CN111847992A - 一种用于雕塑的绿色生态无机矿物胶人造石材及其制备方法 - Google Patents

一种用于雕塑的绿色生态无机矿物胶人造石材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于雕塑的绿色生态无机矿物胶人造石材及其制备方法。该材料通过S95矿粉、无机矿物胶及水泥外加剂、尾矿渣粉按1∶0.35‑0.6∶0.03‑0.06∶2.0‑4.5的重量比混合制备而成，所述的无机矿物胶通过水玻璃，碱物质和稀土化合物混合而成。按照此方法所制得的雕塑石材具有以下特点：28d抗压强度40‑85MPa，抗折强度4～8.0MPa。同时耐高温、耐老化、早强、高强、耐酸雨侵蚀，还可以无缝对接和修复。抗冻融次数可高达500次以上；且无味无毒，无放射性，永不开裂。

Description

一种用于雕塑的绿色生态无机矿物胶人造石材及其制备方法
技术领域
本发明涉及到的是一种新材料，尤其是用于雕塑的绿色生态无机矿物胶材料人工石材。
背景技术
雕塑，指为美化城市或用于纪念意义而雕刻塑造、具有一定寓意、象征或象形的观赏物和纪念物。雕塑是造型艺术的一种。雕塑的产生和发展与人类的生产活动紧密相关，同时又受到各个时代宗教、哲学等社会意识形态的直接影响。在人类还处于旧石器时代时，就出现了原始石雕、骨雕等。雕塑是一种相对永久性的艺术，传统的观念认为雕塑是静态的、可视的、可触的三维物体，通过雕塑诉诸视觉的空间形象来反映现实，因而被认为是最典型的造型艺术、静态艺术和空间艺术。
雕塑从材料来讲，，有粘土、石、木、金属、石膏、树脂、象牙等，所以雕塑有泥塑、石雕、金属雕塑(青铜、不锈钢、铸铁)、象牙雕刻、石膏雕像、木雕、玻璃钢雕塑、混凝土雕塑等表现形式。
这些以材料分类的雕塑，表现力不同，而且摆放的环境要求也各自不同。
泥塑因受气候影响特别是遇水易裂变形，难以永久保存，故泥塑要变为一件作品须翻成石膏像。我们经常接触到的雕塑作品，大都是石膏做成的，往往喷上各种颜色，使它产生青铜、木材、石头等等的质感。
石膏材料虽然易成型.但它只能翻模造形.而且强度低，发脆，极易损坏。一般只用于美术教学、练习之用。
木雕，因为城市雕塑包括了外面的景观雕塑，摆放在户外的木雕很容易就损坏了，所以人们在摆放雕像的时候，特别是户外的时候，一般不选择木雕。当然木雕的优势很明显，色彩可以任意的搭配，形态也可以做的很逼真，整体结构顺滑，造型线条流畅等等，缺点就是容易被损坏，不易保存。
玻璃钢材料虽然颜色鲜艳，容易成型，但只能进行粗糙的模压成型.而不能直接雕塑造型，缺少自然的美感，而且这种材料在自然环境中日嗮雨淋，极易老化。关键玻璃钢材料使用过程中，有刺激性气味，对人体毒性大，不环保，损坏后很难以修补。而不能像泥一样随意雕刻，而且作品有失真感。
铜雕，结构稳定，可以做的非常大，并且色彩可以任意调配，但是缺点也很明显，容易生锈，并且造价比较高。
石雕：结构稳定，寿命长，雕刻形象佳，色彩可以多种搭配，
石材雕塑的缺点：在色彩、质感、题材上不如玻璃钢、铜、不锈钢多样性，例如很简单的一点就上着色的问题，石材雕塑取天然色制作，就是着色也容易脱落。外形容易破损，不易修复，即使修复也不美观，不能实现无缝对接。而且由于天然石块纹理存在，选材不易，造价也不便宜。
1.只要是天然的石材就都有辐射，会释放出一种叫氡气的气体，它是一种惰性气体，时间长了对人的呼吸道有害.但是只要保证空气流通就没什么问题.
2.大理石主要成分是碳酸钙，所以它很脆容易断裂.
3.经过太阳长时间的晒过之后，某些石材会出现退色现象.
4.大理石密度较低，污物容易渗入里面.
5.大理石不能无缝拼接.
中国专利CN96102631.6曾公开一种人造石雕塑材料，主要以水泥和合成油漆为原料，此发明的材料可塑性强，能随意雕塑，具天然逼真的美感。成型后强度大、抗冻、抗压、耐热、耐水、耐老化、材料成本低的人选石雕塑材料。但此材料中有合成油漆，在制作过程中能够散发出刺激性气味，对人体呼吸道产生伤害，如果是大型雕塑，还有可能污染公园水体，因此不属于绿色环保生态材料。
发明内容
本发明专利的主要目的可提供一种绿色生态人工石雕新材料，对人体和环境无污染，无伤害。同时本发明材料，同样可以以天然石材质地雕塑与雕刻，耐高温、耐老化、早强、高强、耐酸雨侵蚀，还可以无缝对接和修复。抗冻融次数可高达500次以上；且无味无毒，永不开裂。
本发明技术方案是以以下方式来实现的：
一种以无机矿物胶制作的人造雕塑石材是以下各种材料按照重量比组成的：
1，干粉组成：S95矿粉(水淬渣)、石粉(一般固体废弃物、建筑垃圾粉)、水泥抗裂剂、颜料1∶2-3.5∶0.015-0.05∶0.03-0.05.
2，液体碱激发剂水溶液组成：其中液体碱激发剂与水重量比0.4-0.65∶ 0.35-0.6.
以上所述两种组分配比的计算基础是以S95矿粉重量数为基准的。
所述的水玻璃为市售钠水玻璃，模数为1.5-2.0，波美度46-49；
所述的S95矿渣粉是细度在100-600目的经过细磨的高炉水淬渣；
所述的石粉是由高硬度天然碎石料包括铁尾矿渣、黄金尾矿渣、碎玻璃、天然彩砂、破碎陶瓷、钢渣颗粒的一种或者任意组合经过破碎分级处理的骨料，粒度控制在20-120目；
在本发明的范围内，所述颜料是指本领域中可以使用的任何颜料，尤其是包括铁红、铁黄、铁黑、钦白粉、图文青蓝、铬绿、四大青绿、群青、碳黑、大红粉等。颜料的添加是以上颜料中的一种和任意组合混合颜料。
所述的水泥抗裂剂为市售砂浆抗裂剂。
所述的绿色生态人造雕塑石材，是由下述方法制备的：
一，干粉料制备
(1)按照比例称取各种原料；
(2)将各种原料加入到无重力搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间为3-5分钟，投料顺序可不分次序；
(3)搅拌好干粉料通过计量包装机注入纸质包装袋中；
二，液体激发剂制备
1，将水玻璃和水按照一定量加入到高速分散剂中，搅拌5分钟.
2，搅拌后的水玻璃溶液经计量包装机注入塑料袋中.
三，干料和液体料混合
将上述干料和液体激发剂混合后即可调配成人工石材质雕塑材料，任意成型。
本发明的积极效果为：
1，配方与生产工艺简单，所用石粉材料没有特别要求，全为固体废弃物，适应性广，成本低廉。
2，产品中没有任何刺激性气味的有机高分子油漆，对人体组织无伤害，绿色生态环保。
3，两种组分只要不混合在一起，可长时间储存，而性能不受影响。
4，混合后的材料可塑性强，固化前可像泥一样柔软，雕塑家可按照自己意愿任意成型。
5，两种组分混合初凝后，还可二次加水调配，满足雕塑家操作，从而节约操作时间，不浪费原料。
6，雕塑成型28天后，抗压强度可达38.5MPa，最高可达70MPa，抗冻融次数500次左右，耐高温1000℃，冬天可以施工。耐酸耐碱性好。抗渗透性好。
7，因本雕塑材料可调制各种颜色，同时也可调制成天然石头颜色和质地.因而可以用来修补名胜古迹的石碑、石雕、石窟等使其恢复原形而不留痕迹，实现无缝对接。
附图说明
说明书附图是按照本发明工艺方法生产的雕塑产品样品。
图1是GRC艺术构件样品.
图2是人工石材石狮雕塑.
具体实施方式
实施例一
首先把S95矿粉，120目铁尾矿砂，抗裂剂按照1∶2.2∶0.04比例(重量比)称重后注入强制搅拌器中混和3-5分钟，然后通过干粉包装计量称注入干粉包装袋。
接着把1.5模数的水玻璃和水按照重量比5.3∶3.6称重计量后置入高速分散机中，搅拌3-5分钟，然后通过包装计量称注入塑料包装袋。
雕塑时，把干粉和液体料按照1∶0.275(重量比)进行混合，混合时可以用人工搅拌与手动电动搅拌机均可。可以作为素色材料进行雕塑。
混合后材料3天抗压强度可达30MPa以上。28天后可达70MPa以上.抗冻融次数大于500次以上，易成型，可以与天然石材物理化学特性相媲美。永不开裂，无味无毒。
实施例二
首先把S95矿粉，200-400目黄金尾矿渣，抗裂剂，氧化铁红颜料按照1∶2.3∶0.035∶0.05比例(重量比)称重后注入强制搅拌器中混和3-5 分钟，然后通过干粉包装计量称注入干粉包装袋。
接著把1.5模数的水玻璃和水按照重量比5.3∶4.0称重计量后置入高速分散机中，搅拌3-5分钟，然后通过包装计量称注入塑料包装袋。
雕塑时，把干粉和液体料按照1∶0.273(重量比)进行混合，混合时可以用人工搅拌与手动电动搅拌机均可。可以作为红色材料进行雕塑。
混合后材料3天抗压强度可达32MPa以上。28天后可达65MPa以上.抗冻融次数大于500次以上，易成型，可以与天然石材物理化学特性相媲美，永不退色，永不开裂，无味无毒。
实施例三
首先把S95矿粉，200目黄金尾矿渣，抗裂剂，按照1∶2.3∶0.045比例(重量比)称重后注入强制搅拌器中混和3-5分钟，然后通过干粉包装计量称注入干粉包装袋。
接著把1.5模数的水玻璃和水按照重量比5.3∶3.8称重计量后置入高速分散机中，搅拌3-5分钟，然后通过包装计量称注入塑料包装袋。
施工时，把干粉和液体料按照1∶0.274(重量比)进行混合，混合时可以用人工搅拌与手动电动搅拌机均可。可以作为修补材料对石碑、石像和石窟进行修复，修复后的石制品可以无缝对接。
混合后材料3天抗压强度可达30MPa以上。28天后可达66MPa以上. 抗冻融次数大于500次以上，易成型，可以与天然石材物理化学特性相媲美，永不退色，永不开裂，无味无毒。
另外，剩余的材料20小时之后，再次加水，到能搅动时，可以继续使用，可节省大量的原材料。

Claims (6)

1.一种用于雕塑的绿色生态无机矿物胶人造石材，其特征在于：本发明用于雕塑的人造石材是由S95矿粉、无机矿物胶、石粉、水泥外加剂、水通过强制搅拌器混合而成。
2.按照权利1所述用于雕塑人造石材，其特征在于：S95矿渣粉∶无机矿物胶∶石粉∶水泥外加剂∶水质量比为1∶0.4-0.6∶3-4.5∶0.03-0.06∶0.08-0.36。
3.按照权利1所述用于雕塑人造石材，其特征在于：本发明的石材以干粉和液体双组份形式混合而成的。更进一步的，干粉的组分为：S95矿粉、石粉、水泥外加剂。液体的组分为：无机矿物胶和水。
4.按照权利1所述用于雕塑人造石材，其特征在于：本发明的石材所用的石粉粒径为120-400目，S95活性矿渣粉比表面积482m2/kg，密度2.8g/cm3，稀土无机矿物胶模数为1.2～2.0。
5.按照权利1所述用于雕塑人造石材，其特征在于：本发明的石材所采用的石粉为：铁尾矿、黄金尾矿、建筑垃圾与镍渣、赤泥、采石场废石渣粉、石英砂粉等矿渣粉中的一种或三种的混合粉。
6.按照权利1所述用于雕塑人造石材，其特征在于：本发明的石材生产步骤为：
(1)，干粉的制备：先将S95矿粉、石粉与市售水泥抗裂剂按照比例1∶2-4∶0.03-0.06置入无重力混合机中，搅拌10分钟后，待下一步骤用。
(2)、无机胶液体组分的配制：将模数1.2-2.0的无机矿物胶和水按照1∶0.5-1.2质量比例分别置入不锈钢搅拌器中，搅拌10-15分钟即可。
(3)、混合：将配制好的干粉组分和液体组分按照1∶0.25-0.35质量比计量后在强制搅拌器中进行混合，搅拌5-10分钟后即可进行各种雕塑创作。
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