CN114349460A - 一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆及其制备方法，其特征在于：按质量份数计，彩色砂浆包括纳米玻璃浆料4‑8份、彩色玻璃砂15‑20份、胶凝材料18‑27份、电石渣3‑7份、石英砂15‑20份、外加剂0.5‑1.0份、苯丙乳液1‑3份、抗泛碱增亮剂0.1‑1.2份、拌和用水7‑16份。本发明制备的废玻璃彩色砂浆具有较好的粘结性，砂浆的抗裂性和抗渗性也得到了明显提高。并且由于玻璃对光的反射率高，可以降低城市的热岛效应。可广泛应用于公园、街道墙面、艺术馆等场所，对人体无害。
Description
技术领域
本发明属于建筑装饰材料技术领域，具体涉及一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆及其制备方法。
背景技术
彩色水泥砂浆是一种新型建筑装饰材料，主要是为了改变传统建筑装饰材料给人单调、生冷的感觉而出现的。适用于建筑物室内、室外装修以及地面，应用场景如公园、游乐园、主题场所、人行道等。
一般彩色水泥砂浆一般是由水泥、颜料、矿物掺合料、水和细骨料等物质组成。对所用颜料有较高要求，需要具备较好的分散性和较高的着色能力，且对水泥浆体无明显影响，并且对温度、日照、大气中的各类气体具有良好的稳定性，能耐碱、耐酸、耐光、耐风化和耐腐蚀，长时间内保持不褪色。一系列的要求使得对颜料的选择大范围缩小，提高了成本的同时稳定性也难以保障。
因此，急需一种材料来取代传统彩色混凝土中颜料所起的作用，并且在保证性能的前提下降低成本。本发明的废玻璃彩色水泥砂装饰材料刚好满足以上对彩色水泥砂浆的所有要求，并且以废玻璃和矿粉为原材料，实现了废物的再利用。
公开号为CN 113461386 A的专利申请公开了一种彩色混凝土及其制备方法，以水泥、碎石、砂、水、减水剂和改性氧化铁颜料等物质制备而成。该方法所制备的彩色混凝土具有优异力学强度，可用于地面装饰。但该制备材料存在弊端，以氧化铁为颜料，后期可能会出现褪色的情况。
公开号为CN 107200534 A的专利申请公开了一种路面用彩色水泥砂浆及其制备方法，以水泥、砂、氧化铁颜料和其他外加剂为原料制备而成。该工艺制备的彩色水泥砂浆和易性好、色彩鲜艳且不易褪色。但该制备工艺过于复杂，不适用于推广使用，并且成本较高。
公开号为CN 102704643 A的专利申请公开了一种水洗露骨料彩色混凝土外挂墙板的制作方法，采用天然彩色卵石为粗骨料，与水泥、细骨料等制备成彩色混凝土，再通过涂刷水洗露骨料剂提升混凝土的色彩。该工艺制备方法简单，生产成本低。但所得到的彩色混凝土仅适用于建筑装饰地面，应用范围有限。本专利的优势在于使用彩色废玻璃砂替代了传统彩色水泥砂浆中的颜料，并且根据不同配比可得到主体颜色不同的彩色玻璃砂，稳定性好并且对人体无害，满足对彩色水泥砂浆装饰材料的所有要求。并且以纳米玻璃粉、电石渣复合碱激发矿粉，在促进水化的同时，由于矿粉的掺入抑制了水泥砂浆中彩色玻璃砂可能引起的碱骨料反应，物尽其用，节能环保。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：
一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆，其特征在于：按质量份数计，包括纳米玻璃浆料4-8份、彩色玻璃砂15-20份、胶凝材料18-27份、电石渣3-7份、石英砂15-20份、外加剂0.5-1.0份、苯丙乳液1-3份、抗泛碱增亮剂0.1-1.2份、拌和用水7-16份。
所述胶凝材料包括矿粉10-15份和无水磷石膏8-12份。
所述石英砂粒径级配在0.5-1.5mm左右。
所述矿粉粒径级配在10-25μm左右。
所述无水磷石膏为500℃煅烧的无水磷石膏。
所述电石渣粒径为40-60μm。
所述外加剂为聚羧酸类高效减水剂和消泡剂。
一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、取洗净、烘干后的不同颜色废玻璃分别放入球磨机进行干法粉磨破碎，研磨3-6min，通过筛分得到0.5-1.5mm的玻璃砂；
步骤2、将步骤1得到的0.5-1.5mm的玻璃砂和助磨剂按所需的比例进行混合，加入研磨介质，装入反应釜中，通过行星式湿磨机进行湿磨，湿磨20-60min，磨机转速为350-400r/min，得到纳米玻璃粉浆料；
步骤3、根据需求将步骤1得到的不同颜色玻璃砂按照不同比例进行混合并搅拌均匀，得到彩色玻璃砂；
步骤4、按质量份数计，称取步骤2得到的纳米玻璃粉浆料4-8份、步骤3得到的彩色玻璃砂15-20份、胶凝材料18-27份、电石渣3-7份、石英砂15-20份、外加剂0.5-1.0份、苯丙乳液1-3份、抗泛碱增亮剂0.1-1.2份、拌和用水7-16份，混合后通过砂浆搅拌机搅拌均匀，得到废玻璃彩色砂浆。
所述步骤1中不同颜色废玻璃为钠钙硅酸盐玻璃。
所述步骤2中通过湿磨得到的纳米玻璃浆料粒径级配在300-600nm左右。
所述步骤2的纳米玻璃粉浆料用于取代部分胶凝材料，取代量为胶凝材料的5％-20％。
所述步骤3的彩色玻璃砂用于取代石英砂，取代量为石英砂的60％-80％。
本发明具有如下优点：
1、本发明使用不同颜色废玻璃破碎而成的彩色玻璃砂，替代传统彩色水泥砂浆中的颜料，并且可通过改变玻璃砂配比，得到主体颜色不同的彩色玻璃砂，制得的新型彩色水泥砂浆稳定性好，且成本低。
2、以纳米玻璃粉和电石渣复合碱激发无水磷石膏和矿粉，通过Ca2+溶出的方式促进无水磷石膏和矿粉的水化，玻璃中的碱性物质和电石渣首先激发的是无水磷石膏，然后无水磷石膏与矿粉中的可溶性组分反应，从而激发矿粉。电石渣形成的Ca(OH)2在胶凝材料表面形成一层粘膜，增强体系的粘结性防止脱落。并且矿粉的掺入抑制了水泥砂浆中玻璃砂可能引起的碱骨料反应，同时可显著提高砂浆的抗裂性以及抗渗性。
3、电石渣掺入到无水磷石膏中可调节其PH，消除残留酸对体系产生的不利影响，并与磷石膏中的可溶性物质反应生产惰性的难溶物质，增加强度。2H3PO4+3Ca(OH)2＝Ca3(PO4)2+6H2O。
4、由于玻璃对光线的反射率较高，作为建筑装饰材料应用于室外时，在美化环境的同时，也可以降低城市热岛效应。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
用于墙面装饰材料的废玻璃彩色砂浆，包括以下步骤：
步骤一:取洗净、烘干后的不同颜色废玻璃分别放入球磨机进行干法粉磨破碎，研磨3-6min，通过筛分得到0.5-1.5mm的玻璃砂。
步骤二:将上述干法粉磨得到的0.5-1.5mm的玻璃砂和助磨剂按1∶2的比例进行混合，加入研磨介质，装入反应釜中，通过行星式湿磨机进行湿磨，湿磨40min，磨机转速为400r/min，得到纳米玻璃粉浆料。
步骤三：根据需求将不同颜色玻璃砂按照7∶1.5∶1.5或6∶1∶1∶1等比例进行混合并搅拌均匀，得到所需彩色玻璃砂。
步骤四：按质量份数计，称取纳米玻璃粉浆料15份、彩色玻璃砂40份、矿粉30份、电石渣5份、无水磷石膏10份、石英砂10份、外加剂0.7份、苯丙乳液1.2份、抗泛碱增亮剂0.5份、拌和用水10份。混合后通过砂浆搅拌机搅拌均匀，得到废玻璃彩色砂浆。
实施例2：
废玻璃彩色砂浆装饰材料及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一:取洗净、烘干后的不同颜色废玻璃分别放入球磨机进行干法粉磨破碎，研磨3-6min，通过筛分得到0.5-1.5mm的玻璃砂。
步骤二:将上述干法粉磨得到的0.5-1.5mm的玻璃砂和助磨剂按1∶2的比例进行混合，加入研磨介质，装入反应釜中，通过行星式湿磨机进行湿磨，湿磨60min，磨机转速为400r/min，得到纳米玻璃粉浆料。
步骤三：根据需求将不同颜色玻璃砂按照7∶1.5∶1.5或6∶1∶1∶1等比例进行混合并搅拌均匀，得到所需彩色玻璃砂。
步骤四：按质量份数计，称取纳米玻璃粉浆料30份、彩色玻璃砂40份、矿粉25份、电石渣5份、无水磷石膏10份、石英砂10份、外加剂0.7份、苯丙乳液1.2份、抗泛碱增亮剂0.5份、拌和用水0份。混合后通过砂浆搅拌机搅拌均匀，得到废玻璃彩色砂浆。
实施例3：
废玻璃彩色砂浆装饰材料及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一:取洗净、烘干后的不同颜色废玻璃分别放入球磨机进行干法粉磨破碎，研磨3-6min，通过筛分得到0.5-1.5mm的玻璃砂。
步骤二:将上述干法粉磨得到的0.5-1.5mm的玻璃砂和助磨剂按1∶2的比例进行混合，加入研磨介质，装入反应釜中，通过行星式湿磨机进行湿磨，湿磨60min，磨机转速为400r/min，得到纳米玻璃粉浆料。
步骤三：根据需求将不同颜色玻璃砂按照7∶1.5∶1.5或6∶1∶1∶1等比例进行混合并搅拌均匀，得到所需彩色玻璃砂。
步骤四：按质量份数计，称取纳米玻璃粉浆料7.5份、彩色玻璃砂40份、矿粉32.5份、电石渣5份、无水磷石膏10份、石英砂10份、外加剂0.7份、苯丙乳液1.2份、抗泛碱增亮剂0.5份、拌和用水15份。混合后通过砂浆搅拌机搅拌均匀，得到废玻璃彩色砂浆。
实施例4：
废玻璃彩色砂浆装饰材料及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一:取洗净、烘干后的不同颜色废玻璃分别放入球磨机进行干法粉磨破碎，研磨3-6min，通过筛分得到0.5-1.5mm的玻璃砂。
步骤二:将上述干法粉磨得到的0.5-1.5mm的玻璃砂和助磨剂按1∶2的比例进行混合，加入研磨介质，装入反应釜中，通过行星式湿磨机进行湿磨，湿磨60min，磨机转速为400r/min，得到纳米玻璃粉浆料。
步骤三：根据需求将不同颜色玻璃砂按照7∶1.5∶1.5或6∶1∶1∶1等比例进行混合并搅拌均匀，得到所需彩色玻璃砂。
步骤四：按质量份数计，称取纳米玻璃粉浆料15份、彩色玻璃砂40份、矿粉30份、电石渣5份、无水磷石膏10份、石英砂10份、外加剂0.7份、苯丙乳液1.2份、抗泛碱增亮剂0.5份、拌和用水10份。混合后通过砂浆搅拌机搅拌均匀，得到废玻璃彩色砂浆。
实施例5：
废玻璃彩色砂浆装饰材料及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一:取洗净、烘干后的不同颜色废玻璃分别放入球磨机进行干法粉磨破碎，研磨3-6min，通过筛分得到0.5-1.5mm的玻璃砂。
步骤二:将上述干法粉磨得到的0.5-1.5mm的玻璃砂和助磨剂按1∶2的比例进行混合，加入研磨介质，装入反应釜中，通过行星式湿磨机进行湿磨，湿磨60min，磨机转速为400r/min，得到纳米玻璃粉浆料。
步骤三：根据需求将不同颜色玻璃砂按照7∶1.5∶1.5或6∶1∶1∶1等比例进行混合并搅拌均匀，得到所需彩色玻璃砂。
步骤四：按质量份数计，称取纳米玻璃粉浆料22.5份、彩色玻璃砂40份、矿粉27.5份、电石渣5份、无水磷石膏10份、石英砂10份、外加剂0.7份、苯丙乳液1.2份、抗泛碱增亮剂0.5份、拌和用水5份。混合后通过砂浆搅拌机搅拌均匀，得到废玻璃彩色砂浆。
实施例6：
废玻璃彩色砂浆装饰材料及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一:取洗净、烘干后的不同颜色废玻璃分别放入球磨机进行干法粉磨破碎，研磨3-6min，通过筛分得到0.5-1.5mm的玻璃砂。
步骤二:将上述干法粉磨得到的0.5-1.5mm的玻璃砂和助磨剂按1∶2的比例进行混合，加入研磨介质，装入反应釜中，通过行星式湿磨机进行湿磨，湿磨60min，磨机转速为400r/min，得到纳米玻璃粉浆料。
步骤三：根据需求将不同颜色玻璃砂按照7∶1.5∶1.5或6∶1∶1∶1等比例进行混合并搅拌均匀，得到所需彩色玻璃砂。
步骤四：按质量份数计，称取纳米玻璃粉浆料30份、彩色玻璃砂40份、矿粉25份、电石渣5份、无水磷石膏10份、石英砂10份、外加剂0.7份、苯丙乳液1.2份、抗泛碱增亮剂0.5份、拌和用水0份。混合后通过砂浆搅拌机搅拌均匀，得到废玻璃彩色砂浆。
下表一为上述实施例1-6中各组分及其质量分数，表二为性能测试结果。
表一：实施例1-6中各组分及其质量分数
表二：彩色水泥砂浆性能测试
由表一、表二数据可以看出，在实施例1-6中通过改变湿磨时间和掺量来调整各组分的质量分数，并通过流动度和抗压强度来表征其工作性能。对比之后可以发现实施例3和4的表现优于其他组。湿磨60分钟后玻璃粉粒径达到纳米级别，其晶核效应在水化反应早期占据主导地位，形成纳米晶核，使得反应更加剧烈和迅速，水分的消耗使得其1h流动度明显下降，并表现出随着惨量增大，流动度逐渐降低的趋势。本发明通过湿磨处置，以机械冲击力激发玻璃粉潜在火山灰活性，使其对后期强度发展起到了贡献作用。
掺入矿粉可以有效地吸收界面上富集的Ca(OH)2，使得原有富集于界面上的Ca(OH)2取向程度更大幅度、更大范围地降低，有利于水泥基结构的改善和力学性能的提高。并且消耗体系中界面过渡区处结晶粗大的Ca(OH)2晶体，并且提供更多水化凝胶填堵孔隙，使得孔隙率降低，微观结构得到优化，从而提升砂浆的抗裂性和抗渗性。并且矿粉的掺入可以抑制玻璃砂在水泥基材料中所引起的碱骨料反应。
加入电石渣改性无水磷石膏后Ca(OH)2生成量较多，趋向于在孔洞中紧密插填，使得孔洞少且小，结构很致密。同时由于水化缓慢，钙矾石晶体发育良好，互相交织。并与磷石膏中的可溶性物质反应生产惰性的难溶物质，2H3PO4+3Ca(OH)2＝Ca3(PO4)2+6H2O，使强度大幅提高。
本发明所制备的废玻璃彩色水泥砂浆创造性的以彩色废玻璃取代了传统颜料，由于玻璃自身所具有的稳定的化学性质，使所制备的废玻璃彩色水泥砂浆相较于传统彩色水泥砂浆稳定性更高，耐酸、耐侵蚀表现也更为突出，并且大幅度降低经济成本。
本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (10)
1.一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆，其特征在于：按质量份数计，包括纳米玻璃浆料4-8份、彩色玻璃砂15-20份、胶凝材料18-27份、电石渣3-7份、石英砂15-20份、外加剂0.5-1.0份、苯丙乳液1-3份、抗泛碱增亮剂0.1-1.2份、拌和用水7-16份。
2.如权利要求1所述的一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆，其特征在于：所述胶凝材料包括矿粉10-15份和无水磷石膏8-12份。
3.如权利要求1所述的一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆，其特征在于：所述石英砂粒径级配在0.5-1.5mm左右。
4.如权利要求2所述的一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆，其特征在于：所述矿粉粒径级配在10-25μm左右。
5.如权利要求2所述的一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆，其特征在于：所述无水磷石膏为500℃煅烧的无水磷石膏。
6.如权利要求1所述的一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆，其特征在于：所述电石渣粒径为40-60μm。
7.如权利要求1所述的一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆，其特征在于：所述外加剂为聚羧酸类高效减水剂和消泡剂。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、取洗净、烘干后的不同颜色废玻璃分别放入球磨机进行干法粉磨破碎，研磨3-6min，通过筛分得到0.5-1.5mm的玻璃砂；
步骤2、将步骤1得到的0.5-1.5mm的玻璃砂和助磨剂按所需的比例进行混合，加入研磨介质，装入反应釜中，通过行星式湿磨机进行湿磨，湿磨20-60min，磨机转速为350-400r/min，得到纳米玻璃粉浆料；
步骤3、根据需求将步骤1得到的不同颜色玻璃砂按照不同比例进行混合并搅拌均匀，得到彩色玻璃砂；
步骤4、按质量份数计，称取步骤2得到的纳米玻璃粉浆料4-8份、步骤3得到的彩色玻璃砂15-20份、胶凝材料18-27份、电石渣3-7份、石英砂15-20份、外加剂0.5-1.0份、苯丙乳液1-3份、抗泛碱增亮剂0.1-1.2份、拌和用水7-16份，混合后通过砂浆搅拌机搅拌均匀，得到废玻璃彩色砂浆。
9.如权利要求8所述的一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆的制备方法，其特征在于：所述步骤1中不同颜色废玻璃为钠钙硅酸盐玻璃。
10.如权利要求8所述的一种用于墙面装饰的废玻璃彩色砂浆的制备方法，其特征在于：所述步骤2中通过湿磨得到的纳米玻璃浆料粒径级配在300-600nm左右。
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|---|---|---|---|---|
| CN115108745A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-27 | 贵州大学 | 一种彩色砂浆用干混料、彩色砂浆及其制备方法、彩色防护层 |
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2022
- 2022-01-18 CN CN202210054093.0A patent/CN114349460A/zh active Pending
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