CN107244862A - 一种耐候高强环保仿古砖及其制备方法 - Google Patents

一种耐候高强环保仿古砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐候高强环保仿古砖，包括以下重量份的原料：青石粉10‑20份、仿古助剂3‑7份、高炉矿渣7‑9份、钢渣5‑7份、煤矸石4‑8份、净化填土10‑14份、防水乳胶8‑12份、增粘添加物6‑8份、矿石粉料13‑15份、细砂10‑14份、硅酸盐水泥7‑11份。本发明的环保仿古砖具有抗渗、抗腐蚀、抗冻融的优异性能，其抗压强度较高，外观颜色纯正、古韵味十足，用于古建筑修复或者模拟具有逼真的效果，同时本发明的制备方法采用大量工业农业废弃物，节约了资源，降低了成本、原料易得、且工艺简明、有效降低了对环境的危害，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种耐候高强环保仿古砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及仿古建筑材料技术领域，具体涉及一种生态仿古青石砖及其制备方法。
背景技术
近年来水泥制品在建筑各个领域应用非常广泛，但在古建修复工程中由于水泥的本身特点使其不适合在古建工程修复中应用，一些古建筑中的地砖、墙砖经过多年的侵蚀，损毁很严重。这就需要一种新型的耐久性好的，又环保的仿古砖来替代并用于古建修复工程中。而古青砖，又称青砖，是粘土烧制的，将粘土用水调和后制成砖坯，放在砖窑中煅烧（900℃ -1100℃， 并且要持续8-15 小时）便制成砖。粘土中含有铁，烧制过程中完全氧化时生成三氧化二铁呈红色，即最常用的红砖；而如果在烧制过程中加水冷却，使粘土中的铁不完全氧化而生成低价铁则呈青色，即青砖。具有养生环保、透气性极强、吸水性好，保持空气湿度，耐磨损，万年不腐。目前，仿古砖越来越多的应用于建筑行业，文化古迹的修复，仿古风格的现代建筑也需要这样的建筑材料进行装饰，目前的仿古砖为了提高其强度及仿古效果，大多会使用优质的矿物资源，经高温烧结而成，生产成本过高，且生产工艺复杂。
另一方面随着国内对青砖需求越来越多，国家绿色环保要求越来越严格，用废料工业化生产青砖势必将成为青砖发展的方向。现有青砖生产工艺较为复杂，操作起来比较麻烦，所以现在生产的比较少。而且现有青砖烧制时间一般是根据窑炉大小决定；小窑（在2-2.5 万块青砖左右）一般在13 天（不包括饮水）饮水一般3 天时间；大窑则需要25 天左右。综合以上，产量低，成本高，浪费能源等制约了青砖的发展。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐候高强环保仿古砖，该环保仿古砖具有抗渗、抗腐蚀、抗冻融的优异性能，其抗压强度较高，外观颜色纯正、古韵味十足，用于古建筑修复或者模拟具有逼真的效果，同时本发明的制备方法采用大量工业农业废弃物，节约了资源，降低了成本、原料易得、且工艺简明、有效降低了对环境的危害，具有较高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：
本发明提供了一种耐候高强环保仿古砖，包括以下重量份的原料：
青石粉10-20份、仿古助剂3-7份、高炉矿渣7-9份、钢渣5-7份、煤矸石4-8份、净化填土10-14份、防水乳胶8-12份、增粘添加物6-8份、矿石粉料13-15份、细砂10-14份、硅酸盐水泥7-11份。
优选地，所述耐候高强环保仿古砖包括以下重量份的原料：
青石粉15份、仿古助剂5份、高炉矿渣8份、钢渣6份、煤矸石6份、净化填土12份、防水乳胶10份、增粘添加物7份、矿石粉料14份、细砂12份、硅酸盐水泥9份。
优选地，所述仿古助剂为青灰和铁黑按照重量比3:1组成的混合物。
优选地，所述净化填土为高岭土、凹凸棒土、膨润土按照重量比2:3:1组成的混合物。
优选地，所述防水乳胶为丙烯酸乳液和氯丁胶乳按照重量比3:1组成的混合物。
优选地，所述增粘添加物为聚乙烯醇和对羟苯甲酸丙酯按照重量比1:3组成的混合物。
优选地，所述矿石粉料为火山灰、粉煤灰、钾长石粉末、方解石粉末按照重量比3:2:2:4组成的混合物。
优选地，所述细砂为金刚砂和石英砂按照重量比1:5组成的混合物。
本发明还提供一种耐候高强环保仿古砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照要求称量各组分原料；
步骤二，将青石粉、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、矿石粉料加入粉碎机中粉碎，过100目筛，水洗、过滤后送入烘干机中在100-120℃下烘干，混合净化填土加入高速搅拌机中，搅拌转速300-400r/min，搅拌30-40分钟，搅拌均匀送入对辊机中压制成1-3mm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160-200目筛得到混合物A；
步骤三，将适量的水加热到35-45℃，加入增粘添加物，在搅拌转速100-150r/min下搅拌20-30分钟，加入硅酸盐水泥、细砂、步骤二制备的混合物A、仿古助剂、防水乳胶，在搅拌转速150-250 r/min，搅拌时间为50-80分钟，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯；
步骤四，将步骤四制得的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以2-4℃/min升温到170-180℃，蒸汽压在1.4-1.6Mpa下养护12-14小时，再以1-2℃/min降温到室温出炉，在阴凉处放置8-10天，阴干即得发明的耐候高强环保仿古砖。
优选地，所述耐候高强环保仿古砖的制备步骤为：
步骤一，按照要求称量各组分原料；
步骤二，将青石粉、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、矿石粉料加入粉碎机中粉碎，过100目筛，水洗、过滤后送入烘干机中在110℃下烘干，混合净化填土加入高速搅拌机中，搅拌转速350r/min，搅拌35分钟，搅拌均匀送入对辊机中压制成1-3mm的片状，碾压次数4次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过180目筛得到混合物A；
步骤三，将适量的水加热到40℃，加入增粘添加物，在搅拌转速120r/min下搅拌25分钟，加入硅酸盐水泥、细砂、步骤二制备的混合物A、仿古助剂、防水乳胶，在搅拌转速200 r/min，搅拌时间为65分钟，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯；
步骤四，将步骤四制得的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以3℃/min升温到175℃，蒸汽压在1.5Mpa下养护13小时，再以1.5℃/min降温到室温出炉，在阴凉处放置9天，阴干即得发明的耐候高强环保仿古砖。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种耐候高强环保仿古砖采用了增粘添加物主要为丙烯酸乳液和氯丁胶乳的混合物，其能够有效提高发明的仿古砖的抗压能力和耐磨效果，另一方面能够有效减少水泥的使用量，减少了泛碱现象的出现。
（2）本发明的一种耐候高强环保仿古砖采用了高炉矿渣、钢渣、煤矸石，这些材料均为工业和生活废渣、废料，属循环经济，既利用了废弃物又减少了环境危害因此产品成本较低，有利于仿古建筑业发展。
（3）本发明的一种耐候高强环保仿古砖添加了防水乳胶，能够有效提高仿古砖的防渗能力，避免渗水引起的裂纹、返潮现象。
（4）本发明的一种耐候高强环保仿古砖添加了仿古助剂，主要青灰和铁黑构成，，能够确保制备的仿古砖为青黑色，而且随着岁月的增长，砖体不仅不褪色，反而会因季节干湿循环交替作用而更显油润，颜色更深，古韵味十足。
（5）本发明的一种耐候高强环保仿古砖制备过程中采用高压蒸汽养护砖体，缩短了硬化时间，增加了砖体的强度，使其表面不仅比传统青砖光洁，更耐酸碱、耐冻融。
（6）本发明的一种耐候高强环保仿古砖具有抗渗、抗腐蚀、抗冻融的优异性能，其抗压强度较高，外观颜色纯正、古韵味十足，用于古建筑修复或者模拟具有逼真的效果，同时本发明的制备方法采用大量工业农业废弃物，节约了资源，降低了成本、原料易得、且工艺简明、有效降低了对环境的危害，具有较高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.
本实施例的一种耐候高强环保仿古砖，包括以下重量份的原料：
青石粉10份、仿古助剂3份、高炉矿渣7份、钢渣5份、煤矸石4份、净化填土10份、防水乳胶8份、增粘添加物6份、矿石粉料13份、细砂10份、硅酸盐水泥7份。
本实施例中的仿古助剂为青灰和铁黑按照重量比3:1组成的混合物。
本实施例中的净化填土为高岭土、凹凸棒土、膨润土按照重量比2:3:1组成的混合物。
本实施例中的防水乳胶为丙烯酸乳液和氯丁胶乳按照重量比3:1组成的混合物。
本实施例中的增粘添加物为聚乙烯醇和对羟苯甲酸丙酯按照重量比1:3组成的混合物。
本实施例中的矿石粉料为火山灰、粉煤灰、钾长石粉末、方解石粉末按照重量比3:2:2:4组成的混合物。
本实施例中的金刚砂和石英砂按照重量比1:5组成的混合物。
本实施例的一种耐候高强环保仿古砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照要求称量各组分原料；
步骤二，将青石粉、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、矿石粉料加入粉碎机中粉碎，过100目筛，水洗、过滤后送入烘干机中在100℃下烘干，混合净化填土加入高速搅拌机中，搅拌转速300r/min，搅拌30分钟，搅拌均匀送入对辊机中压制成1-3mm的片状，碾压次数3次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过160目筛得到混合物A；
步骤三，将适量的水加热到35℃，加入增粘添加物，在搅拌转速100/min下搅拌20分钟，加入硅酸盐水泥、细砂、步骤二制备的混合物A、仿古助剂、防水乳胶，在搅拌转速150r/min，搅拌时间为50分钟，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯；
步骤四，将步骤四制得的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以2/min升温到170℃，蒸汽压在1.4Mpa下养护12小时，再以1℃/min降温到室温出炉，在阴凉处放置8天，阴干即得发明的耐候高强环保仿古砖。
实施例2.
本实施例的一种耐候高强环保仿古砖，包括以下重量份的原料：
青石粉20份、仿古助剂7份、高炉矿渣9份、钢渣7份、煤矸石8份、净化填土14份、防水乳胶12份、增粘添加物8份、矿石粉料15份、细砂14份、硅酸盐水泥7-11份。
本实施例中的仿古助剂为青灰和铁黑按照重量比3:1组成的混合物。
本实施例中的净化填土为高岭土、凹凸棒土、膨润土按照重量比2:3:1组成的混合物。
本实施例中的防水乳胶为丙烯酸乳液和氯丁胶乳按照重量比3:1组成的混合物。
本实施例中的增粘添加物为聚乙烯醇和对羟苯甲酸丙酯按照重量比1:3组成的混合物。
本实施例中的矿石粉料为火山灰、粉煤灰、钾长石粉末、方解石粉末按照重量比3:2:2:4组成的混合物。
本实施例中的金刚砂和石英砂按照重量比1:5组成的混合物。
本实施例的一种耐候高强环保仿古砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照要求称量各组分原料；
步骤二，将青石粉、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、矿石粉料加入粉碎机中粉碎，过100目筛，水洗、过滤后送入烘干机中在120℃下烘干，混合净化填土加入高速搅拌机中，搅拌转速400r/min，搅拌40分钟，搅拌均匀送入对辊机中压制成1-3mm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目筛得到混合物A；
步骤三，将适量的水加热到45℃，加入增粘添加物，在搅拌转速150r/min下搅拌30分钟，加入硅酸盐水泥、细砂、步骤二制备的混合物A、仿古助剂、防水乳胶，在搅拌转速250 r/min，搅拌时间为80分钟，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯；
步骤四，将步骤四制得的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以4℃/min升温到180℃，蒸汽压在1.6Mpa下养护14小时，再以2℃/min降温到室温出炉，在阴凉处放置10天，阴干即得发明的耐候高强环保仿古砖。
实施例3.
本实施例的一种耐候高强环保仿古砖，包括以下重量份的原料：
青石粉15份、仿古助剂5份、高炉矿渣8份、钢渣6份、煤矸石6份、净化填土12份、防水乳胶10份、增粘添加物7份、矿石粉料14份、细砂12份、硅酸盐水泥9份。
本实施例中的仿古助剂为青灰和铁黑按照重量比3:1组成的混合物。
本实施例中的净化填土为高岭土、凹凸棒土、膨润土按照重量比2:3:1组成的混合物。
本实施例中的防水乳胶为丙烯酸乳液和氯丁胶乳按照重量比3:1组成的混合物。
本实施例中的增粘添加物为聚乙烯醇和对羟苯甲酸丙酯按照重量比1:3组成的混合物。
本实施例中的矿石粉料为火山灰、粉煤灰、钾长石粉末、方解石粉末按照重量比3:2:2:4组成的混合物。
本实施例中的金刚砂和石英砂按照重量比1:5组成的混合物。
本实施例的一种耐候高强环保仿古砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照要求称量各组分原料；
步骤二，将青石粉、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、矿石粉料加入粉碎机中粉碎，过100目筛，水洗、过滤后送入烘干机中在110℃下烘干，混合净化填土加入高速搅拌机中，搅拌转速350r/min，搅拌35分钟，搅拌均匀送入对辊机中压制成1-3mm的片状，碾压次数4次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过180目筛得到混合物A；
步骤三，将适量的水加热到40℃，加入增粘添加物，在搅拌转速120r/min下搅拌25分钟，加入硅酸盐水泥、细砂、步骤二制备的混合物A、仿古助剂、防水乳胶，在搅拌转速200 r/min，搅拌时间为65分钟，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯；
步骤四，将步骤四制得的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以3℃/min升温到175℃，蒸汽压在1.5Mpa下养护13小时，再以1.5℃/min降温到室温出炉，在阴凉处放置9天，阴干即得发明的耐候高强环保仿古砖。
本发明的一种耐候高强环保仿古砖具有抗渗、抗腐蚀、抗冻融的优异性能，其抗压强度较高，外观颜色纯正、古韵味十足，用于古建筑修复或者模拟具有逼真的效果，同时本发明的制备方法采用大量工业农业废弃物，节约了资源，降低了成本、原料易得、且工艺简明、有效降低了对环境的危害，具有较高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)

1.一种耐候高强环保仿古砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：
青石粉10-20份、仿古助剂3-7份、高炉矿渣7-9份、钢渣5-7份、煤矸石4-8份、净化填土10-14份、防水乳胶8-12份、增粘添加物6-8份、矿石粉料13-15份、细砂10-14份、硅酸盐水泥7-11份。
2.根据权利要求1所述的一种耐候高强环保仿古砖，其特征在于，所述耐候高强环保仿古砖包括以下重量份的原料：
青石粉15份、仿古助剂5份、高炉矿渣8份、钢渣6份、煤矸石6份、净化填土12份、防水乳胶10份、增粘添加物7份、矿石粉料14份、细砂12份、硅酸盐水泥9份。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐候高强环保仿古砖，其特征在于，所述仿古助剂为青灰和铁黑按照重量比3:1组成的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的一种耐候高强环保仿古砖，其特征在于，所述净化填土为高岭土、凹凸棒土、膨润土按照重量比2:3:1组成的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的一种耐候高强环保仿古砖，其特征在于，所述防水乳胶为丙烯酸乳液和氯丁胶乳按照重量比3:1组成的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的一种耐候高强环保仿古砖，其特征在于，所述增粘添加物为聚乙烯醇和对羟苯甲酸丙酯按照重量比1:3组成的混合物。
7.根据权利要求1或2所述的一种耐候高强环保仿古砖，其特征在于，所述矿石粉料为火山灰、粉煤灰、钾长石粉末、方解石粉末按照重量比3:2:2:4组成的混合物。
8.根据权利要求1或2所述的一种耐候高强环保仿古砖，其特征在于，所述细砂为金刚砂和石英砂按照重量比1:5组成的混合物。
9.一种制备如权利要求1或2所述的耐候高强环保仿古砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按照要求称量各组分原料；
步骤二，将青石粉、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、矿石粉料加入粉碎机中粉碎，过100目筛，水洗、过滤后送入烘干机中在100-120℃下烘干，混合净化填土加入高速搅拌机中，搅拌转速300-400r/min，搅拌30-40分钟，搅拌均匀送入对辊机中压制成1-3mm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160-200目筛得到混合物A；
步骤三，将适量的水加热到35-45℃，加入增粘添加物，在搅拌转速100-150r/min下搅拌20-30分钟，加入硅酸盐水泥、细砂、步骤二制备的混合物A、仿古助剂、防水乳胶，在搅拌转速150-250 r/min，搅拌时间为50-80分钟，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯；
步骤四，将步骤四制得的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以2-4℃/min升温到170-180℃，蒸汽压在1.4-1.6Mpa下养护12-14小时，再以1-2℃/min降温到室温出炉，在阴凉处放置8-10天，阴干即得发明的耐候高强环保仿古砖。
10.根据权利要求9所述的一种耐候高强环保仿古砖的制备方法，其特征在于，所述制备步骤为：
步骤一，按照要求称量各组分原料；
步骤二，将青石粉、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、矿石粉料加入粉碎机中粉碎，过100目筛，水洗、过滤后送入烘干机中在110℃下烘干，混合净化填土加入高速搅拌机中，搅拌转速350r/min，搅拌35分钟，搅拌均匀送入对辊机中压制成1-3mm的片状，碾压次数4次，碾压结束后送入球磨机中，研磨后过180目筛得到混合物A；
步骤三，将适量的水加热到40℃，加入增粘添加物，在搅拌转速120r/min下搅拌25分钟，加入硅酸盐水泥、细砂、步骤二制备的混合物A、仿古助剂、防水乳胶，在搅拌转速200 r/min，搅拌时间为65分钟，搅拌均匀后送入免烧砖制砖机内压制成所需尺寸的砖坯；
步骤四，将步骤四制得的砖坯送入蒸汽养护炉中，通入蒸汽，以3℃/min升温到175℃，蒸汽压在1.5Mpa下养护13小时，再以1.5℃/min降温到室温出炉，在阴凉处放置9天，阴干即得发明的耐候高强环保仿古砖。
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