玄武岩石细颗粒)、28kg填料(10kg高炉炉渣和18kg硅藻土)和0.2kg外加剂(包括：0.05kg速凝剂甲酸钙；0.02kg混凝土消泡剂(威海云清化工开发院生产的XC型消泡剂)；0.05kg发泡剂铝粉；0.05kg着色剂氧化铁红)搅拌混合均匀；倒入浆料2，搅拌10分钟；再倒入浆料1，搅拌均匀，得到仿陶水泥浆料；
(4)将仿陶水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法或模板布料法进行布料；
所述铺地法是将布料机在轨道上以5m/min匀速运行的同时，把仿陶水泥浆料均匀地布在平整而光滑的地坪或地坪的水泥平台(宽度为1.3米)上；
布料的过程中将一层或两层纤维网格布铺在仿陶水泥浆料中；
(5)布料后进行干燥，锯切后起板得到毛坯块；将毛坯块用砂光机或水磨机进行表面处理后，锯切得到仿陶水泥产品。
按该配方得到板材测得性能数据如下：横向/纵向抗折强度21/15MPa、吸水率2.58％、密度1.72g/cm3
实施例2
(1)用12.2kg水浸没2kg人造聚合物纤维，得到浆料1；
(2)将1.3kg减水剂木质素磺酸盐类减水剂和0.5kg聚合物(0.4kg聚丙烯酸酯乳液和0.1kg水溶性丙烯酸树脂)倒入剩余的10kg水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将50kg水凝粘接剂白水泥、15kg骨料颗粒(8kg砂和7kg石英砂)、8kg填料(2kg空心微珠、2kg粉煤灰、2kg微硅粉和2kg重质碳酸钙)和1.0kg外加剂(包括：0.1kg缓凝剂酒石酸；0.2kg混凝土专用消泡剂(威海云清化工开发院生产的XC型消泡剂)；0.1kg混凝土专用保水剂(上海罗洋科技的UF500型纤维素纤维)；0.1g发泡剂铝粉；着色剂0.3g氧化铁红、0.1g氧化铁棕和0.1g氧化铁橙)搅拌混合均匀；倒入浆料2，搅拌15分钟；再倒入浆料1，搅拌均匀，得到仿陶水泥浆料；
(4)将仿陶水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法或模板布料法进行布料；
所述模板布料法是利用将布料机将仿陶水泥浆料布在模板上；
布料的过程中将一层或两层纤维网格布铺在仿陶水泥浆料中；
(5)布料后进行干燥，锯切后起板得到毛坯块；将毛坯块用砂光机或水磨机进行表面处理后，锯切得到仿陶水泥产品。
按该配方得到板材测得性能数据如下：横向/纵向抗折强度27/16MPa、吸水率2.20％、密度1.96g/cm3
实施例3
(1)用6kg水浸没0.3kg人造聚合物纤维，得到浆料1；
(2)将0.8kg聚羧酸酯高效减水剂和8kg聚合物(2kg聚丙烯酸酯乳液、2kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉和4kg聚丙烯酸酯胶粉)倒入剩余的6.1kg水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将45kg水凝粘接剂氧化铝水泥、43kg骨料颗粒(20kg花岗石细颗粒和23kg玄武岩石细颗粒)、20kg填料(5kg沸石、5kg空心陶瓷微珠和10kg珍珠岩粉)和0.8kg外加剂(包括：0.2kg缓凝剂柠檬酸；0.1kg混凝土专用消泡剂(威海化工开发院生产的XC型消泡剂)；0.2g发泡剂铝粉；着色剂0.2g氧化铁棕或0.1g氧化铁橙)搅拌混合均匀；倒入浆料2，搅拌12分钟；再倒入浆料1，搅拌均匀，得到仿陶水泥浆料；
(4)将仿陶水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法或模板布料法进行布料；
所述铺地法是将布料机在轨道上以8m/min匀速运行的同时，把仿陶水泥浆料均匀地布在平整而光滑的地坪或地坪的水泥平台(宽度为1.25米)上；
布料的过程中将一层或两层纤维网格布铺在仿陶水泥浆料中；
(5)布料后进行干燥，锯切后起板得到毛坯块；将毛坯块用砂光机或水磨机进行表面处理后，锯切得到仿陶水泥产品。
按该配方得到板材测得性能数据如下：横向/纵向抗折强度35.6/18.3MPa、吸水率1.18％、密度2.13g/cm3
实施例4
(1)用5.5kg水浸没1kg人造聚合物纤维，得到浆料1；
(2)将1.0kg木质素磺酸盐类减水剂和2kg聚合物(0.5kg聚丙烯酸酯乳液；1kg水溶性丙烯酸树脂和0.5kg白色高分子乳液粘接剂)倒入剩余的5.0kg水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将40kg水凝粘接剂普通硅酸盐水泥、30kg骨料颗粒(20kg砂和10kg玄武岩石细颗粒)、15kg填料(5kg白云石粉、5kg石英粉和5kg稻壳灰)和0.5kg外加剂(包括：0.1kg速凝剂甲酸钙；0.1kg混凝土专用保水剂(上海罗洋科技的UF500型纤维素纤维)；0.1kg发泡剂铝粉；着色剂0.1kg氧化铁红和0.1kg氧化铁黑)搅拌混合均匀；倒入浆料2，搅拌11分钟；再倒入浆料1，搅拌均匀，得到仿陶水泥浆料；
(4)将仿陶水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法或模板布料法进行布料；
所述铺地法是将布料机在轨道上以6m/min匀速运行的同时，把仿陶水泥浆料均匀地布在平整而光滑的地坪或地坪的水泥平台(宽度为1.25米)上；
布料的过程中将一层或两层纤维网格布铺在仿陶水泥浆料中；
(5)布料后进行干燥，锯切后起板得到毛坯块；将毛坯块用砂光机或水磨机进行表面处理后，锯切得到仿陶水泥产品。
按该配方得到板材测得性能数据如下：横向/纵向抗折强度30/16MPa、吸水率1.28％、密度2.10g/cm3
实施例5
(1)用4.0kg水浸没0.8kg人造聚合物纤维，得到浆料1；
(2)将1.2kg聚羧酸酯高效减水剂和4kg聚合物(1kg丁二烯-苯乙烯乳液、1kg水溶性丙烯酸树脂、1kg白色高分子乳液粘接剂和1kg乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉)倒入剩余的8.7kg水水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将38kg水凝粘接剂白水泥、20kg骨料颗粒(5kg砂、5kg石英砂、5kg花岗石细颗粒和5kg玄武岩石细颗粒)、22kg填料(10kg高炉炉渣、6kg石英粉和6kg稻壳灰)和1.3kg外加剂(包括：0.3kg缓凝剂酒石酸；0.2kg混凝土专用消泡剂(威海云清化工开发院产的XC型消泡剂)；0.2kg混凝土专用保水剂(上海罗洋科技的UF500型纤维素纤维)；着色剂0.4kg氧化铁黑和0.4kg氧化铁棕)搅拌混合均匀；倒入浆料2，搅拌14分钟；再倒入浆料1，搅拌均匀，得到仿陶水泥浆料；
(4)将仿陶水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法或模板布料法进行布料；
所述铺地法是将布料机在轨道上以7m/min匀速运行的同时，把仿陶水泥浆料均匀地布在平整而光滑的地坪或地坪的水泥平台(宽度为1.3米)上；
布料的过程中将一层或两层纤维网格布铺在仿陶水泥浆料中；
(5)布料后进行干燥，锯切后起板得到毛坯块；将毛坯块用砂光机或水磨机进行表面处理后，锯切得到仿陶水泥产品。
按该配方得到板材测得性能数据如下：横向/纵向抗折强度25/14MPa、吸水率1.30％、密度1.98g/cm3
实施例6
(1)用5.5kg水浸没0.3kg人造聚合物纤维，得到浆料1；
(2)将0.5kg减水剂聚羧酸酯高效减水剂和0.5kg聚合物(0.3kg聚丙烯酸酯乳液和0.2kg白色高分子乳液粘接剂)倒入剩余的35kg水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将35kg水凝粘接剂氧化铝水泥、15kg骨料颗粒(3kg砂、3kg石英砂、4kg花岗石细颗粒和5kg玄武岩石细颗粒)、8kg填料(5kg微硅粉和3kg重质碳酸钙)和0.2kg外加剂(包括：0.1kg缓凝剂柠檬酸；0.05kg消泡剂TS-103；0.05kg发泡剂铝粉)搅拌混合均匀；倒入浆料2，搅拌15分钟；再倒入浆料1，搅拌均匀，得到仿陶水泥浆料；
(4)将仿陶水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法或模板布料法进行布料；
所述模板布料法是利用将布料机将仿陶水泥浆料布在模板上；
布料的过程中将一层或两层纤维网格布铺在仿陶水泥浆料中；
(5)布料后进行干燥，锯切后起板得到毛坯块；将毛坯块用砂光机或水磨机进行表面处理后，锯切得到仿陶水泥产品。
按该配方得到板材测得性能数据如下：横向/纵向抗折强度22/14MPa、吸水率2.60％、密度1.70g/cm3
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种仿陶水泥组分，其特征在于：该仿陶水泥组分由以下按质量百分比计的组分组成：
水凝粘接剂          35～50%
骨料颗粒            15～43%
填料                 8～28%
聚合物              0.5～8%
纤维                0.3～3%
减水剂              0.5～1.3%
外加剂              0.2～1.3%
其余为水；
所述水凝粘接剂为普通硅酸盐水泥或氧化铝水泥；所述骨料颗粒为砂、花岗石细颗粒和玄武岩石细颗粒中的一种以上；所述填料为高炉炉渣、硅藻土、空心微珠、粉煤灰、微硅粉、偏高岭土、沸石、空心陶瓷微珠、珍珠岩粉、白云石粉、石英粉和稻壳灰中的一种以上；所述聚合物为乳液、水溶性树脂、新旧混凝土界面粘接剂或水溶性可再分散胶粉；所述纤维为人造聚合物纤维；所述减水剂为聚羧酸酯高效减水剂或木质素磺酸盐类减水剂；所述外加剂为速凝剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、着色剂和发泡剂中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的一种仿陶水泥组分，其特征在于：所述乳液为聚丙烯酸酯乳液或丁二烯-苯乙烯乳液；所述水溶性树脂为水溶性丙烯酸树脂；所述新旧混凝土界面粘接剂为白色高分子乳液粘接剂；所述水溶性可再分散胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉或聚丙烯酸酯胶粉；所述人造聚合物纤维为聚酯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇或尼龙纤维。
3、根据权利要求1所述的一种仿陶水泥组分，其特征在于：所述速凝剂为甲酸钙；所述缓凝剂为酒石酸或柠檬酸；所述消泡剂为TS-103消泡剂；所述保水剂为纤维素纤维；所述发泡剂为铝粉；所述着色剂为无机着色剂。
4、根据权利要求3所述的一种仿陶水泥组分，其特征在于：所述无机着色剂为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、氧化铁棕或氧化铁橙。
5、一种由权利要求1所述的仿陶水泥组分制备而成的仿陶水泥产品。
6、根据权利要求5所述的仿陶水泥产品的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：
（1）用水浸没纤维，得到浆料1；
（2）将减水剂和聚合物倒入剩余的水中，搅拌均匀，得到浆料2；
（3）将水凝粘接剂、骨料颗粒、填料和外加剂搅拌混合均匀；倒入浆料2，搅拌10～15分钟；再倒入浆料1，搅拌均匀，得到仿陶水泥浆料；
（4）将仿陶水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法或模板布料法进行布料；
所述铺地法是将布料机在轨道上以5～8m/min匀速运行的同时，把仿陶水泥浆料均匀地布在平整而光滑的地坪或地坪的水泥平台上；
所述模板布料法是利用布料机将仿陶水泥浆料布在模板上；
（5）布料后进行干燥，锯切后起板得到毛坯块；将毛坯块用砂光机或水磨机进行表面处理后，锯切得到仿陶水泥产品。
7、根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述平台宽度为1.25～1.3米。
8、根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述布料的过程中将一层或两层纤维网格布铺在仿陶水泥浆料中。
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