CN109553378A - 基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料的沙雕及制法 - Google Patents

基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料的沙雕及制法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于MgO‑MgSO4‑H2O胶凝材料的沙雕及制法。所述制作方法包括：将硫酸镁溶液、氧化镁和细沙混合均匀，形成MgO‑MgSO4‑H2O胶凝沙混料，所述硫酸镁溶液与氧化镁的质量比为2～10：1，细沙与氧化镁的质量比为10～20：1；将所述MgO‑MgSO4‑H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实成型，脱模，制得基于MgO‑MgSO4‑H2O胶凝材料的沙雕。本发明以MgO‑MgSO4‑H2O胶凝材料为粘结剂制作沙雕。本发明的制作方法成本低廉、性能稳定、抗风蚀能力强、施工简便，所获沙雕保存时间久、沙质感强，其耐候性、抗腐蚀、抗风化等性能优良、视觉感强、易于保存和搬运。

Description

基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料的沙雕及制法
技术领域
本发明涉及一种沙雕制作工艺，尤其涉及一种基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕及其制作方法，属于沙雕制作技术领域。
背景技术
沙雕是一种以沙和水为原料，通过堆、刻、雕、掏等手段塑成，再经过外表喷洒特定胶水加固而成。沙雕的主要特点是体积大、重量大、易分散、难以保存和移动，作品完成以后经过表面喷洒特定胶水加固。但在现有沙雕艺术品制作中，作品完成以后经过表面喷洒特制的胶水加固，或者在制作过程中加入粘结剂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。但是这些粘结剂制作的沙雕或胶合材料为乳胶的沙雕，很容易风化，在经过雨淋和受冻后，沙雕容易受损，易于出现裂缝，影响其观赏性、美观，艺术价值降低。
例如，公开号为CN1548305A的专利公开了一种沙雕艺术品形体固化方法，其将石膏和细沙按一定比例混合，喷涂在沙雕艺术品的表面。该方法延长沙雕保存时间十分有限，无法对沙雕工艺品进行移动和搬运。
然而国内外，以MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕的制作至今还未见报道。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕及其制作方法，以克服现有技术的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料的沙雕的制作方法，其包括：
将硫酸镁溶液、氧化镁和细沙混合均匀，形成MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料，其中，所述硫酸镁溶液与氧化镁的质量比为2～10：1，所述细沙与氧化镁的质量比为10～20：1；
将所述MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实成型，脱模，制得基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕。
本发明实施例还提供了由前述方法制作的基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料的沙雕。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1)本发明以MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂，以海沙、河沙、矿沙、沙漠沙等为主要材料制作沙雕。此方法成本低廉、性能稳定、抗风蚀能力强、施工简便，易于长期保存和移动，在沙雕艺术工程上具有广阔的应用前景；
2)本发明中原材料为无机材料(氧化镁、硫酸镁、细沙)，不会对环境造成污染或破坏，属于绿色环保沙雕，配料方便、易于制作，且施工就地进行，节省大量人力、物力；
3)由于本发明粘结剂为MgO-MgSO4-H2O胶凝材料，原料为镁盐(MgSO4)，具有高抗腐蚀性(盐碱)、高抗冻融性，在沙漠地区尤其在高寒、温差大、盐渍地区具有优良的性能优势；
4)由于MgO-MgSO4-H2O胶凝剂相较于其他化学粘合剂具有高强度、和易性好、快速固化、耐腐蚀等优点，因此少量的MgO-MgSO4-H2O胶凝剂(含量可达到＜10％)就能起到固定作用，同时不会影响沙雕艺术品的视觉感；
5)本发明施工工艺简单、成本低廉，所获沙雕保存时间久、沙质感强，其耐候性、抗腐蚀、抗风化等性能优良、视觉感强、易于保存和搬运，可极大提升沙雕艺术品的价值。
附图说明
图1是本发明一典型实施方案中一种基于MgO-MgSO4-H2O凝胶材料为粘结剂的沙雕的制作方法流程示意图。
具体实施方式
如前所述，鉴于现有技术中的诸多不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
MgO-MgSO4-H2O胶凝材料，它是活性MgO和一定浓度的MgSO4溶液组成的一种MgO-MgSO4-H2O胶凝材料，该材料具有胶凝性能强、和易性好、抗高低温性能，在高温气候和严寒气候中均具有稳定性，不会因气候的变化而影响其稳定性。其耐侯性也是十分优异的。以MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂与一定量海沙、河沙、矿沙、沙漠沙等混合可制备沙雕，它具有成本低廉、性能稳定、抗风蚀能力强、施工简便，易于长期保存和移动优点。
本发明基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料的诸多优点，用于沙雕制作工艺。具体的技术流程为：硫氧镁溶液(硫酸镁与水配制成浓度为15～35波美度)、氧化镁粉及海沙、河沙、矿沙、沙漠沙按比例混合，然后将此混合材料，填入模具中，再经成型处理，做出沙雕，可实现沙雕制作工艺流程化、简单化，充分体现其艺术原貌，极大提升沙雕的艺术价值。
请参阅图1所示，本发明实施例的一个方面提供了一种基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕的制作方法，其包括：
将硫酸镁溶液、氧化镁和细沙混合均匀，形成MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料，其中，所述硫酸镁溶液与氧化镁的质量比为2～10：1，所述细沙与氧化镁的质量比为10～20：1；
将所述MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实成型，脱模，制得基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕。
进一步地，活性MgO和一定浓度的MgSO4溶液组成的一种MgO-MgSO4-H2O胶凝材料。
在一些实施例中，所述硫酸镁溶液的浓度为15～35波美度。
在一些实施例中，所述制作方法包括：将硫酸镁与水混合均匀，形成浓度为15～35波美度的硫酸镁溶液。
本发明中原材料为无机材料(氧化镁、硫酸镁、细沙)，不会对环境造成污染或破坏，属于绿色环保沙雕。
在一些实施例中，所述氧化镁可以是轻烧氧化镁粉、苛性白云石粉、矿物冶炼后含有氧化镁成分的矿渣等，尤其优选为苛性白云石粉为原料的硫氧镁水泥基粘结剂。
进一步地，所述细沙包括海沙、河沙、矿沙和沙漠沙等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
进一步地，所述MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料中还包括掺杂填料，所述掺杂填料可以包括土、矿渣和植物纤维等各种原料中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
进一步地，所述MgO-MgSO4-H2O沙混料中还可以加入混凝剂，也可以加入促凝剂等改性剂，以实现凝结速率的调节。
在一些更为优选的实施例中，所述制作方法包括：将所述MgO-MgSO4-H2O凝胶沙混料填入沙雕模具中，夯实，静置6～8h后脱模即可制得基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕。
其中，作为更为具体的实施例之一，所述制作方法具体包括以下步骤：
1)将硫酸镁(MgSO4)与水(H2O)按一定比例配成硫酸镁溶液(15-35波美度)；
2)将步骤1)所获的硫酸镁溶液、氧化镁、细沙按一定比例混合、搅拌制成MgO-MgSO4-H2O凝胶沙混料；一般硫酸镁溶液与氧化镁的质量比为2～10：1，所述细沙与氧化镁的质量比为10～20：1；
3)将步骤2)所获的MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料装入沙雕工艺品模具中，夯实，6～8小时后脱模，即可成为耐久性沙雕。
本发明实施例的另一个方面还提供了由前述方法制作的基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕。
进一步地，所述基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕的形式可多种多样。
由于本发明MgO-MgSO4-H2O胶凝材料具有高抗腐蚀性(盐碱)、高抗冻融性，在沙漠地区尤其在高寒、温差大、盐渍地区具有优良的性能优势。
由于MgO-MgSO4-H2O胶凝剂相较于其他化学粘合剂具有高强度、和易性好、快速固化、耐腐蚀等优点，因此少量的MgO-MgSO4-H2O胶凝材料粘结剂(含量可达到＜10％)就能起到固定作用，同时不会影响沙雕艺术品的视觉感。
综上，本发明所制作的基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕，较其它沙雕工艺品其耐候性、抗腐蚀、抗风化等性能优良、视觉感强、易于保存和搬运。
以下通过若干实施例并结合附图进一步详细说明本发明的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本发明，而不限制本发明的范围。
实施例1
1.取适量硫酸镁溶于水中，使得所获硫酸镁溶液的浓度为25波美度。
2.取轻烧氧化镁粉原料(30kg)与沙漠细沙(450kg)混合均匀。
3.在步骤2的混合料中加入硫酸镁溶液(90kg)，搅拌混合成MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料。
4.将MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实，6小时后脱模，即可成为耐久性沙雕。
实施例2
1.取适量硫酸镁溶于水中，使得所获硫酸镁溶液的浓度为15波美度。
2.取苛性白云石粉氧化镁原料(30kg)与沙漠细沙(300kg)混合均匀。
3.在步骤2的混合料中加入硫酸镁溶液(60kg)，搅拌混合成MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料。
4.将MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实，8小时后脱模，即可成为耐久性沙雕。
实施例3
1.取适量硫酸镁溶于水中，使得所获硫酸镁溶液的浓度为35波美度。
2.取轻烧氧化镁粉原料(30kg)与沙漠细沙(600kg)混合均匀。
3.在步骤2的混合料中加入硫酸镁溶液(60kg)、促凝剂，搅拌混合成MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料。
4.将MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实，6小时后脱模，即可成为耐久性沙雕。
实施例4
1.取适量硫酸镁溶于水中，使得所获硫酸镁溶液的浓度为22波美度。
2.取轻烧氧化镁粉原料(30kg)与沙漠细沙(450kg)混合均匀。
3.在步骤2的混合料中加入硫酸镁溶液(60kg)、混凝剂，搅拌混合成MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料。
4.将MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实，8小时后脱模，即可成为耐久性沙雕。
实施例5
1.取适量硫酸镁溶于水中，使得所获硫酸镁溶液的浓度为15波美度。
2.取轻烧氧化镁粉原料(30kg)与沙漠细沙(600kg)混合均匀。
3.在步骤2的混合料中加入硫酸镁溶液(300kg)、矿渣，搅拌混合成MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料。
4.将MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实，8小时后脱模，即可成为耐久性沙雕。
综上所述，本发明以MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂，以海沙、河沙、矿沙、沙漠沙等为主要材料制作沙雕。此方法成本低廉、性能稳定、抗风蚀能力强、施工简便，易于长期保存和移动，在沙雕艺术工程上具有广阔的应用前景。
此外，本案发明人还参照实施例1-5的方式，以本说明书中列出的其它原料和条件等进行了试验，并同样制得了具有耐候性、抗腐蚀、抗风化等性能优良，视觉感强、易于保存和搬运的基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕。
应当理解的是，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料的沙雕的制作方法，其特征在于包括：
将硫酸镁溶液、氧化镁和细沙混合均匀，形成MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料，其中，所述硫酸镁溶液与氧化镁的质量比为2～10：1，所述细沙与氧化镁的质量比为10～20：1；
将所述MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实成型，脱模，制得基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述MgO-MgSO4-H2O胶凝材料由活性MgO和MgSO4溶液组成。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述硫酸镁溶液的浓度为15～35波美度；优选的，所述制作方法包括：将硫酸镁与水混合均匀，形成浓度为15～35波美度的硫酸镁溶液。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述氧化镁包括轻烧氧化镁粉、苛性白云石粉、矿物冶炼后含有氧化镁成分的矿渣中的任意一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述细沙包括海沙、河沙、矿沙和沙漠沙中的任意一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料中还包括掺杂填料。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于：所述掺杂填料包括土、矿渣和植物纤维中的任意一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料中还包括混凝剂和/或促凝剂。
9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于包括：将所述MgO-MgSO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实，静置6～8h后脱模，即可制得基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料的沙雕。
10.由权利要求1-9中任一项所述方法制作的基于MgO-MgSO4-H2O胶凝材料的沙雕。
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