CN114920517A - 一种无机透光人造石及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无机透光人造石及其制备方法。所述无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成，所述无机胶凝基材的矿物料按重量百分比计包括：无机胶凝材料25%‑35%，石英砂51%‑80%，石英粉3‑8%。

Description

一种无机透光人造石及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无机透光人造石及其制备方法，属于建筑材料领域。
背景技术
人造石是经过人为加工而成的类似于天然石材的一种绿色建筑装饰材料，主要以水泥、不饱和聚酯树脂等为粘结剂，以天然大理石或方解石、白云石、硅砂、玻璃粉、氢氧化铝、氢氧化镁等无机粉料为填料，配以适量的颜料及其他辅助剂，再经搅拌混合、凝结固化而成。人造石因其具有无毒性、无放射性、阻燃性、不粘油、不渗污、抗菌防霉、耐磨、耐冲击、易保养、拼接无缝、任意造型等优点，逐步成为装饰建材市场上的新宠。
目前的透光人造石生产制备普遍采用在基体配方中添加大量有机透明树脂成分来实现透光。专利CN101003183提供了一种人造石及具有发光功能人造石的制造方法及其制品，采用发光粉、氢氧化铝粉以及釉玻璃料混合后作为填料，以邻苯二甲酸酯化物、甲基丙烯酸甲酯单体及苯的乙烯基衍生物改性的不饱和聚酯为粘结剂，配以颜料、固化剂、促进剂等搅拌后铸膜抽真空而成，其中改性树脂的掺量高达20％以上。这种制品虽然能够透光，但是由于树脂含量高，产品存在在光、热、氧条件下易老化不耐候、不耐温等问题，从而使得产品在室外应用受到限制，并且在生产过程中，作为粘结剂的树脂一般需要添加有毒有害且刺激性气味强烈的苯乙烯及其衍生物来调节其粘度，生产环境恶劣，不符合绿色环保的生产理念与要求；另外甲基丙烯酸甲酯树脂成本较高，在工程推广应用上局限较大。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种无机透光人造石及其制备方法，采用无机胶凝材料替代树脂作为粘结剂，采用有机光导纤维作为透光组分，在保证人造石具备良好的透光装饰效果的同时，解决现有透光人造石技术中人造石易老化不耐候、应用空间局限以及生产成本高等问题。
第一方面，本发明提供一种无机透光人造石。所述无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成，所述无机胶凝基材的矿物料按重量百分比计包括：无机胶凝材料25％-35％，石英砂51％-80％，石英粉3-8％。
较佳地，所述有机光导纤维占无机透光人造石体积的1-5％。
较佳地，所述石英砂按重量百分比计包括：8-16目石英砂8-12％，16-26目石英砂15-25％，40-70目石英砂25％-35％，70-100目石英砂3-8％。
较佳地，所述石英粉的粒度为325-400目。
较佳地，所述有机光导纤维以一定的间距间隔设置。
较佳地，所述有机光导纤维的直径为0.5-3mm。
较佳地，所述无机胶凝基材还包括添加料；优选地，添加料包括占矿物料0.15-0.3wt％的缓凝剂，0.3-0.5wt％的消泡剂和1-3wt％的减水剂。
较佳地，所述缓凝剂为羧甲基纤维素钠或木质素磺酸钠中的至少一种；所述消泡剂为聚丙烯酸酯或聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘磺酸盐减水剂中的至少一种。
第二方面，本发明提供一种无机透光人造石的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：
(1)配料：在无机胶凝材料中依次加入缓凝剂与减水剂，然后加入适量水搅拌均匀得混料A；优选地，水的加入量使得水灰比控制在0.40-0.55之间；
(2)基料制备：在混料A中依次加入石英砂、石英粉与消泡剂并搅拌均匀得混料B；
(3)光导纤维布设：在模具底部预先浇灌搅拌均匀的混料B之后形成层状的无机凝胶基材；然后将有机光导纤维平铺在层状的无机凝胶基材之上，形成层状的有机光导纤维；进而在层状的有机光导纤维之上继续浇制混料B形成层状的无机凝胶基材，抹平后再铺上有机光导纤维形成层状的有机光导纤维；如此重复浇筑平铺，直至铺满整个模具；
(4)成型：将混料中平铺有光导纤维的模具真空振压成型；
(5)养护：将成型后的试样置于恒温恒湿箱中养护，养护温度为20-36℃，养护时间≥7天；
(6)脱模后得到无机透光人造石。
较佳地，所述制备方法还包括在脱模后对无机透光人造石进行表面填充微纳材料处理；优选地，所述微纳材料为纳米硅溶胶，粒径为100-200nm，固含量为30-50％，填充量为8-15g/m2。
具体实施方式
通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。在没有特殊说明的情况下，各百分含量指质量百分含量。
所述无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成。采用无机胶凝体系取代树脂作为粘结成分，能够解决现有人造石制备技术中人造石在光、热、氧条件下易老化不耐候、应用空间局限等问题。以均匀分布的有机光导纤维作为透光组分，可以解决现有透光树脂在基体中分布不均导致各部分透光强弱不一致从而影响装饰效果的问题。而且通过对有机光导纤维的定向排布可实现透光图案的多样化，极大丰富了装饰效果。所述无机胶凝基材包括矿物料和添加料。矿物料的组成按重量百分比计包括，无机胶凝材料25％-35％，石英砂51％-80％，石英粉3-8％。石英砂的目数可为8-100目。石英砂作为基体的骨料，构成基体的主要成分。石英粉则为填充剂，用于填充石英砂颗粒间的缝隙，提高坯体的密实度，增强产品强度。
所述有机光导纤维占无机透光人造石体积的1-5％。如果有机光导纤维占无机透光人造石的体积小于1％，则基体中有机光导纤维的体积比例太低，透光效果较弱。如果有机光导纤维占无机透光人造石的体积大于5％，则基体中光导纤维的体积过高，基体与纤维之间存在大量界面，会削弱无机透光人造石的力学强度。
优选地，所述石英砂按重量百分比计包括：8-16目石英砂8-12％，16-26目石英砂15-25％，40-70目石英砂25％-35％，70-100目石英砂3-8％。上述颗粒级配的石英砂可以使得真空成型前的基料(基体粉料)具备良好的堆积密度而有益于成型后无机人造石力学性能的增强。
所述石英粉的粒度为325-400目。例如采用400目的石英粉。如果在无机胶凝基材中省略石英粉的使用，会导致较粗的石英砂之间的孔隙无法被有效填充，基体内部存在大量缺陷，无机人造石产品的致密度较差而影响力学性能。
无机光导纤维主要由光学玻璃或高纯度石英玻璃制成。尽管无机光导纤维也具有优异的导光性，但是无机光导纤维同时也存在耐碱性低、成本高的特点。因此，如果在无机透光人造石中使用无机光导纤维，会导致无机光导纤维与无机人造石基材的粘结能力差，且会导致碱性的混无机胶凝材料碱性材料侵蚀破坏无机光导纤维，从而影响制品的透光性和强度。因此无机光导纤维不适宜用于本发明的无机透光人造石。所述有机光导纤维的材质优选为PMMA。所述有机光导纤维的直径为0.5-3mm。选择此直径范围内的有机光导纤维可以使得无机人造石制品保持良好的透光性的同时不会对其力学性能造成较大影响。否则，有机光导纤维的直径太粗会导致基体变形，有机光导纤维的直径太细会劣化透光性能。
添加料可包括占矿物料0.15-0.3wt％的缓凝剂，0.3-0.5wt％的消泡剂和1-3wt％的减水剂。所述无机胶凝材料为白色硅酸盐或硫铝酸盐水泥。实施例中可具体使用型号为P.W525的白色硅酸盐水泥或者型号为P.S52.5的硫铝酸盐水泥。
所述缓凝剂为羧甲基纤维素钠或木质素磺酸钠中的至少一种。上述缓凝剂的作用是减缓无机胶凝材料的初凝程度，使得无机胶凝材料的砂浆保持一定的塑性，便于基料成型。如果在无机胶凝基材中省略缓凝剂的应用，会导致无机胶凝材料过快硬化会导致浆料流动性变差，基料成型困难。
消泡剂和减水剂的组成不受限制，采用本领域常用的消泡剂或者减水剂即可。一些技术方案中，所述消泡剂为聚丙烯酸酯或聚二甲基硅氧烷中的至少一种。又，所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘磺酸盐减水剂中的至少一种。
接下来示例性说明本发明所述无机透光人造石的制备方法。
配料。在无机胶凝材料中依次加入缓凝剂与减水剂，加入适量水搅拌均匀得混料A。水的加入量以控制水灰比在0.40-0.55之间为宜。上述水灰比能够让混料A具备良好的塑性与流动性，以使其后续能够与不同目数的石英砂混合得到均质基料。可采用水泥砂浆搅拌机搅拌3-5min。
基料制备。在混料A中依次加入各目数石英砂、石英粉与消泡剂搅拌均匀得混料B。可采用水泥砂浆搅拌机搅拌5-10min。
光导纤维布设。采用平铺法进行光导纤维的布设。在模具底部预先浇灌搅拌均匀的混料B之后形成层状的无机凝胶基材。然后将有机光导纤维平铺在层状的无机凝胶基材之上，形成层状的有机光导纤维。有机光导纤维以一定的方向定向排布。由于光是沿着纤维排列的方向透过，杂乱无章的排列会使得光线沿各个方向分散传播，透光装饰效果大大减弱，因此沿着同一方向布设纤维可以使得光线汇聚，从而达到最佳的透光效果。进而在层状的有机光导纤维之上继续浇制混料B形成层状的无机凝胶基材，抹平后再铺上有机光导纤维形成层状的有机光导纤维。如此重复浇筑平铺，直至铺满整个模具。有机光导纤维之间的间隔优选为0.5-2cm。将有机光导纤维间隔设置，一方面使得光纤相对均匀分布于基体之中，使得光线可以均匀地透过基体，形成良好的透光效果，另一方面使得基料尽可能与光纤接触，并将其包裹增强彼此之间的粘结力。
成型。将混料中平铺有光导纤维的模具置于真空振压机中真空振压成型。真空度最好控制在-0.08至0.1Mpa之间。振动次数可为2500-3800次。
养护。将成型后的试样置于恒温恒湿箱中养护。养护温度为20-36℃，养护时间≥7天。
脱模后得到无机透光人造石。还可以在脱模后对无机透光人造石进行后处理。包括但不限于处理可切割、抛光、表面填充微纳材料等。例如，所述微纳材料为纳米硅溶胶，粒径为100-200nm，固含量为30-50％，填充量为8-15g/m2。采用微纳材料填充的后处理方式，极大改善了人造石表面的防污性能，能够解决现有生态石产品普遍存在的耐污能力差缺陷，极大拓宽了其应用空间与应用领域。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成。有机光导纤维均匀平铺于无机透光人造石内部，占无机透光人造石体积的3％。无机胶凝基材的矿物料按重量百分比计包括，无机胶凝材料30％，8-16目石英砂10％，16-26目石英砂20％，40-70目石英砂30％，70-100目石英砂5％，400目石英粉5％。无机胶凝基材的添加料包括占矿物料0.2wt％的缓凝剂，0.4wt％的消泡剂，2wt％的减水剂。所述无机胶凝材料为白色硅酸盐，型号为P.W525。所述缓凝剂为羧甲基纤维素钠。所述消泡剂为聚丙烯酸酯。所述减水剂为聚羧酸减水剂。所述有机光导纤维为PMMA材质，直径为1.5mm。
无机透光人造石的制备方法包括以下步骤：
(1)配料：在无机胶凝材料中依次加入缓凝剂与减水剂，加入适量水控制水灰比为0.4，采用水泥砂浆搅拌机搅拌5min，得混料A；
(2)基料制备：在混料A中依次加入各目数石英砂、石英粉与消泡剂，采用水泥砂浆搅拌机搅拌8min，得混料B；
(3)光导纤维布设：采用平铺法，在模具底部预先浇灌1层搅拌均匀的混料B之后将有机光导纤维平铺在其上，随后在有机光导纤维上继续浇制1层混料B，抹平后再铺上有机光导纤维，如此重复浇筑平铺，直至铺满整个模具。有机光导纤维的间隔为1cm；
(4)成型：将混料中平铺有光导纤维的磨具置于真空振压机中真空振压成型，真空度控制在-0.08Mpa，振动次数为3000次；
(5)养护、后处理：将成型后的试样置于恒温恒湿箱中养护，养护温度为25℃，养护时间为7天，脱模后进行切割、抛光、填充纳米硅溶胶得到无机透光人造石产品，溶胶粒径为150nm，固含量为35％，填充量为10g/m2。
根据JG/T 463-2014建筑装饰用人造石英石板标准对试样进行抗折强度、抗压强度、耐腐蚀、耐污染性能的测试。检测结果见表1。
实施例2
无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成。有机光导纤维均匀平铺于无机透光人造石内部，占无机透光人造石体积的4％。无机胶凝基材的矿物料按重量百分比计包括，无机胶凝材料35％，8-16目石英砂8％，16-26目石英砂15％，40-70目石英砂35％，70-100目石英砂4％，400目石英粉3％。无机胶凝基材的添加料包括占矿物料0.15wt％的缓凝剂，0.3wt％的消泡剂，1wt％的减水剂。所述无机胶凝材料为硫铝酸盐水泥，型号为P.S52.5。所述缓凝剂为木质素磺酸钠。所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。所述减水剂为萘磺酸盐减水剂。所述有机光导纤维为PMMA材质，直径为0.5mm。
无机透光人造石的制备方法包括以下步骤：
(1)配料：在无机胶凝材料中依次加入缓凝剂与减水剂，加入适量水控制水灰比为0.45，采用水泥砂浆搅拌机搅拌3min，得混料A；
(2)基料制备：在混料A中依次加入各目数石英砂、石英粉与消泡剂，采用水泥砂浆搅拌机搅拌10min，得混料B；
(3)光导纤维布设：采用平铺法，在模具底部预先浇灌1层搅拌均匀的混料B之后将有机光导纤维平铺在其上，随后在有机光导纤维上继续浇制1层混料B，抹平后再铺上有机光导纤维，如此重复浇筑平铺，直至铺满整个模具。有机光导纤维的间隔为2cm；
(4)成型：将混料中平铺有光导纤维的磨具置于真空振压机中真空振压成型，真空度控制在-0.09Mpa，振动次数为3500次；
(5)养护、后处理：将成型后的试样置于恒温恒湿箱中养护，养护温度为30℃，养护时间为10天，脱模后进行切割、抛光、填充纳米硅溶胶得到无机透光人造石产品，溶胶粒径为200nm，固含量为40％，填充量为12g/m2。
根据JG/T 463-2014建筑装饰用人造石英石板标准对试样进行抗折强度、抗压强度、耐腐蚀、耐污染性能的测试。检测结果见表1。
实施例3
无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成。有机光导纤维均匀平铺于无机透光人造石内部，占无机透光人造石体积的5％。无机胶凝基材的矿物料按重量百分比计包括，无机胶凝材料25％，8-16目石英砂12％，16-26目石英砂15％，40-70目石英砂35％，70-100目石英砂8％，400目石英粉5％。无机胶凝基材的添加料包括占矿物料0.15wt％的缓凝剂，0.3wt％的消泡剂，1wt％的减水剂。所述无机胶凝材料为白色硅酸盐，型号为P.W525。所述缓凝剂为木质素磺酸钠。所述消泡剂为聚丙烯酸酯。所述减水剂为萘磺酸盐减水剂。所述有机光导纤维为PMMA材质，直径为0.5mm。
无机透光人造石的制备方法包括以下步骤：
(1)配料：在无机胶凝材料中依次加入缓凝剂与减水剂，加入适量水控制水灰比为0.55，采用水泥砂浆搅拌机搅拌5min，得混料A；
(2)基料制备：在混料A中依次加入各目数石英砂、石英粉与消泡剂，采用水泥砂浆搅拌机搅拌5min，得混料B；
(3)光导纤维布设：采用平铺法，在模具底部预先浇灌1层搅拌均匀的混料B之后将有机光导纤维平铺在其上，随后在有机光导纤维上继续浇制1层混料B，抹平后再铺上有机光导纤维，如此重复浇筑平铺，直至铺满整个模具。有机光导纤维的间隔为1cm；
(4)成型：将混料中平铺有光导纤维的磨具置于真空振压机中真空振压成型，真空度控制在-0.1Mpa，振动次数为3800次；
(5)养护、后处理：将成型后的试样置于恒温恒湿箱中养护，养护温度为25℃，养护时间为8天，脱模后进行切割、抛光、填充纳米硅溶胶得到无机透光人造石产品，溶胶粒径为100nm，固含量为50％，填充量为8g/m2。
根据JG/T 463-2014建筑装饰用人造石英石板标准对试样进行抗折强度、抗压强度、耐腐蚀、耐污染性能的测试。检测结果见表1。
对比例1
无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成。有机光导纤维均匀平铺于无机透光人造石内部，占无机透光人造石体积的3％。无机胶凝基材的矿物料按重量百分比计包括，无机胶凝材料30％，8-16目石英砂7％，16-26目石英砂28％，40-70目石英砂20％，70-100目石英砂10％，400目石英粉5％。无机胶凝基材的添加料包括占矿物料0.2wt％的缓凝剂，0.4wt％的消泡剂，2wt％的减水剂。所述无机胶凝材料为白色硅酸盐，型号为P.W525。所述缓凝剂为羧甲基纤维素钠。所述消泡剂为聚丙烯酸酯。所述减水剂为聚羧酸减水剂。所述有机光导纤维为PMMA材质，直径为1.5mm。
无机透光人造石的制备方法包括以下步骤：
(1)配料：在无机胶凝材料中依次加入缓凝剂与减水剂，加入适量水控制水灰比为0.4，采用水泥砂浆搅拌机搅拌5min，得混料A；
(2)基料制备：在混料A中依次加入各目数石英砂与消泡剂，采用水泥砂浆搅拌机搅拌8min，得混料B；
(3)光导纤维布设：采用平铺法，在模具底部预先浇灌1层搅拌均匀的混料B之后将有机光导纤维平铺在其上，随后在有机光导纤维上继续浇制1层混料B，抹平后再铺上有机光导纤维，如此重复浇筑平铺，直至铺满整个模具。有机光导纤维的间隔为1cm；
(4)成型：将混料中平铺有光导纤维的磨具置于真空振压机中真空振压成型，真空度控制在-0.08Mpa，振动次数为3000次；
(5)养护、后处理：将成型后的试样置于恒温恒湿箱中养护，养护温度为25℃，养护时间为7天，脱模后进行切割、抛光、填充纳米硅溶胶得到无机透光人造石产品，溶胶粒径为150nm，固含量35％，填充量为10g/m2。进行切割抛光得到无机透光人造石产品。
根据JG/T 463-2014建筑装饰用人造石英石板标准对试样进行抗折强度、抗压强度、耐腐蚀、耐污染性能的测试。检测结果见表1。
对比例2
无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成。有机光导纤维均匀平铺于无机透光人造石内部，占无机透光人造石体积的3％。无机胶凝基材的矿物料按重量百分比计包括，无机胶凝材料35％，8-16目石英砂25％，16-26目石英砂15％，40-70目石英砂20％，70-100目石英砂5％。无机胶凝基材的添加料包括占矿物料0.2wt％的缓凝剂，0.4wt％的消泡剂，2wt％的减水剂。所述无机胶凝材料为白色硅酸盐，型号为P.W525。所述缓凝剂为羧甲基纤维素钠。所述消泡剂为聚丙烯酸酯。所述减水剂为聚羧酸减水剂。所述有机光导纤维为PMMA材质，直径为1.5mm。
无机透光人造石的制备方法包括以下步骤：
(1)配料：在无机胶凝材料中依次加入缓凝剂与减水剂，加入适量水控制水灰比为0.4，采用水泥砂浆搅拌机搅拌5min，得混料A；
(2)基料制备：在混料A中依次加入各目数石英砂与消泡剂，采用水泥砂浆搅拌机搅拌8min，得混料B；
(3)光导纤维布设：采用平铺法，在模具底部预先浇灌1层搅拌均匀的混料B之后将有机光导纤维平铺在其上，随后在有机光导纤维上继续浇制1层混料B，抹平后再铺上有机光导纤维，如此重复浇筑平铺，直至铺满整个模具。有机光导纤维的间隔为1cm；
(4)成型：将混料中平铺有光导纤维的磨具置于真空振压机中真空振压成型，真空度控制在-0.08Mpa，振动次数为3000次；
(5)养护、后处理：将成型后的试样置于恒温恒湿箱中养护，养护温度为25℃，养护时间为7天，脱模后进行切割、抛光、填充纳米硅溶胶得到无机透光人造石产品，溶胶粒径为150nm，固含量35％，填充量为10g/m2。
根据JG/T 463-2014建筑装饰用人造石英石板标准对试样进行抗折强度、抗压强度、耐腐蚀、耐污染性能的测试。检测结果见表1。
对比例3
无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成。有机光导纤维均匀平铺于无机透光人造石内部，占无机透光人造石体积的3％。无机胶凝基材的矿物料按重量百分比计包括，无机胶凝材料30％，8-16目石英砂10％，16-26目石英砂20％，40-70目石英砂30％，70-100目石英砂5％，400目石英粉5％。无机胶凝基材的添加料包括占矿物料0.2wt％的缓凝剂，0.4wt％的消泡剂，2wt％的减水剂。所述无机胶凝材料为白色硅酸盐，型号为P.W525。所述缓凝剂为羧甲基纤维素钠。所述消泡剂为聚丙烯酸酯。所述减水剂为聚羧酸减水剂。所述有机光导纤维为PMMA材质，直径为1.5mm。
无机透光人造石的制备方法包括以下步骤：
(1)配料：在无机胶凝材料中依次加入缓凝剂与减水剂，加入适量水控制水灰比为0.4，采用水泥砂浆搅拌机搅拌5min，得混料A；
(2)基料制备：在混料A中依次加入各目数石英砂与消泡剂，采用水泥砂浆搅拌机搅拌8min，得混料B；
(3)光导纤维布设：采用平铺法，在模具底部预先浇灌1层搅拌均匀的混料B之后将有机光导纤维平铺在其上，随后在有机光导纤维上继续浇制1层混料B，抹平后再铺上有机光导纤维，如此重复浇筑平铺，直至铺满整个模具。有机光导纤维的间隔为1cm；
(4)成型：将混料中平铺有光导纤维的磨具置于真空振压机中真空振压成型，真空度控制在-0.08Mpa，振动次数为3000次；
(5)养护、后处理：将成型后的试样置于恒温恒湿箱中养护，养护温度为25℃，养护时间为7天，脱模后进行切割抛光得到无机透光人造石产品。
根据JG/T 463-2014建筑装饰用人造石英石板标准对试样进行抗折强度、抗压强度、耐腐蚀、耐污染性能的测试。检测结果见表1。
表1各实施例性能检测表
抗折强度(Mpa) 抗压强度(Mpa) 吸水率(％) 耐腐蚀 耐污染
实施例1 38.4 155.6 0.04 无明显损伤 2级
实施例2 39.6 154.4 0.03 无明显损伤 2级
实施例3 37.2 157.5 0.05 无明显损伤 2级
对比例1 25.6 136.8 0.04 无明显损伤 2级
对比例2 29.6 132.6 0.08 无明显损伤 2级
对比例3 35.5 153.5 0.03 无明显损伤 4级
实施例1-3为所述原料组成配比范围、工艺参数要求内的示例，可以看到试样各方面性能如抗折抗压、吸水、耐腐蚀、耐污染皆符合JG/T 463-2014建筑装饰用人造石英石板标准要求，本标准要求试样的抗折强度≥35MPa，抗压强度≥150MPa，吸水率≤0.05％，耐腐蚀测试无明显损伤，耐污染≤2级。对比例1中石英料的颗粒级配不在合适范围内，不适宜的原料配比使得真空成型前的基料不具备良好的堆积密度从而影响成型后的无机人造石力学性能，表现为对比例1的抗折抗压强度都有不同程度的降低，抗折强度低于标准的26.86％，抗压强度低于标准的8.8％；对比例2中没有引入较细的400目石英粉料，使得较粗的石英砂之间的孔隙较大，基体内部缺陷增多，致密度降低，力学性能受到较大影响，表现为对比例2的抗折抗压性能均不符合JG/T 463-2014标准要求；对比例3没有采用表面填充纳米硅溶胶的后处理方式，成品表面毛孔较多，防污染能力较差仅仅达到4级。

Claims (10)

1.一种无机透光人造石，其特征在于，所述无机透光人造石由无机凝胶基材和定向分布的有机光导纤维按照层状形式交替排列形成，所述无机胶凝基材的矿物料按重量百分比计包括：无机胶凝材料25%-35%，石英砂51%-80%，石英粉3-8%。
2.根据权利要求1所述的无机透光人造石，其特征在于，所述有机光导纤维占无机透光人造石体积的1-5%。
3.根据权利要求1或2所述的无机透光人造石，其特征在于，所述石英砂按重量百分比计包括：8-16目石英砂8-12%，16-26目石英砂15-25%，40-70目石英砂25%-35%，70-100目石英砂3-8%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无机透光人造石，其特征在于，所述石英粉的粒度为325-400目。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的无机透光人造石，其特征在于，所述有机光导纤维以一定的间距间隔设置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的无机透光人造石，其特征在于，所述有机光导纤维的直径为0.5-3mm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的无机透光人造石，其特征在于，所述无机胶凝基材还包括添加料；优选地，添加料包括占矿物料0.15-0.3wt%的缓凝剂，0.3-0.5wt%的消泡剂和1-3wt%的减水剂。
8.根据权利要求7所述的无机透光人造石，其特征在于，所述缓凝剂为羧甲基纤维素钠或木质素磺酸钠中的至少一种；所述消泡剂为聚丙烯酸酯或聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘磺酸盐减水剂中的至少一种。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的无机透光人造石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）配料：在无机胶凝材料中依次加入缓凝剂与减水剂，然后加入适量水搅拌均匀得混料A；优选地，水的加入量使得水灰比控制在0.40-0.55之间；
（2）基料制备：在混料A中依次加入石英砂、石英粉与消泡剂并搅拌均匀得混料B；
（3）光导纤维布设：在模具底部预先浇灌搅拌均匀的混料B之后形成层状的无机凝胶基材；然后将有机光导纤维平铺在层状的无机凝胶基材之上，形成层状的有机光导纤维；进而在层状的有机光导纤维之上继续浇制混料B形成层状的无机凝胶基材，抹平后再铺上有机光导纤维形成层状的有机光导纤维；如此重复浇筑平铺，直至铺满整个模具；
（4）成型：将混料中平铺有光导纤维的模具真空振压成型；
（5）养护：将成型后的试样置于恒温恒湿箱中养护，养护温度为20-36℃，养护时间≥7天；
（6）脱模后得到无机透光人造石。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在脱模后对无机透光人造石进行表面填充微纳材料处理；优选地，所述微纳材料为纳米硅溶胶，粒径为100-200nm，固含量为30-50%，填充量为8-15g/m2。
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