CN101891430B - 一种柔性水泥组分、柔性水泥产品及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性水泥组分、柔性水泥产品及其制备方法和用途。该柔性水泥组分由以下按质量份数计的组分组成：水泥凝粘接剂10～50份，粉煤灰30～75份，硅灰3～5份，粘接剂5～35份，纤维0.3～3份，水20～25份，辅料3～5份，减水剂0.3～1.3份和外加剂0.2～1.2份。本发明柔性水泥产品具有多种用途，可应用于制备隧道的拱顶面层和侧壁弯曲处的面层部件，可节省材料和人力，加快施工进程；有各种图案的外墙装饰板面层；复合在保温板上，减轻国内目前使用的保温板的重量，增加美感；用作天花板吊顶，既美观重量又轻；还可以用本发明的组分制作防水材料、功能性水泥板等。

Description

一种柔性水泥组分、柔性水泥产品及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于水泥板生产技术领域，特别涉及一种柔性水泥组分、柔性水泥产品及其制备方法和用途。
背景技术
水泥产品分两大类，即刚性产品和柔性产品。刚性产品是人们的生活中司空见惯的主要产品，例如，混凝土墙板、地板、屋面板、预制板、混凝土路面等等。柔性产品是指在水泥组分中添加某些聚合物及活性材料，使其改性并且使用少量骨料或不使用骨料，形成刚柔兼顾的产品，或形成可以弯曲很大幅度而不产生裂纹的产品，或可以卷成卷材的产品等等。
在某些用途中，柔性产品比刚性产品更具有优势。例如，用它制作拱形件，可以节省大量的人力和工时，从而节省大量的资金。又例如，把各种颜色的涂料涂在柔性产品上之后，把它复合在某些基材上或塑料泡沫板上，用作装饰板或保温板，既美观又可以减轻产品的重量。还可以用柔性水泥组分制作防水材料。
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柔性水泥组分。
本发明的另一目的在于提供一种由上述柔性水泥组分制备而成的柔性水泥产品；柔性水泥产品即为刚柔兼顾的水泥板、柔性水泥板、卷材和多功能水泥板。
本发明的又一目的在于提供上述柔性水泥产品的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述柔性水泥产品的用途。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种柔性水泥组分，该柔性水泥由以下按质量份数计的组分组成：
水泥凝粘接剂      10～50份
粉煤灰            30～75份
硅灰              3～5份
粘接剂            5～35份
纤维              0.3～3份
水                20～25份
辅料              3～5份
减水剂            0.3～1.3份
外加剂            0.2～1.2份。
所述水泥凝粘接剂为普通硅酸盐水泥、白水泥或氧化铝水泥；所述粉煤灰为浅灰色粉煤灰或浅黄色粉煤灰；所述粘接剂为乳液、树脂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；所述辅料为砂、石英砂、硅藻土、膨润土、偏高岭土、硅灰、炉渣粉、云母粉、滑石粉和沸石粉中的一种以上；所述外加剂为速凝剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、发泡剂和着色剂中的一种以上。
所述乳液为聚丙烯酸酯乳液或丁二烯-苯乙烯乳液；所述树脂为水溶性丙烯酸树脂；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(PP)、聚丙烯腈、聚乙烯醇(PVA)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。
一种由上述的柔性水泥组分制备而成的柔性水泥产品。
上述的柔性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)将减水剂和粘接剂倒入剩余的水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将水泥凝粘接剂、粉煤灰、硅灰、辅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，得到柔性水泥浆料；
(4)将柔性水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法进行布料；所述铺地法是将布料机在轨道上以3～8m/min匀速运行的同时，把柔性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；
(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，锯切得到柔性水泥产品。
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纤维网格布铺在柔性水泥浆料中(根据产品的用途和强度要求)。
上述的柔性水泥产品可应用于制备隧道拱顶面层部件、隧道侧壁弯曲处的面层部件、外墙装饰板面层、保温板或天花板吊顶
本发明柔性水泥组分之所以选用浅灰色或浅黄色的粉煤灰，是因为深灰色粉煤灰含有很多没有燃尽的碳，影响产品的着色效果。
本发明柔性水泥组分中使用的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。
本发明在柔性水泥产品制备过程中，浆料在固化过程中不必进行湿养护，即，不必用水养护，因为粘接剂起湿养护剂的作用；因此，可以节省人力和水。不过由于产品中含有大量的粉煤灰，所以初期强度不大，不宜过早脱模；脱模后，在搬运中不宜平抬，应由两人竖着抬，否则容易断裂。
本发明柔性水泥产品应用于制备隧道的拱顶面层和侧壁弯曲处的面层部件，可节省材料、人力和资金，加快施工进程；本发明柔性水泥产品应用于制备外墙装饰板面层时，可有各种质感或图案，增加装饰效果；本发明柔性水泥产品复合在保温板上，减轻国内目前使用的保温板的重量，增加美感；本发明柔性水泥产品用作天花板吊顶，既美观重量又轻，若采用多功能吊顶，除了具有装饰效果以外，还能减少室内的空气污染，例如，把室内的甲醛、苯等分解和降解成无毒无害物质、去除烟草的烟气、厨房的鱼腥味和厕所的异味；另外还可以用本发明的组分制作防水材料、功能性水泥板等。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明柔性水泥产品的制备方法简便易行，投资少，见效快，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。
具体实施方式
下面结合具体的实例对本发明作进一步详细的叙述，但本发明的实施方法灵活，不仅仅限于此例所述的具体操作方式。
实施例1
(1)用15质量份水浸没2质量份聚酰胺，得到浆料1；
(2)将0.3质量份聚羧酸酯高效减水剂和30质量份粘接剂聚丙烯酸酯乳液倒入5质量份水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将10质量份普通硅酸盐水泥、50质量份浅灰色粉煤灰、5质量份硅灰、5质量份辅料(2质量份砂、2质量份石英砂和1质量份硅藻土)和1.2质量份外加剂(包括：0.5质量份速凝剂甲酸钙；0.2质量份TS-103消泡剂；0.3质量份保水剂纤维素纤维；0.1质量份铝粉；0.1质量份氧化铁红)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，得到柔性水泥浆料；
(4)将柔性水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法进行布料；所述铺地法是将布料机在轨道上以6m/min匀速运行的同时，把柔性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；
(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，锯切得到柔性水泥产品。
所得柔性水泥产品测试性能如下：拉伸应变1.8％、抗拉强度18.2kg/cm2、弹性摸量17.6kg/cm。
实施例2
(1)用15质量份水浸没3质量份纤维聚酯，得到浆料1；
(2)将1.3质量份聚羧酸酯高效减水剂和35质量份粘接剂丁二烯-苯乙烯乳液倒入10质量份水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将30质量份水泥凝粘接剂白水泥、30质量份浅黄色粉煤灰、5质量份硅灰、3质量份辅料(1质量份膨润土、1质量份偏高岭土和1质量份硅灰)和0.2质量份外加剂(0.1质量份速凝剂甲酸钙；0.1质量份氧化铁橙)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，得到柔性水泥浆料；
(4)将柔性水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法进行布料；所述铺地法是将布料机在轨道上以4m/min匀速运行的同时，把柔性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；
(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，锯切得到柔性水泥产品。
所得柔性水泥产品测试性能如下：拉伸应变1.9％、抗拉强度17.0kg/cm2、弹性摸量19.5kg/cm。
实施例3
(1)用10质量份水浸没0.3质量份纤维聚丙烯(PP)，得到浆料1；
(2)将0.8质量份聚羧酸酯高效减水剂和5质量份粘接剂水溶性丙烯酸树脂倒入10质量份中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将46质量份水泥凝粘接剂氧化铝水泥、75质量份浅黄色粉煤灰、4质量份硅灰、4质量份辅料(1质量份炉渣粉、1质量份云母粉、1质量份滑石粉和1质量份沸石粉)和1质量份外加剂(0.2质量份速凝剂甲酸钙；0.3质量份TS-103消泡剂；0.2质量份保水剂纤维素纤维；0.3质量份氧化铁黄)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，得到柔性水泥浆料；
(4)将柔性水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法进行布料；所述铺地法是将布料机在轨道上以5m/min匀速运行的同时，把柔性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；
(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，锯切得到柔性水泥产品。
所得柔性水泥产品测试性能如下：拉伸应变0.5％、抗拉强度19.0kg/cm2、弹性摸量40kg/cm。
实施例4
(1)用15质量份水浸没1质量份纤维聚丙烯腈，得到浆料1；
(2)将1质量份聚羧酸酯高效减水剂和15质量份粘接剂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉倒入10质量份水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将40质量份水泥凝粘接剂白水泥、60质量份浅灰色粉煤灰、3质量份硅灰、4质量份辅料(1质量份砂、1质量份膨润土、1质量份滑石粉和1质量份沸石粉)和0.8质量份外加剂(0.2质量份缓凝剂柠檬酸；0.2质量份TS-103消泡剂；0.2质量份保水剂纤维素纤维；0.2质量份铝粉)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，得到柔性水泥浆料；
(4)将柔性水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法进行布料；所述铺地法是将布料机在轨道上以3m/min匀速运行的同时，把柔性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；
(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，锯切得到柔性水泥产品。
所得柔性水泥产品测试性能如下：拉伸应变1.0％、抗拉强度18.8kg/cm2、弹性摸量30.5kg/cm。
实施例5
(1)用10质量份水浸没0.8质量份尼龙纤维，得到浆料1；
(2)将0.5质量份聚羧酸酯高效减水剂和25质量份粘接剂聚丙烯酸酯胶粉倒入15质量份水中，搅拌均匀，得到浆料2；
(3)将20质量份水泥凝粘接剂氧化铝水泥、40质量份浅黄色粉煤灰、5质量份硅灰、3质量份辅料(1质量份膨润土、1质量份偏高岭土和1质量份沸石粉)和0.6质量份外加剂(0.2质量份速凝剂甲酸钙；0.3质量份铝粉；0.1质量份氧化铁黑)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，得到柔性水泥浆料；
(4)将柔性水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法进行布料；所述铺地法是将布料机在轨道上以8m/min匀速运行的同时，把柔性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；
(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，锯切得到柔性水泥产品。
所得柔性水泥产品测试性能如下：拉伸应变1.2％、抗拉强度18.5kg/cm2、弹性摸量20.5kg/cm。
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 (7)

1.一种柔性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）将减水剂和粘接剂倒入剩余的水中，搅拌均匀，得到浆料2；
（3）将水泥凝粘接剂、粉煤灰、硅灰、辅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，得到柔性水泥浆料；
（4）将柔性水泥浆料置于布料机的储料箱中，采用铺地法进行布料；所述铺地法是将布料机在轨道上以3～8m/min匀速运行的同时，把柔性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；
（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，锯切得到柔性水泥产品；
制备原料按以下质量份数计：
水泥凝粘接剂        10～50份
粉煤灰              30～75份
硅灰                3～5份
粘接剂              1～35份
纤维                0.3～3份
水                  20～25份
辅料                3～5份
减水剂              0.3～1.3份
外加剂              0.2～1.2份。
2.根据权利要求1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。
3.根据权利要求1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纤维网格布铺在柔性水泥浆料中。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述水泥凝粘接剂为普通硅酸盐水泥、白水泥或氧化铝水泥；所述粉煤灰为浅灰色粉煤灰或浅黄色粉煤灰；所述粘接剂为乳液、树脂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；所述辅料为砂、石英砂、硅藻土、膨润土、偏高岭土、炉渣粉、云母粉、滑石粉和沸石粉中的一种以上；所述外加剂为速凝剂、缓凝剂、消泡剂、发泡剂和着色剂中的一种以上。
5.根据权利要求4所述的制备方法，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；所述树脂为水溶性丙烯酸树脂；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。
6.根据权利要求4所述的制备方法，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；所述发泡剂为铝粉；所述着色剂为无机着色剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，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。
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