CN1040018A - 菱镁粉人造大理石 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用菱镁粉作主要原料制作人造大理石，它适用于建筑工程的地面或墙面装饰。采用了复合型制造方法并经过防水处理，不变形，抗压、抗折、抗磨性，硬度、光泽度等大为提高。该产品工艺简单，原料充足，成本低，中小厂家均可生产，是一种花纹优美，各种性能都超过天然大理石的优良建筑材料。

Description

本发明是一种应用于建筑中墙面、柱面、地面的装饰材料的人造大理石及其生产方法，它属于无机化学类。

经查新检索：（1）中国专利库20篇文献中，相关文献有6篇（85106409、85106057、86102478、86210039、86103684、87200669），其中密切相关文献为85106409“菱镁粉人造大理石”，该专利面层材料为菱镁粉、卤水、锯末、砂、矿物颜料;底层有菱镁粉、粉煤灰、陶粒砂或碎石砂粉，该技术的最大缺点是抗水性差，以及在温度变化下变形大，其次是强度低。（2）世界专利库51篇文献中相关文献4篇（J56078462、J57034065、SU    1165657、J62167246）密切相关文献为J    56078462“建筑饰板”，此项产品由下列混合物硬化而成：轻质细粒废料、氧化镁、氯化钙、水泥，用卤水拌合。该技术的抗水性虽有所改进，但不理想，另外的缺点是易变形和强度低

本发明的目的在于避免现有技术的上述不足之处，即抗水性差变形大和强度低等缺点，而提供了下述解决方法：

1.为了解决变形问题，本发明采用了复合型的制造方法，本产品分底层与面层两部分，底层为高标号水泥混凝土板材，面层主要材料为菱镁胶凝材料。根据变形协调原理，特推导出了可以控制板变形的底层所需厚度的下述计算公式。可根据材料的物理特性、板的尺寸、规定的温差及允许的变形值计算出底板的最小厚度，以控制板的变形。

$\mathrm{Hcmin=L}\sqrt{\frac{\mathrm{2\Delta t(\alpha \iota -\alpha c)E\iota ·H\iota }}{\mathrm{Ec\; ［S\; ］}}}$

式中：△t-温差

α_L-面层材料的线膨胀系数

α_C-底层材料的线膨胀系数

E_L-面层材料的弹性模量

E_C-底层材料的弹性模量

H_L-面层厚度

L-板长的一半

〔δ〕-允许的平度偏差可按Jc79-84规范选取，经试验证明，该公式能给出满意的结果。

2.为增强面层材料的抗水性，在面层材料中加入了防水剂，本产品所采用的防水剂为硫酸亚铁，这种防水剂可使材料的早期强度高，成品浸水后面层不变色，且能保持原有的光泽度。为了进一步增强其抗水性，在面层材料达一定强度后，还要进行面层处理，即用氢氧化钠和碳酸钠水溶液浸泡表面进行处理，采用了内、外结合的抗水处理后，本产品的抗水性大大提高了。

3.为了改善面层材料的物理力学性能改进了面层配料方案。面层材料中不加锯末和水泥等材料，而加入了适量的滑石粉或石英粉，不仅提高了力学指标，也改善了物理性能，即增加了面层材料的韧性，减少了材料的收缩应力，防止龟裂的可能性。

本发明的目的是由以下措施达到的：

本产品的制造方法为复合型，分底层与面层两部分。底层是用水泥、砂、碎石制成的约300号的高标号混凝土板材，水泥可以是普通的硅酸盐水泥或早强水泥或火山灰水泥均可。待此板达到设计强度后，即可在其上粘结面层。面层的主要材料为氧化镁含量在80%以上的菱镁粉，辅助材料为石粉、防水剂等。其配合比见下表，用卤水为调合剂，掺入矿物质无机颜料，混合于面层的拌合料中，将面层拌合料注入平板的玻璃模具中，经振捣形成厚4毫米左右的面层。在面层材料初凝前将底层混凝土板放入模具中，再振捣使面层与底层粘合一起。在20℃±5℃的环境中养护24小时脱模，即可得到有美丽花纹的人造大理石。为使底面层粘结牢固和不使表面产生收缩裂纹，在粘结前，底层混凝土板上应充分涂刷菱镁粉浆。

面层材料配合比表

菱镁粉        滑石粉（或石英粉）    防水剂（硫酸亚铁）    卤水

  1                    0.2-0.25                        0.02-0.05                  适量

待面层养护约20天后，进行表面处理。用氢氧化钠和碳酸钠各25-30%的水溶液混合一起浸泡面层，几分钟以后用水清洗，晾一天后再用上述方法进行二次处理，清洗后晾干，约7天后即可打蜡出厂。

为了提高面层材料的强度，可在面层配料中加入适量的玻璃纤维，可进一步提高面层的力学指标和抗裂性能。

本发明的积极效果：

1.本产品的制造方法为复合型，可以用不同的底层厚度人为地控制板在不同温差下的变形值。例如板在温差-20℃至±60℃之间变化，采用前述公式计算出的板厚，经试验未发现板有可见变形。

2.经内部防水处理后，材料内部生成氢氧化铁沉淀物，堵塞了毛细管;外部处理后，表面形成氢氧化镁和碳酸镁，其溶解度大大降低。处理后的板材经24小时水浸及数日雨淋后，表面不变色，且光泽度不降。

3.本产品表面材料的物理力学性能经北京国家建筑材料科学研究院检测结果如下：

抗压强度： 1032kg/cm²

抗折强度： ＞240kg/cm²

磨损度： 2.13g/cm²

硬度：    莫氏3-4

光泽度：    95-99.6

上述指标均超过现有专利文献的指标，并达到或超过天然大理石及我国国家建筑材料工业局发布的部级标准Jc    79-84规定的天然大理石的指标。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.可以人为地控制板的变形，有理有剧;

2.抗水性大大地提高了，处理方法简单、便宜，切实可行;

3.面层材料物理力学性能大大超过现有技术的指标。

本产品的生产工艺流程如下：

发明者使用该项发明已经生产了小量的菱镁粉人造大理石，达到了设计要求。具体操作如下：

首先用约300号的水泥、砂、石子加水搅拌，制成所需尺寸规格的混凝土底板，备用。

制备面层材料，发明者将菱镁粉1份，石英粉0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25份，硫酸亚铁0.02、0.03、0.04、0.05份，进行排列组配，加入比重为1·2的卤水，调和成糊状，再加入不同的颜料，即可得到不同的美丽花纹。发明者又以滑石粉代替石英粉，以同等的比例调制，都获得了成功。

将面层材料注入玻璃模具，并振捣，在其初凝前将涂有菱镁土浆的混凝土底板平放在面层上振动，使其充分粘结。在20℃±5℃的环境中养护24小时脱模，脱模后继续养护20天，再进行表面处理。

表面处理是：用氢氧化钠、碳酸钠各25%、27%、29%、30%的水溶液组配成浓度不同的溶液进行，浸泡表面几分钟用水清洗，晾一天后，再用上述方法进行第二次处理，清洗后晾干，约7天后即可打蜡做为成品出厂

Claims (4)

1、一种由菱镁粉、卤水、砂石、水泥、矿物颜料等原料组成的人造大理石，其特征在于采用了复合型制造方法，由底层和面层粘结而成，其面层为菱镁胶凝材料，它由菱镁粉、滑石粉(或石英粉)、防水剂、卤水所组成，底层为水泥、砂、石制成的约300号的高标号水泥混凝土板材。

2、根据权利要求1所述的人造大理石，其特征是面层材料的配比为：

菱镁粉    滑石粉（或石英粉）  防水剂（硫酸亚铁）  卤水    1          0.2-0.25            0.02-0.05         适量

3、根据权利要求1所述的人造大理石，其特征是在模具中的面层材料初凝前先将底层混凝土板充分涂抹菱镁混凝土浆后放入模具中充分振荡使其粘合，在20℃±5℃的环境中养护24小时脱膜。

4、根据权利要求1所述的人造大理石，其特征是脱膜约20天以后进行表面处理，即用氢氧化钠和碳酸钠各25-30%的水溶液混合液浸泡表面，用水清洗，晾一天后再进行第二次浸泡处理，清洗晾干，七天后即可打蜡出厂。