CN107176810A - 一种环保生态仿石护栏材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保生态仿石护栏材料，包括以下重量份的原料：轻料混合物12‑16份、磷石膏6‑10份、水泥15‑25份、陶瓷粉末10‑20份、白色云母片7‑15份、粘结剂12‑16份、废弃矿渣5‑7份、加强纤维7‑9份、耐候保持添加物4‑8份。本发明的护栏材料外表光洁白净，具有汉白玉的特质，其机械强度高、耐老化、耐摩擦，同时本发明的制备方法充分利用矿物废料、节约了资源、生态环保，材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较大的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种环保生态仿石护栏材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及护栏材料技术领域，具体涉及一种环保生态仿石护栏材料及其制备方法。

背景技术

国内古代建筑中保存着大量石质建筑，如雕刻精美的石制台基、栏杆、高高矗立的华表石柱、巨大的石碑，汉白玉石桥等。随着社会的进步、科技的发展、生活水平的提高，现代生活中人们也开始广泛地使用高雅美观的天然石材作为装饰材料来美化生活环境和工作环境，如装饰住宅、酒店、办公楼、车站、候机楼、商场、剧院等。汉白玉就是纯白色的大理石，是一种石灰石形态，内含闪光晶体，主要由CaCO₃、MgCO₃和SiO₂组成，也包含少量Al₃O₃、Fe₂O₃等成。因为从中国古代起，就用这种石料制作宫殿中的石阶和护栏，所谓“玉砌朱栏”，华丽如玉，所以称做汉白玉。汉白玉的产量约占所有大理石产量的30％。汉白玉通体洁白，也用于雕刻佛像等，西方从古希腊时代就用白色的大理石作为人像雕刻材料。

随着日益膨胀的市场需求，汉白玉护栏远远不能满足需求量，现在仿汉白玉护栏大量使用，现今仿汉白玉护栏的质量差，成本高、易变色。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种环保生态仿石护栏材料，该护栏材料外表光洁白净，具有汉白玉的特质，其机械强度高、耐老化、耐摩擦，同时本发明的制备方法充分利用矿物废料、节约了资源、生态环保，材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较大的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种环保生态仿石护栏材料，包括以下重量份的原料：

轻料混合物12-16份、磷石膏6-10份、水泥15-25份、陶瓷粉末10-20份、白色云母片7-15份、粘结剂12-16份、废弃矿渣5-7份、加强纤维7-9份、耐候保持添加物4-8份。

优选地，所述环保生态仿石护栏材料包括以下重量份的原料：

轻料混合物14份、磷石膏8份、水泥20份、陶瓷粉末15份、白色云母片 11份、粘结剂14份、废弃矿渣6份、加强纤维8份、耐候保持添加物6份。

优选地，所述轻料混合物为膨胀珍珠岩、松脂岩膨胀微珠、膨胀黑曜岩按照重量比2:3:1组成的混合物。

优选地，所述水泥为42.5以上低碱硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥中的一种。

优选地，所述粘结剂为聚乙烯醇、丙烯酸乳液、硅溶胶按照重量比2:3:4组成的混合物。

优选地，所述废弃矿渣为高钛重矿渣、磷矿渣、电炉渣按照重量比3:1:2组成的混合物。

优选地，所述加强纤维为钢纤维、耐碱玻璃纤维按照重量比3:1组成的混合物。

优选地，所述耐候保持添加物为纳米氧化锌、纳米活性炭、纳米铜、钛白粉按照重量2:1:1:2组成的混合物。

本发明提供了一种环保生态仿石护栏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将轻料混合物、陶瓷粉末、白色云母片、废弃矿渣混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过100目得到混合物A；

步骤三，将步骤二制得的混合物A、耐候保持添加物混合加入搅拌机中，添加适量的水，以550-650r/min的转速，搅拌30-40分钟，送入烘干机中在80-100℃下干燥50-70分钟，得到混合B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以3-5℃/min的速率升温至700-800℃保温3-5小时，再以1-3℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；

步骤五，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成3-5mm的片状，碾压次数3-5次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、磷石膏、水泥加入搅拌机中混合均匀，再加入加强纤维、粘结剂、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入压制机内压制成所需尺寸的护栏材料，压制压力为30-34MPa，置于背阴处放置36-48小时，即得发明的环保生态仿石护栏材料。

优选地，所述可净化空气的路面砖的制备步骤为：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将轻料混合物、陶瓷粉末、白色云母片、废弃矿渣混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过100目得到混合物A；

步骤三，将步骤二制得的混合物A、耐候保持添加物混合加入搅拌机中，添加适量的水，以600r/min的转速，搅拌35分钟，送入烘干机中在90℃下干燥60 分钟，得到混合B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以4℃/min的速率升温至750℃保温4小时，再以2℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；

步骤五，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成4mm的片状，碾压次数4次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、磷石膏、水泥加入搅拌机中混合均匀，再加入加强纤维、粘结剂、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入压制机内压制成所需尺寸的护栏材料，压制压力为32MPa，置于背阴处放置42小时，即得发明的环保生态仿石护栏材料。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的一种环保生态仿石护栏材料以废弃矿渣、陶瓷粉末、白色云母片，一方面使得制备的仿石护栏材料具有汉白玉的特性，表面光滑白洁，另一方面充分利用了废弃物，减少了环境污染，达到了生态环保的效果，同时废弃矿渣中含有一定量的二氧化钛，其具有高效分解大气中有机物的能力，有杀菌、除臭、光催化降解有机污染物的功能，能够有效净化汽车尾气中的氧化氮和二氧化硫等有害物质。

(2)本发明的一种环保生态仿石护栏材料添加的轻料混合物，主要为膨胀珍珠岩、松脂岩膨胀微珠、膨胀黑曜岩，能够对甲醛等空气中有害物质进行有效吸收，增强了护栏的净化空气的能力。

(3)本发明的一种环保生态仿石护栏材料辅助添加了耐候保持添加物，主要纳米氧化锌、纳米活性炭、纳米铜、钛白粉，这些添加剂共同作用能够有效增加护栏材料机械强度、耐腐蚀、耐老化性能，使得发明的护栏材料使用寿命更加长久。

(4)本发明的一种环保生态仿石护栏材料外表光洁白净，具有汉白玉的特质，其机械强度高、耐老化、耐摩擦，同时本发明的制备方法充分利用矿物废料、节约了资源、生态环保，材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较大的实用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的一种环保生态仿石护栏材料，包括以下重量份的原料：

轻料混合物12份、磷石膏6份、水泥15份、陶瓷粉末10份、白色云母片 7份、粘结剂12份、废弃矿渣5份、加强纤维7份、耐候保持添加物4份。

本实施例中的轻料混合物为膨胀珍珠岩、松脂岩膨胀微珠、膨胀黑曜岩按照重量比2:3:1组成的混合物。

本实施例中的水泥为42.5以上低碱硫铝酸盐水泥。

本实施例中的粘结剂为聚乙烯醇、丙烯酸乳液、硅溶胶按照重量比2:3:4组成的混合物。

本实施例中的废弃矿渣为高钛重矿渣、磷矿渣、电炉渣按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的加强纤维为钢纤维、耐碱玻璃纤维按照重量比3:1组成的混合物。

本实施例中的耐候保持添加物为纳米氧化锌、纳米活性炭、纳米铜、钛白粉按照重量2:1:1:2组成的混合物。

本实施例的一种环保生态仿石护栏材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将轻料混合物、陶瓷粉末、白色云母片、废弃矿渣混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过100目得到混合物A；

步骤三，将步骤二制得的混合物A、耐候保持添加物混合加入搅拌机中，添加适量的水，以550r/min的转速，搅拌30分钟，送入烘干机中在80℃下干燥50 分钟，得到混合B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以3℃/min的速率升温至700℃保温3小时，再以1℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；

步骤五，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成3-5mm的片状，碾压次数3次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、磷石膏、水泥加入搅拌机中混合均匀，再加入加强纤维、粘结剂、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入压制机内压制成所需尺寸的护栏材料，压制压力为30MPa，置于背阴处放置36小时，即得发明的环保生态仿石护栏材料。

实施例2.

本实施例的一种环保生态仿石护栏材料，包括以下重量份的原料：

轻料混合物16份、磷石膏10份、水泥25份、陶瓷粉末20份、白色云母片15份、粘结剂16份、废弃矿渣7份、加强纤维9份、耐候保持添加物8份。

本实施例中的轻料混合物为膨胀珍珠岩、松脂岩膨胀微珠、膨胀黑曜岩按照重量比2:3:1组成的混合物。

本实施例中的水泥为42.5以上硅酸盐水泥。

本实施例中的粘结剂为聚乙烯醇、丙烯酸乳液、硅溶胶按照重量比2:3:4组成的混合物。

本实施例中的废弃矿渣为高钛重矿渣、磷矿渣、电炉渣按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的加强纤维为钢纤维、耐碱玻璃纤维按照重量比3:1组成的混合物。

本实施例中的耐候保持添加物为纳米氧化锌、纳米活性炭、纳米铜、钛白粉按照重量2:1:1:2组成的混合物。

本实施例的一种环保生态仿石护栏材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将轻料混合物、陶瓷粉末、白色云母片、废弃矿渣混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过100目得到混合物A；

步骤三，将步骤二制得的混合物A、耐候保持添加物混合加入搅拌机中，添加适量的水，以650r/min的转速，搅拌40分钟，送入烘干机中在100℃下干燥 70分钟，得到混合B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以5℃/min的速率升温至800℃保温5小时，再以3℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；

步骤五，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成3-5mm的片状，碾压次数5次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、磷石膏、水泥加入搅拌机中混合均匀，再加入加强纤维、粘结剂、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入压制机内压制成所需尺寸的护栏材料，压制压力为34MPa，置于背阴处放置48小时，即得发明的环保生态仿石护栏材料。

实施例3.

本实施例的一种环保生态仿石护栏材料，包括以下重量份的原料：

轻料混合物14份、磷石膏8份、水泥20份、陶瓷粉末15份、白色云母片 11份、粘结剂14份、废弃矿渣6份、加强纤维8份、耐候保持添加物6份。

本实施例中的轻料混合物为膨胀珍珠岩、松脂岩膨胀微珠、膨胀黑曜岩按照重量比2:3:1组成的混合物。

本实施例中的水泥为42.5以上低碱硫铝酸盐水泥。

本实施例中的粘结剂为聚乙烯醇、丙烯酸乳液、硅溶胶按照重量比2:3:4组成的混合物。

本实施例中的废弃矿渣为高钛重矿渣、磷矿渣、电炉渣按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的加强纤维为钢纤维、耐碱玻璃纤维按照重量比3:1组成的混合物。

本实施例中的耐候保持添加物为纳米氧化锌、纳米活性炭、纳米铜、钛白粉按照重量2:1:1:2组成的混合物。

本实施例的一种环保生态仿石护栏材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将轻料混合物、陶瓷粉末、白色云母片、废弃矿渣混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过100目得到混合物A；

步骤三，将步骤二制得的混合物A、耐候保持添加物混合加入搅拌机中，添加适量的水，以600r/min的转速，搅拌35分钟，送入烘干机中在90℃下干燥60 分钟，得到混合B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以4℃/min的速率升温至750℃保温4小时，再以2℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；

步骤五，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成4mm的片状，碾压次数4次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、磷石膏、水泥加入搅拌机中混合均匀，再加入加强纤维、粘结剂、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入压制机内压制成所需尺寸的护栏材料，压制压力为32MPa，置于背阴处放置42小时，即得发明的环保生态仿石护栏材料。

本发明的一种环保生态仿石护栏材料外表光洁白净，具有汉白玉的特质，其机械强度高、耐老化、耐摩擦，同时本发明的制备方法充分利用矿物废料、节约了资源、生态环保，材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较大的实用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种环保生态仿石护栏材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

轻料混合物12-16份、磷石膏6-10份、水泥15-25份、陶瓷粉末10-20份、白色云母片7-15份、粘结剂12-16份、废弃矿渣5-7份、加强纤维7-9份、耐候保持添加物4-8份。

2.根据权利要求1所述的一种环保生态仿石护栏材料，其特征在于，所述环保生态仿石护栏材料包括以下重量份的原料：

轻料混合物14份、磷石膏8份、水泥20份、陶瓷粉末15份、白色云母片11份、粘结剂14份、废弃矿渣6份、加强纤维8份、耐候保持添加物6份。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保生态仿石护栏材料，其特征在于，所述轻料混合物为膨胀珍珠岩、松脂岩膨胀微珠、膨胀黑曜岩按照重量比2:3:1组成的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保生态仿石护栏材料，其特征在于，所述水泥为42.5以上低碱硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的一种环保生态仿石护栏材料，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇、丙烯酸乳液、硅溶胶按照重量比2:3:4组成的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的一种环保生态仿石护栏材料，其特征在于，所述废弃矿渣为高钛重矿渣、磷矿渣、电炉渣按照重量比3:1:2组成的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的一种环保生态仿石护栏材料，其特征在于，所述加强纤维为钢纤维、耐碱玻璃纤维按照重量比3:1组成的混合物。

8.根据权利要求1或2所述的一种环保生态仿石护栏材料，其特征在于，所述耐候保持添加物为纳米氧化锌、纳米活性炭、纳米铜、钛白粉按照重量2:1:1:2组成的混合物。

9.一种制备如权利要求1或2所述的环保生态仿石护栏材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将轻料混合物、陶瓷粉末、白色云母片、废弃矿渣混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过100目得到混合物A；

步骤三，将步骤二制得的混合物A、耐候保持添加物混合加入搅拌机中，添加适量的水，以550-650r/min的转速，搅拌30-40分钟，送入烘干机中在80-100℃下干燥50-70分钟，得到混合B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以3-5℃/min的速率升温至700-800℃保温3-5小时，再以1-3℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；

步骤五，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成3-5mm的片状，碾压次数3-5次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、磷石膏、水泥加入搅拌机中混合均匀，再加入加强纤维、粘结剂、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入压制机内压制成所需尺寸的护栏材料，压制压力为30-34MPa，置于背阴处放置36-48小时，即得发明的环保生态仿石护栏材料。

10.根据权利要求9所述的可净化空气的路面砖的制备方法，其特征在于，所述步骤为：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将轻料混合物、陶瓷粉末、白色云母片、废弃矿渣混合加入粉碎机中，粉碎后粉末过100目得到混合物A；

步骤三，将步骤二制得的混合物A、耐候保持添加物混合加入搅拌机中，添加适量的水，以600r/min的转速，搅拌35分钟，送入烘干机中在90℃下干燥60分钟，得到混合B；

步骤四，将步骤三制得的混合物B送入马弗炉中煅烧，以4℃/min的速率升温至750℃保温4小时，再以2℃/min的速率降温至常温，粉碎的到混合物C；

步骤五，将步骤三制得的混合物C送入对辊机中压制成4mm的片状，碾压次数4次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过200目筛，将研磨后的粉末、磷石膏、水泥加入搅拌机中混合均匀，再加入加强纤维、粘结剂、适量的水搅拌，搅拌均匀后送入压制机内压制成所需尺寸的护栏材料，压制压力为32MPa，置于背阴处放置42小时，即得发明的环保生态仿石护栏材料。