CN106007517A - 地聚合物基水磨石的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料领域，旨在提供一种地聚合物基水磨石的制备方法。包括：按下述重量比例称取各原料：碱激发剂10～20份、铝硅质原料100份、无机骨料80～150份、着色颜料0～5份、水30～50份；所述碱激发剂是指NaOH或Na2O·nSiO2，n＝1.0～2.0；先将碱激发剂、无机骨料、着色颜料和水加入混凝土搅拌机中搅拌5min；然后加入铝硅质原料，继续搅拌2～10min，形成浆料；将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤，制得地聚合物基水磨石。本发明以地聚合物为胶凝材料，能耗少、环境污染小；制备所得的水磨石抗折强度高，吸水率低，应用领域广泛。

Description

地聚合物基水磨石的制备方法
技术领域
本发明涉及一种地聚合物基水磨石的制备方法，属于建筑材料领域。
背景技术
水磨石(也称磨石)是将碎石、玻璃、石英石等骨料拌入水泥、环氧树脂等粘接材料中，再经浇注、固化、，主要应用于地板、楼梯或墙壁的装饰面层，可预制也可现制。
水磨石按粘结材料的不同分为树脂基水磨石和水泥基水磨石，树脂基水磨石其主要原料为天然碎石，含量达到92％以上，既保留了天然石高贵、典雅的特性，又具有色泽艳丽、颜色均匀、光洁度高等特点，故其装饰效果完可与天然大理石或花岗岩相媲美，但树脂基水磨石可燃、受热容易变形、耐候性差、硬度一般不高、有气味，这些性能还有待进一步改善；水泥基水磨石与树脂基水磨石相比，价格便宜、更耐火、耐久、透气、防滑，使用年限可与混凝土的使用年限相当，但其光泽、耐酸、耐污染能力稍差，并且水泥是高能耗、高污染产业。据测算，每生产一吨水泥需耗费煤115kg和电108kW·h，并且水泥工业颗粒物排放占全国颗粒物排放总量的15％～20％，氮氧化物排放量约占全国总量的10％～12％，CO2排放量位居各工业之首，是全国平均水平的7.5倍，重金属汞排放占了全国汞排放的14％。
地聚合物是以硅铝质材料为原料，在碱激发剂作用下，常温或低于150℃下合成的一种新型胶凝材料，具有原料来源广、工艺简单、能耗少、环境污染小等优点。目前，以地聚合物为粘结材料制备水磨石还未见报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种地聚合物基水磨石的制备方法。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种地聚合物基水磨石的制备方法，包括步骤：
(1)按下述重量比例称取各原料：
所述碱激发剂是指NaOH或Na2O·nSiO2，n＝1.0～2.0；
(2)先将碱激发剂、无机骨料、着色颜料和水加入混凝土搅拌机中搅拌5min；然后加入铝硅质原料，继续搅拌2～10min，形成浆料；
(3)将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤，制得地聚合物基水磨石。
本发明中，所述铝硅质原料是下述组分的一种或多种：偏高岭土、粉煤灰或钢渣，或者是含有铝硅成分的矿渣或尾矿。
本发明中，所述无机骨料是白云石、大理石、石英石、玻璃中的一种或多种，粒径0.2～5cm。
本发明中，所述着色颜料是无机颜料。
发明原理描述：
本发明中，碱激发剂与铝硅质原料反应形成地聚合物，对无机骨料和着色颜料进行包覆，形成稳定、硬质地聚合物基水磨石。与现有技术中的地聚合物混凝土相比，本发明骨料不使用高硬度的砂、石，因其不利于水磨石后期打磨抛光。本发明骨料色彩鲜明，装饰性好，能提高水磨石美观度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)以地聚合物为胶凝材料，能耗少、环境污染小；
(2)制备所得的水磨石抗折强度高，吸水率低，应用领域广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。
实施例1
一种地聚合物基水磨石，其配方比例如下(重量比)
所述地聚合物以Na2O·nSiO2(n:1.0)为碱激发剂，以偏高岭土为铝硅质原料反应制备而成；所述无机骨料为大理石，粒径0.2～2cm。
地聚合物基水磨石制备步骤为：按比例称取水玻璃、大理石、着色颜料、水于混凝土搅拌机中，搅拌5min后，加入偏高岭土，继续搅拌2min，形成浆料；将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率等性能按JC/T 507-2012标准测试，分别为6.0MPa，4％。
实施例2
一种地聚合物基水磨石，其配方比例如下(重量分数％)
所述地聚合物以Na2O·nSiO2(n:1.2)为碱激发剂，以含有铝硅成分的矿渣为铝硅质原料反应制备而成；所述无机骨料为白云石、大理石(重量比为3:1)，粒径0.5～5cm。
地聚合物基水磨石制备步骤为：按比例称取水玻璃、白云石、大理石、着色颜料、水于混凝土搅拌机中，搅拌5min后，加入矿渣，继续搅拌2min，形成浆料；将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率等性能按JC/T 507-2012标准测试，分别为6.5MPa，5％。
实施例3
一种地聚合物基水磨石，其配方比例如下(重量分数％)
所述地聚合物以Na2O·nSiO2(n:1.5)为碱激发剂，以含有铝硅成分的矿渣及尾矿为铝硅质原料(重量比为4:1)反应制备而成；所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃(重量比为3：1：1)，粒径0.2～5cm。
地聚合物基水磨石制备步骤为：按比例称取水玻璃、白云石、大理石、玻璃、水于混凝土搅拌机中，搅拌5min后，加入矿渣、尾矿，继续搅拌5min，形成浆料；将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率等性能按JC/T 507-2012标准测试，分别为8.0MPa，4％。
实施例4
一种地聚合物基水磨石，其配方比例如下(重量分数％)
所述地聚合物以Na2O·nSiO2(n:2.0)为碱激发剂，以粉煤灰、含有铝硅成分的矿渣为铝硅质原料(重量比为1:5)反应制备而成；所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃、石英石(重量比为1：1：1：1)，粒径0.2～5cm。
地聚合物基水磨石制备步骤为：按比例称取水玻璃、白云石、大理石、玻璃、石英石、着色颜料、水于混凝土搅拌机中，搅拌5min后，加入矿渣、粉煤灰，继续搅拌10min，形成浆料；将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率、光泽度等性能按JC/T 507-2012标准测试，分别为5.0MPa，6％。
实施例5
一种地聚合物基水磨石，其配方比例如下(重量分数％)
所述地聚合物以NaOH为碱激发剂，以钢渣、含有铝硅成分的矿渣为铝硅质原料(重量比为1:5)反应制备而成；所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃、石英石(重量比为1：1：1：1)，粒径0.2～5cm。
地聚合物基水磨石制备步骤为：按比例称取水玻璃、白云石、大理石、玻璃、石英石、着色颜料、水于混凝土搅拌机中，搅拌5min后，加入矿渣、钢渣，继续搅拌10min，形成浆料；将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率、光泽度等性能按JC/T 507-2012标准测试，分别为4.0MPa，6.5％。
对比实施例
以下对比例，均以上述5个案例中的抗折强度最的案例—实施例3作为基础进行设置。
对比例1
将实施例3中“无机骨料100”更换为“无机骨料70”，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸水率分别为7.5MPa，4％。
对比例2
将实施例3中“无机骨料100”更换为“无机骨料160”，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸水率分别为7.0MPa，6％。
对比例3
将实施例3中“碱激发剂20份，铝硅质原料100份”更换为“碱激发剂8份，铝硅质原料100份”，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸水率分别为3.0MPa，7％。
对比例4
将实施例3中“碱激发剂20份，铝硅质原料100份”更换为“碱激发剂25份，铝硅质原料100份”，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸水率分别为7.0MPa，6％。
对比例5
将实施例3中“所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃(重量比为3：1：1)，粒径0.2～5cm”更换为“所述无机骨料为河砂，粒径0.2～5cm”，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸水率分别为5.0MPa，5％。
对比例6
将实施例3中“所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃(重量比为3：1：1)，粒径0.2～5cm”更换为“所述无机骨料为碎石，粒径0.2～5cm”，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸水率分别为4.5MPa，5％。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种地聚合物基水磨石的制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)按下述重量比例称取各原料：
所述碱激发剂是指NaOH或Na2O·nSiO2，n＝1.0～2.0；
(2)先将碱激发剂、无机骨料、着色颜料和水加入混凝土搅拌机中搅拌5min；然后加入铝硅质原料，继续搅拌2～10min，形成浆料；
(3)将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤，制得地聚合物基水磨石。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝硅质原料是下述组分的一种或多种：偏高岭土、粉煤灰或钢渣，或者是含有铝硅成分的矿渣或尾矿。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机骨料是白云石、大理石、石英石、玻璃中的一种或多种，粒径0.2～5cm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述着色颜料是无机颜料。
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