CN104291752A - 一种具有天然光泽的人造石材及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种具有天然光泽的人造石材及其生产方法，属于建筑材料技术领域，解决了现有人造石材原料中需要添加化工颜料，存在污染环境，容易老化褪色，强度差的问题，本发明人造石材由以下重量百分比含量的原料混合而成：粒径为2～8毫米的石料60%，水泥30%，20～200目的石粉9.995%，减水剂0.005%，消泡剂0.05%。本发明还提供了上述人造石材的生产方法，包括取上述重量配比的原料，加水混合后倒入模具中，覆盖上玻璃纤维土工格栅，经振动后脱模，再用条纹机打磨后得到成品。本发明产品不添加任何化工颜料，采用天然的各种颜色的石粉来作为染色剂，色彩浑然天成，不易老化，强度高。

Description

一种具有天然光泽的人造石材及其生产方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及一种高强度天然彩色地砖及其生产方法。

背景技术

中国的石材资源储量是世界第一,石材原料的消耗量也是世界第一。相当部分矿山开采企业“充分利用”中国丰富石材资源，滥采乱挖，无节制、破坏性甚至是毁灭性地掠夺资源，而石材作为不可再生资源被大量的浪费，导致我国部分优秀的石材资源已经接近枯竭。由于各方面原因，造成矿山无序开采，在破坏森林植被的同时，加工石材产生的粉尘、废水、灰泥和噪声，加剧了生态环境恶化；同时由于不注意开采过程安全及开采方式不当，已经造成众多事故发生。

天然石材因为是天然形成，形成的过程、环境等不尽相同，导致致密度不均、硬度不均，抗压强度和抗折强度不均，耐磨性不均，被硬重物体撞击时易受损伤。

高端的石材虽然色彩丰富，美观自然，但是价格也相对高昂，而且资源稀少；而低端的石材外观色彩单一，难以满足设计者和市场的整体设计要求。

天然石材怕酸碱，酸会令花岗石泛黄，大理石外表被腐蚀，碱也会让花岗石形成晶体剥落，使石材外貌光芒尽掉，还会放射有害毒素，远远不能适应市场需求。

普通的混凝土路面砖大部分是使用水泥本色的，现有的人造石材原料中需要添加化工颜料，这种人造石材存在以下缺陷：

化工颜料会污染环境，危害人体健康；

化工颜料色调单一、太过艳丽、缺少真实自然实感, 造成跟周围的环境不协调，难以达到景观工程设计师的要求，使用化工颜料的话颜色会随着使用时间与环境变化均会老化、变色，刚铺设的时候可能会光彩夺目、楚楚动人，但时过境迁，面目皆非，失去装饰作用，从内在和外在都不能适应长久的自然美和内在质量；

强度差；

制造成本高。

发明内容

为解决现有人造石材原料中需要添加化工颜料，存在污染环境，危害人体健康，色调单一，容易老化褪色、变色，强度差，制造成本高的问题，本发明提供一种具有天然光泽的人造石材，其技术方案如下：

一种具有天然光泽的人造石材，由以下重量百分比含量的原料混合而成：

粒径为2～8毫米的石料60%，水泥30%，20～200目的石粉9.995%，减水剂0.005%，消泡剂0.05%。

本发明还提供了一种生产上述具有天然光泽的人造石材的方法，包括以下顺序步骤：

步骤1：原料配制：

取以下重量配比的原料：粒径为2～8毫米的石料60%，水泥30%，20～200目的石粉9.995%，减水剂0.005%，消泡剂0.05%；

将上述原料均匀搅拌混合，得到混合干料；

在混合干料中加入水混合搅拌1000秒，得到初级浆料，其中水与混合干料的重量比为23～25：100；

然后将初级浆料倒入模具的型腔中；

在模具的型腔中的初级浆料表面覆盖玻璃纤维土工格栅，得到增强浆料；

步骤2：成型：

将模具中的增强浆料振动30秒，振动频率为2900赫兹至4800赫兹，激振力为50千牛至90千牛；

然后将增强浆料的表面平整，得到人造石材胚体，其中人造石材胚体上具有玻璃纤维土工格栅的表面构成支承面，人造石材胚体上与支承面相对的表面构成工作面；

将模具整齐堆码成料垛，用塑料薄膜将料垛封盖24小时，控制料垛的温度在37℃～45℃；

步骤3：脱模：

将料垛上的塑料薄膜揭开；

将模具中的人造石材胚体取出，养护24小时，使人造石材胚体含水率在10%以下；

步骤4：表面加工：

采用条纹机对人造石材胚体的工作面进行打磨，使人造石材胚体的工作面呈现凹槽，露出石材表面，得到具有天然光泽的人造石材。

实际使用时，人造石材胚体的工作面供人行走使用，支承面与地面接触。

 

优选地，所述步骤1中的水泥为白水泥、普通水泥、彩色水泥或者铝酸盐水泥。

上述水泥均采用高标号水泥。

 

优选地，所述步骤1中的玻璃纤维土工格栅为不带自粘胶的普通玻璃纤维土工格栅或者自粘式玻璃纤维土工格栅。

 

优选地，所述步骤4中的凹槽深1～6mm。

 

本发明不添加任何化工颜料，采用天然的各种颜色的石粉来作为染色剂，在水泥和石料之间的自然过渡着色剂，具有环保、安全，不会危害人体健康，色彩浑然天成，不易老化，不易变色，强度高，制造成本低的技术效果。

本发明是根据火山爆发时自然界的形成模仿发明，颜色来自用天然石材制成的石粉，能让水泥和碎石料的色彩水乳交融，不会产生水泥本色与碎石料的色差大的情况。

本发明人造石材极大突出了内在和外在两个亮点：内在质量为高强度以及远超天然花岗石的抗折能力，有效防止车辆和其它不可预见的破坏，只有这样才能适应环境和兼顾实用性；外在美观以自然界火山爆发的规律来实现高仿真，回归自然，真实体现自然和谐之美。

本发明采用自然成型工艺，相对于机压成型工艺来说，能有效的减小孔洞差距，增加其密实度。

本发明人造石材色彩表现丰富，非常适合各种大中小型广场铺贴，厚度薄，重量轻，强度高，抗折能力远超天然花岗石，耐磨性和耐腐蚀性好，并且具有很好的可加工性，能制成各种形状，不但色彩种类繁多，更好的在工程实例中体现人与自然和谐的好产品。

本发明人造石材的抗压强度为平均值≥40.0MPa，抗折强度平均值为6.56 MPa，吸水率为3.5%，满足GB28635-2012标准要求。

本发明人造石材优点在于颜色种类多样并且不褪色老化，抗折、抗压强度高，耐磨性能优越。

本发明人造石材可用作地砖，其长、宽、高分别为500mm、500mm、28mm，也可根据市场需求，生产多种规格尺寸的产品。

本发明方法中的自动条纹机为浙江省嘉兴市秀洲区昌达机械厂CD-1500A型自动条纹机，用于加工各种路面砖的表面，其机械参数如下：

外观尺寸：1200mm×3000mm×1200mm；

加工尺寸：0～600mm；

刀片尺寸：200mm×600mm；

生产率：180m2/天；

主机功率：11kW；

总装机功率：12kW；

整机质量1.5T。

通过上述自动条纹机，可以在人造石胚体的工作面上加工出条纹或方格，加工方法分别如下：

加工条纹的方法如下：

在刀架上安装刀具，可以采用金刚石异型条纹刀具；

按下输送带正转电源按钮，使输送带顺时针方向移动，将其速度调至中速；

打开输水管道阀门，按下水泵启动电源按钮；

按下主电机启动按钮，使刀具作旋转运动；

将人造石胚体放置在进料口的输送带上，由输送带将其送入条纹机；使刀具切入人造石胚体，在人造石胚体的工作面上留下一组沿纵向延伸的凹槽，从出料口处得到加工后的成品。

加工方格的方法如下：

在刀架上安装刀具，可以采用金刚石异型条纹刀具；

按下输送带正转电源按钮，使输送带顺时针方向移动，将其速度调至中速；

打开输水管道阀门，按下水泵启动电源按钮；

按下主电机启动按钮，使刀具作旋转运动；

将人造石胚体放置在进料口的输送带上，由输送带将其送入条纹机；使刀具切入人造石胚体，在人造石胚体的工作面上留下一组沿纵向延伸的凹槽，从出料口处得到加工后的半成品，将人造石胚体沿水平方向旋转90°后放置进料口的输送带上，使刀具切入人造石胚体，在人造石胚体的工作面上加工成型一组沿横向延伸的凹槽，从出料口处得到人造石胚体成品，所述人造石胚体成品工作面上呈现由纵横交错的凹槽构成的方格。

 

本发明方法中的混凝土振动平台为新乡市金禾机械有限公司生产的金禾牌ZP-10-II 混凝土振动平台，其机械参数如下：

台面尺寸：2000mm×1800mm； 

激振点： 6个；

激振力：60Kn-90Kn；

功率：2500kW。

 

附图说明

    图1为本发明具有天然光泽的人造石材的剖视图。

 

具体实施方式

以下实施例中的原料的生产厂家如下：

减水剂：生产商为昆明红仟禧经贸有限公司；

水泥砂浆消泡剂：生产商为东莞市德丰消泡剂有限公司；

玻璃纤维土工格栅：生产商为泰安路德工程材料有限公司。

 

实施例1：

原料配制：

先取以下重量配比的原料：直径为3mm～4mm的红色碎石料17.1Kg，直径为3mm～4mm的黑色碎石料8.5Kg，直径为3mm～4mm的白色碎石料34.4Kg；525号白色水泥30Kg、20目～200目的白色石粉5Kg、20目～200目的红色石粉4.945Kg；0.005Kg减水剂；0.05Kg DF-807水泥砂浆消泡剂；将上述原料按照水灰比23%～25%的重量份配比加水后混合搅拌1000秒即得到混合料，然后将搅拌均匀的混合料倒入塑料模具中，再在混合料上面加入450mm╳450mm EGA80-80的玻璃纤维土工格栅，以增强其抗折强度。

成型：

在混凝土振动平台上将模具中的混合料振动30秒，振动频率为2900赫兹至4800赫兹，激振力为50千牛至90千牛，使玻璃纤维土工格栅下沉2mm～5mm；

然后将模具中的混合料表面平整后即制的华米石胚体，将其整齐堆码成垛，用塑料薄膜封盖24小时，将温度控制在37℃～45℃。

脱模：

让胚体在模具中自然成型24小时后即可脱模，脱模后养护48小时，使其含水率在20%以下、强度达到60%以上即可加工其表面。

表面加工：

将养护后的华米石放置在多功能自动条纹机上，加工其表面后即制的华米砖。

本实施例制备的天然人造石为仿照天然花岗岩而制成，其硬度高，抗折强度高，而且耐磨度，防滑性能也极佳，颜色美观自然，阳光照射不会发生弯曲变形，永不退色，该人造石在表面湿水后色彩更加鲜明呈现出自然的纹理。

 

实施例2：

原料配制：

先取以下重量配比的原料：直径为3mm～4mm的白色碎石料12Kg，直径为3mm～4mm的黑色碎石料48Kg；425号普通硅酸盐水泥30Kg、20目～200目的黑色石粉9.945Kg；0.005Kg减水剂；0.05Kg DF-807水泥砂浆消泡剂；将上述原料按照水灰比23%～25%的重量份配比加水后混合搅拌1000秒即得到混合料，然后将搅拌均匀的混合料倒入塑料模具中，再在混合料上面加入450mm╳450mm EGA80-80的玻璃纤维土工格栅，以增强其抗折强度。

成型：

在混凝土振动平台上将模具中的混合料振动30秒，振动频率为2900赫兹至4800赫兹，激振力为50千牛至90千牛，使玻璃纤维土工格栅下沉2mm～5mm；

然后将模具中的混合料表面平整后即制的华米石胚体，将其整齐堆码成垛，用塑料薄膜封盖24小时，将温度控制在37℃～45℃。

脱模：

让胚体在模具中自然成型24小时后即可脱模，脱模后养护48小时，使其含水率在20%以下、强度达到60%以上即可加工其表面。

表面加工：

将养护后的华米石放置在多功能自动条纹机上，加工其表面后即制的华米砖。

本实施例制备的天然人造石，其硬度高，抗折强度高，而且耐磨度，防滑性能也极佳，颜色美观自然，阳光照射不会发生弯曲变形，永不退色，该人造石在表面湿水后色彩更加鲜明呈现出自然的肌理。

本实施例制备的天然人造石如图1所示，由水泥浆1和包裹在水泥浆1中的白色碎石料2和黑色碎石料3，黑色石粉4，玻璃纤维土工格栅5构成，其中白色碎石料2和黑色碎石料3的粒径范围均在1毫米至6毫米之间，经过表面加工后即得到表面条纹6。

 

实施例3：

原料配制：

先取以下重量配比的原料：直径为3mm～4mm的红色碎石料17.1Kg，直径为3mm～4mm的白色碎石料42.9Kg；525号白色水泥30Kg、20目～200目的白色石粉9.945Kg； 0.005Kg减水剂；0.05Kg DF-807水泥砂浆消泡剂；将上述原料按照水灰比23%～25%的重量份配比加水后混合搅拌1000秒即得到混合料，然后将搅拌均匀的混合料倒入塑料模具中，再在混合料上面加入450mm╳450mm EGA80-80的玻璃纤维土工格栅，以增强其抗折强度。

成型：

在混凝土振动平台上将模具中的混合料振动30秒，振动频率为2900赫兹至4800赫兹，激振力为50千牛至90千牛，使玻璃纤维土工格栅下沉2mm～5mm；

然后将模具中的混合料表面平整后即制的华米石胚体，将其整齐堆码成垛，用塑料薄膜封盖24小时，将温度控制在37℃～45℃。

脱模：

让胚体在模具中自然成型24小时后即可脱模，脱模后养护48小时，使其含水率在20%以下、强度达到60%以上即可加工其表面。

表面加工：

将养护后的华米石放置在多功能自动条纹机上，加工其表面后即制的华米砖。

本实施例制备的天然人造石，其硬度高，抗折强度高，而且耐磨度，防滑性能也极佳，颜色美观自然，阳光照射不会发生弯曲变形，永不退色，该人造石在表面湿水后色彩更加鲜明。

Claims (5)

1.一种具有天然光泽的人造石材，其特征在于，由以下重量百分比含量的原料混合而成：

粒径为2～8毫米的石料60%，水泥30%，20～200目的石粉9.995%，减水剂0.005%，消泡剂0.05%。

2.一种生产权利要求1所述的具有天然光泽的人造石材的方法，其特征在于，包括以下顺序步骤：

步骤1：原料配制：

取以下重量配比的原料：粒径为2～8毫米的石料60%，水泥30%，20～200目的石粉9.995%，减水剂0.005%，消泡剂0.05%；

将上述原料均匀搅拌混合，得到混合干料；

在混合干料中加入水混合搅拌1000秒，得到初级浆料，其中水与混合干料的重量比为23～25：100；

然后将初级浆料倒入模具的型腔中；

在模具的型腔中的初级浆料表面覆盖玻璃纤维土工格栅，得到增强浆料；

步骤2：成型：

将模具中的增强浆料振动30秒，振动频率为2900赫兹至4800赫兹，激振力为50千牛至90千牛；

然后将增强浆料的表面平整，得到人造石材胚体，其中人造石材胚体上具有玻璃纤维土工格栅的表面构成支承面，人造石材胚体上与支承面相对的表面构成工作面；

将模具整齐堆码成料垛，用塑料薄膜将料垛封盖24小时，控制料垛的温度在37℃～45℃；

步骤3：脱模：

将料垛上的塑料薄膜揭开；

将模具中的人造石材胚体取出，养护24小时，使人造石材胚体含水率在10%以下；

步骤4：表面加工：

采用条纹机对人造石材胚体的工作面进行打磨，使人造石材胚体的工作面呈现凹槽，露出石材表面，得到具有天然光泽的人造石材。

3.根据权利要求2所述的一种生产具有天然光泽的人造石材的方法，其特征在于：

所述步骤1中的水泥为白水泥、普通水泥、彩色水泥或铝酸盐水泥。

4.根据权利要求2或3所述的一种生产具有天然光泽的人造石材的方法，其特征在于： 

所述步骤1中的玻璃纤维土工格栅为不带自粘胶的普通玻璃纤维土工格栅或者自粘式玻璃纤维土工格栅。

5.根据权利要求4所述的一种生产具有天然光泽的人造石材的方法，其特征在于：

所述步骤4中的凹槽深1～6mm。