CN106938905A - 一种高强度环保彩砖瓦及制备方法 - Google Patents

一种高强度环保彩砖瓦及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度环保彩砖瓦及制备方法，属于建材技术领域。所述彩砖瓦包括如下组分：生石膏、硅藻土、页岩硅藻泥、凹凸棒土、石灰石、硅酸钠、玻璃纤维、河底细沙、水泥、添加剂。制备方法包括：分别称取生石膏、硅藻土、页岩硅藻泥、石灰石、硅酸钠、河底细沙、水泥，粉碎并混合得混合物a1；将混合物a1与凹凸棒土混合均匀，搅拌过程中加水，再将玻璃纤维加入到混合物中充分搅拌均匀得混合物a2；将混合物a2挤压成型，经养护之后喷涂涂料，烘干即得所述彩砖瓦。所述彩砖瓦具有较好力学强度及防透水性能，有效避免了彩砖瓦使用过程中开裂现象，大大提高了彩砖瓦的使用寿命，还具有较好的防霉作用，有效防止彩砖瓦周围藻类的生长。

Description

一种高强度环保彩砖瓦及制备方法
技术领域
本发明涉及建材技术领域，具体涉及一种高强度环保彩砖瓦及制备方法。
背景技术
彩瓦即彩色混凝土屋面瓦是一种以水泥和砂为主要原材料经挤压或模压成型的建筑材料。它具有强度高，覆盖平整，寿命长等优点。它不用粘土、不用烧结，节省耕地、节约能源，符合国家的产业政策。因此它是一个符合国情、符合时代、深受广大人民群众喜爱，发展前景十分广阔的建筑材料。目前国内辊压彩瓦在使用时容易开裂，影响了辊压彩瓦的推广使用。
公开号为CN104016634A的中国发明专利公开了一种辊压彩瓦及其生产工艺，一种辊压彩瓦，包括水泥、粗砂、细砂和颜料；所述各组分的质量份数为水泥28~32、粗砂37~44、细砂18~22、颜料9~12；一种辊压彩瓦的生产工艺，包括以下工序：配料、一次搅拌、二次搅拌、三次搅拌、主瓦成型、丙烯酸喷涂、室内养护、淋水养护、喷涂、烘干、检查。所述彩瓦机制备工艺虽然从彩瓦密度上进行控制对彩瓦的透水性进行了改善，增加了颜料的粘附性，但是单纯丙烯酸涂料的防水性能还有待提高，进而也会对彩瓦整体的防水性能造成影响，且仅通过细沙的细度来控制彩瓦的强度，效果不明显。
因此，研究开发一种能够有效提高彩砖瓦强度，防止彩砖瓦使用过程中开裂，并具有较好的防透水性能的彩砖瓦及制备方法成为目前研究的重点，也具有较好的应用前景及使用价值。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高强度环保彩砖瓦及制备方法，所述彩砖瓦不仅具有较好力学强度及较好的防透水性能，有效避免了彩砖瓦使用过程中开裂的现象，大大提高了彩砖瓦的使用寿命，还具有较好的防霉作用，能够有效防止彩砖瓦周围藻类的生长。此外，所述制备方法简单易行，具有较好的应用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种高强度环保彩砖瓦，包括如下重量份数的各原料：生石膏20~35份、硅藻土10~25份、页岩硅藻泥5~12份、凹凸棒土13~26份、石灰石25~30份、硅酸钠8~15份、玻璃纤维3~11份、河底细沙10~18份、水泥21~35份、添加剂3~8份。
优选地，所述生石膏28份、硅藻土20份、页岩硅藻泥9份、凹凸棒土23份、石灰石26份、硅酸钠12份、玻璃纤维8份、河底细沙15份、水泥30份、添加剂5份。
优选地，所述凹凸棒土为膏状凹凸棒粘土，即凹凸棒粘土经湿法选矿未进行固液分离前的膏状凹凸棒石粘土，其中凹凸棒粘土与水的质量比为1:5~10。
优选地，所述添加剂包括颜料和表面涂料。
优选地，所述颜料为红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料中的任一种。
优选地，所述表面涂料为石墨烯改性聚氨酯涂料。
优选地，所述水泥为硅酸盐或者普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5，水泥的标准稠度需水量≤27%，水泥的初凝时间≥45min，终凝时间≤6.5h，水泥的比表面积≥3000cm2/g，水泥的80μm方孔筛筛余量≤10%，水泥的3d抗压强度≥12.0Mpa，水泥的28d抗压强度≥32.5Mpa，水泥的快速抗折强度≥5.5Mpa。
本发明还涉及一种制备高强度环保彩砖瓦的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取生石膏、硅藻土、页岩硅藻泥、石灰石、硅酸钠、河底细沙、水泥，粉碎至粒径为50~100目，混合均匀得混合物a1，备用；
（2）将混合物a1与膏状凹凸棒粘土混合均匀，搅拌过程中加水，使得混合物中水的含量为20%~50%，再将玻璃纤维加入到混合物中搅拌10~20min，充分搅拌均匀得混合物a2；
（3）将混合物a2填充到瓦模内，利用瓦机将最终的混合物料挤压成型，成型时瓦机最高压力≥120Mpa，压力持续时间为0.5~0.8s；
（4）向成型的瓦体上喷涂石墨烯改性聚氨酯涂料，喷涂结束后将瓦体置于温度为50~55℃的保养室中保养6~8h；
（5）将室内养护后的瓦体进行淋水养护15天，每天淋水不少于2次；
（6）将淋水养护后的半成品瓦体晾干，至表面干燥、无水痕迹，将调制好的添加有颜料的涂料喷涂在半成品瓦体上，然后将瓦体烘干，即得所述彩砖瓦。
优选地，所述步骤（4）中涂料的喷涂厚度为刚好覆盖瓦体即可，步骤（6）中涂料喷涂厚度为0.2~0.6mm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的高强度环保彩砖瓦，不仅具有较好力学强度及较好的防透水性能，有效避免了彩砖瓦使用过程中开裂的现象，大大提高了彩砖瓦的使用寿命，还具有较好的防霉作用，能够有效防止彩砖瓦周围藻类的生长，避免了为防止藻类生长而对墙体进行粉刷造成的资源浪费，降低了使用成本，为墙体保持干净的环境提供了条件。
（2）本发明所述的高强度环保彩砖瓦中添加有膏状凹凸棒粘土，具有较好的粘性和可塑性，有利于原料之间的乳化和粘结，应用到彩砖瓦制备中能够大大增加彩砖瓦的粘结性能、抗剥落性能和防水效果，再加上硅藻土的存在，与凹凸棒土具有相得益彰的作用，使得彩砖瓦具有较好的防脱层、防开裂和防水效果。由于凹凸棒土较大的比表面积，具有较好的吸附效果，能够有效吸附瓦体周围不良气味，起到净化空气的作用。
（3）本发明所述高强度环保彩砖瓦所用的涂料为石墨烯改性聚氨酯涂料，由于石墨烯具有独特的片层状结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得石墨烯改性后制备得到的防水涂料具有较好的物理隔绝防水作用，再加上石墨烯具有优异的力学性能，为防水涂料涂层后的力学强度提供了保障，进而使得制备得到的砖瓦不仅具有优异的防水性能，还具有较好的耐刮擦等力学性能。
（4）本发明所述彩砖瓦的制备方法简单易行，具有较好的应用价值，适合工业推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
本发明优选实施例的一种高强度环保彩砖瓦及制备方法；
所述高强度环保彩砖瓦，由如下重量份数的各原料制备而成：
生石膏28份、硅藻土20份、页岩硅藻泥9份、凹凸棒土23份、石灰石26份、硅酸钠12份、玻璃纤维8份、河底细沙15份、水泥30份、添加剂5份。
所述凹凸棒土为膏状凹凸棒粘土，即凹凸棒粘土经湿法选矿未进行固液分离前的膏状凹凸棒石粘土，其中凹凸棒粘土与水的质量比为1:10，具有较好的粘性和可塑性，有利于原料之间的乳化和粘结，应用到彩砖瓦制备中能够大大增加彩砖瓦的粘结性能、抗剥落性能和防水效果，再加上硅藻土的存在，与凹凸棒土具有相得益彰的作用，使得彩砖瓦具有较好的防脱层、防开裂和防水效果。由于凹凸棒土较大的比表面积，具有较好的吸附效果，能够有效吸附瓦体周围不良气味，起到净化空气的作用。
所述添加剂包括颜料和表面涂料，所述颜料为红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料中的任一种。
所述表面涂料为石墨烯改性聚氨酯涂料，由于石墨烯具有独特的片层状结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得石墨烯改性后制备得到的防水涂料具有较好的物理隔绝防水作用，再加上石墨烯具有优异的力学性能，为防水涂料涂层后的力学强度提供了保障。
所述水泥为硅酸盐或者普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5，水泥的标准稠度需水量≤27%，水泥的初凝时间≥45min，终凝时间≤6.5h，水泥的比表面积≥3000cm2/g，水泥的80μm方孔筛筛余量≤10%，水泥的3d抗压强度≥12.0Mpa，水泥的28d抗压强度≥32.5Mpa，水泥的快速抗折强度≥5.5Mpa。
本发明所述制备高强度环保彩砖瓦的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取生石膏、硅藻土、页岩硅藻泥、石灰石、硅酸钠、河底细沙、水泥，粉碎至粒径为50~100目，混合均匀得混合物a1，备用；
（2）将混合物a1与膏状凹凸棒粘土混合均匀，搅拌过程中加水，使得混合物中水的含量为35%，再将玻璃纤维加入到混合物中搅拌15min，充分搅拌均匀得混合物a2；
（3）将混合物a2填充到瓦模内，利用瓦机将最终的混合物料挤压成型，成型时瓦机最高压力≥120Mpa，压力持续时间为0.5~0.8s；
（4）向成型的瓦体上喷涂石墨烯改性聚氨酯涂料，喷涂结束后将瓦体置于温度为50~55℃的保养室中保养6~8h；
（5）将室内养护后的瓦体进行淋水养护15天，每天淋水不少于2次；
（6）将淋水养护后的半成品瓦体晾干，至表面干燥、无水痕迹，将调制好的添加有颜料的涂料喷涂在半成品瓦体上，然后将瓦体烘干，即得所述彩砖瓦。
步骤（4）中涂料的喷涂厚度为刚好覆盖瓦体即可，步骤（6）中涂料喷涂厚度为0.2~0.6mm。
实施例2：
本发明优选实施例的一种高强度环保彩砖瓦及制备方法；
所述高强度环保彩砖瓦，由如下重量份数的各原料制备而成：生石膏20份、硅藻土10份、页岩硅藻泥5份、凹凸棒土13份、石灰石25份、硅酸钠8份、玻璃纤维3份、河底细沙10份、水泥21份、添加剂3份。
所述凹凸棒土为膏状凹凸棒粘土，即凹凸棒粘土经湿法选矿未进行固液分离前的膏状凹凸棒石粘土，其中凹凸棒粘土与水的质量比为1:5，具有较好的粘性和可塑性，有利于原料之间的乳化和粘结，应用到彩砖瓦制备中能够大大增加彩砖瓦的粘结性能、抗剥落性能和防水效果，再加上硅藻土的存在，与凹凸棒土具有相得益彰的作用，使得彩砖瓦具有较好的防脱层、防开裂和防水效果。由于凹凸棒土较大的比表面积，具有较好的吸附效果，能够有效吸附瓦体周围不良气味，起到净化空气的作用。
所述添加剂包括颜料和表面涂料，所述颜料为红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料中的任一种。
所述表面涂料为石墨烯改性聚氨酯涂料，由于石墨烯具有独特的片层状结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得石墨烯改性后制备得到的防水涂料具有较好的物理隔绝防水作用，再加上石墨烯具有优异的力学性能，为防水涂料涂层后的力学强度提供了保障。
所述水泥为硅酸盐或者普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5，水泥的标准稠度需水量≤27%，水泥的初凝时间≥45min，终凝时间≤6.5h，水泥的比表面积≥3000cm2/g，水泥的80μm方孔筛筛余量≤10%，水泥的3d抗压强度≥12.0Mpa，水泥的28d抗压强度≥32.5Mpa，水泥的快速抗折强度≥5.5Mpa。
本发明所述制备高强度环保彩砖瓦的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取生石膏、硅藻土、页岩硅藻泥、石灰石、硅酸钠、河底细沙、水泥，粉碎至粒径为50~100目，混合均匀得混合物a1，备用；
（2）将混合物a1与膏状凹凸棒粘土混合均匀，搅拌过程中加水，使得混合物中水的含量为20%，再将玻璃纤维加入到混合物中搅拌10min，充分搅拌均匀得混合物a2；
（3）将混合物a2填充到瓦模内，利用瓦机将最终的混合物料挤压成型，成型时瓦机最高压力≥120Mpa，压力持续时间为0.5~0.8s；
（4）向成型的瓦体上喷涂石墨烯改性聚氨酯涂料，喷涂结束后将瓦体置于温度为50~55℃的保养室中保养6~8h；
（5）将室内养护后的瓦体进行淋水养护15天，每天淋水不少于2次；
（6）将淋水养护后的半成品瓦体晾干，至表面干燥、无水痕迹，将调制好的添加有颜料的涂料喷涂在半成品瓦体上，然后将瓦体烘干，即得所述彩砖瓦。
步骤（4）中涂料的喷涂厚度为刚好覆盖瓦体即可，步骤（6）中涂料喷涂厚度为0.2~0.6mm。。
实施例3：
本发明优选实施例的一种高强度环保彩砖瓦及制备方法；
所述高强度环保彩砖瓦，由如下重量份数的各原料制备而成：
生石膏35份、硅藻土25份、页岩硅藻泥12份、凹凸棒土26份、石灰石30份、硅酸钠15份、玻璃纤维11份、河底细沙18份、水泥35份、添加剂8份。
所述凹凸棒土为膏状凹凸棒粘土，即凹凸棒粘土经湿法选矿未进行固液分离前的膏状凹凸棒石粘土，其中凹凸棒粘土与水的质量比为1:5~10，具有较好的粘性和可塑性，有利于原料之间的乳化和粘结，应用到彩砖瓦制备中能够大大增加彩砖瓦的粘结性能、抗剥落性能和防水效果，再加上硅藻土的存在，与凹凸棒土具有相得益彰的作用，使得彩砖瓦具有较好的防脱层、防开裂和防水效果。由于凹凸棒土较大的比表面积，具有较好的吸附效果，能够有效吸附瓦体周围不良气味，起到净化空气的作用。
所述添加剂包括颜料和表面涂料，所述颜料为红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料中的任一种。
所述表面涂料为石墨烯改性聚氨酯涂料，由于石墨烯具有独特的片层状结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得石墨烯改性后制备得到的防水涂料具有较好的物理隔绝防水作用，再加上石墨烯具有优异的力学性能，为防水涂料涂层后的力学强度提供了保障。
所述水泥为硅酸盐或者普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5，水泥的标准稠度需水量≤27%，水泥的初凝时间≥45min，终凝时间≤6.5h，水泥的比表面积≥3000cm2/g，水泥的80μm方孔筛筛余量≤10%，水泥的3d抗压强度≥12.0Mpa，水泥的28d抗压强度≥32.5Mpa，水泥的快速抗折强度≥5.5Mpa。
本发明所述制备高强度环保彩砖瓦的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取生石膏、硅藻土、页岩硅藻泥、石灰石、硅酸钠、河底细沙、水泥，粉碎至粒径为50~100目，混合均匀得混合物a1，备用；
（2）将混合物a1与膏状凹凸棒粘土混合均匀，搅拌过程中加水，使得混合物中水的含量为50%，再将玻璃纤维加入到混合物中搅拌20min，充分搅拌均匀得混合物a2；
（3）将混合物a2填充到瓦模内，利用瓦机将最终的混合物料挤压成型，成型时瓦机最高压力≥120Mpa，压力持续时间为0.5~0.8s；
（4）向成型的瓦体上喷涂石墨烯改性聚氨酯涂料，喷涂结束后将瓦体置于温度为50~55℃的保养室中保养6~8h；
（5）将室内养护后的瓦体进行淋水养护15天，每天淋水不少于2次；
（6）将淋水养护后的半成品瓦体晾干，至表面干燥、无水痕迹，将调制好的添加有颜料的涂料喷涂在半成品瓦体上，然后将瓦体烘干，即得所述彩砖瓦。
步骤（4）中涂料的喷涂厚度为刚好覆盖瓦体即可，步骤（6）中涂料喷涂厚度为0.2~0.6mm。
综上所述，本发明所述的高强度环保彩砖瓦，不仅具有较好力学强度及较好的防透水性能，有效避免了彩砖瓦使用过程中开裂的现象，大大提高了彩砖瓦的使用寿命，还具有较好的防霉作用，能够有效防止彩砖瓦周围藻类的生长，避免了为防止藻类生长而对墙体进行粉刷造成的资源浪费，降低了使用成本，为墙体保持干净的环境提供了条件。此外，本发明所述制备方法简单易行，具有较好的应用价值，适合工业推广应用。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种高强度环保彩砖瓦，其特征在于：包括如下重量份数的各原料：生石膏20~35份、硅藻土10~25份、页岩硅藻泥5~12份、凹凸棒土13~26份、石灰石25~30份、硅酸钠8~15份、玻璃纤维3~11份、河底细沙10~18份、水泥21~35份、添加剂3~8份。
2.根据权利要求1所述的高强度环保彩砖瓦，其特征在于：所述生石膏28份、硅藻土20份、页岩硅藻泥9份、凹凸棒土23份、石灰石26份、硅酸钠12份、玻璃纤维8份、河底细沙15份、水泥30份、添加剂5份。
3.根据权利要求1所述的高强度环保彩砖瓦，其特征在于：所述凹凸棒土为膏状凹凸棒粘土，即凹凸棒粘土经湿法选矿未进行固液分离前的膏状凹凸棒石粘土，其中凹凸棒粘土与水的质量比为1:5~10。
4.根据权利要求1所述的高强度环保彩砖瓦，其特征在于：所述添加剂包括颜料和表面涂料。
5.根据权利要求4所述的高强度环保彩砖瓦，其特征在于：所述颜料为红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料中的任一种。
6.根据权利要求4所述的高强度环保彩砖瓦，其特征在于：所述表面涂料为石墨烯改性聚氨酯涂料。
7.根据权利要求1所述的高强度环保彩砖瓦，其特征在于：所述水泥为硅酸盐或者普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5，水泥的标准稠度需水量≤27%，水泥的初凝时间≥45min，终凝时间≤6.5h，水泥的比表面积≥3000cm2/g，水泥的80μm方孔筛筛余量≤10%，水泥的3d抗压强度≥12.0Mpa，水泥的28d抗压强度≥32.5Mpa，水泥的快速抗折强度≥5.5Mpa。
8.一种制备如权利要求1~7任一项所述的高强度环保彩砖瓦的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取生石膏、硅藻土、页岩硅藻泥、石灰石、硅酸钠、河底细沙、水泥，粉碎至粒径为50~100目，混合均匀得混合物a1，备用；
（2）将混合物a1与膏状凹凸棒粘土混合均匀，搅拌过程中加水，使得混合物中水的含量为20%~50%，再将玻璃纤维加入到混合物中搅拌10~20min，充分搅拌均匀得混合物a2；
（3）将混合物a2填充到瓦模内，利用瓦机将最终的混合物料挤压成型，成型时瓦机最高压力≥120Mpa，压力持续时间为0.5~0.8s；
（4）向成型的瓦体上喷涂石墨烯改性聚氨酯涂料，喷涂结束后将瓦体置于温度为50~55℃的保养室中保养6~8h；
（5）将室内养护后的瓦体进行淋水养护15天，每天淋水不少于2次；
（6）将淋水养护后的半成品瓦体晾干，至表面干燥、无水痕迹，将调制好的添加有颜料的涂料喷涂在半成品瓦体上，然后将瓦体烘干，即得所述彩砖瓦。
9.根据权利要求8所述的高强度环保彩砖瓦的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中涂料的喷涂厚度为刚好覆盖瓦体即可，步骤（6）中涂料喷涂厚度为0.2~0.6mm。
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