CN115650657A - 一种使用多材料增强的高韧性无机人造石及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种使用多材料增强的高韧性无机人造石及其制造方法，其制备包括下述重量份的原料：白水泥31.5%‑33.5%；填料剂6%‑6.5%；偏高岭土3%‑3.25%；硅灰3%‑3.25%；石英砂54.5%‑55.5%；还包括掺量为18%‑24%粉料总重的水，4%‑6.5%粉料总重的无机分散剂，0.5%‑1.5%粉料总重的纳米材料，4‰‑6‰的纤维。本发明使用纤维提高板材的整体性，使用纳米材料提高板材抵抗微裂纹的能力，使板材具有高韧性，板材切割时不会产生崩边掉角，运输不会产生断裂，施工时不会产生开裂现象等；具有超强的分散性，使材料混合更加均匀，降低吸水率，板材更密实；具有较高的体积稳定性、耐候性、耐久性。

Description

一种使用多材料增强的高韧性无机人造石及其制造方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种使用多材料增强的高韧性无机人造石及其制备方法。

背景技术

人造石通常是指人造石实体面材、人造石石英石、人造石岗石等。人造石类型不同，使用的材料也不尽相同。无机人造石主要是使用水泥等无机粘结剂作为胶结材料，石英石、岗石及其他骨料作为填充材料生产的无机人造石材。有机人造石通常是以树脂作为胶凝材料，石英石、岗石及其他骨料作为填充材料生产的人造石材。

现有的无机人造石使用的无机胶凝材料以水泥为主，多采用普通PII42.5水泥，没有超细颗粒和纳米材料，颗粒级配较差，韧性差，脆性大，水胶比较高，因此强度比较低。普通无机人造石为提高材料韧性同时不影响表观，将材料分为多层，生产加工比较复杂；面层因为是装饰层，不能有纤维显露，所以面层配方比较单一，没有增韧材料，韧性较差。无机人造石目前工艺比较简单，以浇筑为主，导致板材吸水率高，脆性大，韧性差等。增韧手段单一，主要通过纤维进行增强，无法阻止微裂纹的产生，表面层没有使用增韧手段，韧性较差。

发明内容

本发明的为解决现有技术问题，提供一种无机人造石方料及其制造工艺。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其制备包括下述重量份的原料：

白水泥31.5%-33.5%；填料剂6%-6.5%；偏高岭土3%-3.25%；硅灰3%-3.25%；石英砂54.5%-55.5%；

还包括掺量为18%-24%粉料总重的水，4%-6.5%粉料总重的无机分散剂，0.5%-1.5%粉料总重的纳米材料，4‰-6‰的纤维。

进一步的，其制备包括下述重量份的原料：

白水泥31.8%-33.2%；填料剂6.17%-6.3%；偏高岭土3.1%-3.2%；硅灰3.1%-3.2%；石英砂54.9%-55.2%；

还包括掺量为19%-22%粉料总重的水，5.6%-7%粉料总重的无机分散剂，0.8%-1.2%粉料总重的纳米材料，4.6‰-5.5‰的纤维。

进一步的，其制备包括下述重量份的原料：

白水泥32.5%；填料剂6.25%；偏高岭土3.125%；硅灰3.125%；石英砂55%；

还包括掺量为20%粉料总重的水，5%粉料总重的无机分散剂，1%粉料总重的纳米材料，5‰粉料总重的纤维。

进一步的，所述白水泥为42.5或者52.5级白水泥。

进一步的，所述纳米材料为纳米碳酸钙或纳米二氧化硅。

进一步的，所述无机分散剂为聚羧酸减水剂。

进一步的，所述纤维采用玻璃纤维、钢纤维、碳纤维或芳纶的任意一种或任意几种的组合。

进一步的，所述填料剂采用325目石英粉或200目碳酸钙粉的任意一种或两种。

进一步的，所述石英砂分为0.1-0.3mm、0.3-0.6mm和0.6-1.2mm三种粒级级配，按比例3:1.5:5.5搭配。

一种使用多材料增强的高韧性无机人造石制备方法，包括以下具体步骤：

S1：将无机分散剂和纳米材料混合，使用高速搅拌机搅拌，静置待用；

S2：将白水泥、填料剂、偏高岭土、硅灰、石英砂通过搅拌机低速预混，得到均匀的混合粉料；

S3：在混合粉料中加入水、无机分散剂和纳米材料的混合液体，按预定时间高速搅拌；

S4：待步骤S3搅拌结束后，加入纤维继续混合搅拌；

S5：将搅拌好的物料倒入模具盖上塑料薄膜，通过压机抽真空、振动完成成型。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

（1）使用纤维提高板材的整体性，使用纳米材料提高板材抵抗微裂纹的能力，使板材具有高韧性，板材切割时不会产生崩边掉角，运输不会产生断裂，施工时不会产生开裂现象等，抗压强度通常可以达到135MPa以上，弯曲强度可达24MPa以上，冲击韧性10KJ/㎡；

（2）使用无机分散剂提高了粉料的分散性，物料的流动性，使用用无机分散剂更加环保，同时可以提高板材韧性，使材料混合更加均匀，降低吸水率，板材更密实；

（3）具有较高的体积稳定性、耐候性、耐久性，吸水率0.5%、耐化学腐蚀C3，防火性能达到A1等级。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

（1）称量白水泥、325目石英粉、偏高岭土、硅灰、石英砂，比例为31.5%，6.5%，3.25%,3.25%，55.5%，按需称量搅拌用水，水的掺量为混合粉料的18%。

（2）将4%粉料总重的无机分散剂和0.5%粉料总重的纳米材料混合，使用高速搅拌机搅拌30min，静置1天后待用。

（3）将白水泥、325目石英粉、偏高岭土、硅灰和石英砂通过搅拌机低速预混2分钟，加入水、无机分散剂和纳米材料的混合液体，高速搅拌5分钟，最加入4‰粉料总重的纤维搅拌2分钟。

（3）将物料倒入模具盖上塑料薄膜，通过压机抽真空、振动完成成型。

（4）约20小时后，通过自然养护即可脱模。

实施例2：

（1）称量白水泥、200目碳酸钙粉、偏高岭土、硅灰、石英砂，比例为33.5%，6%，3%,3%，54.5%，按需称量搅拌用水，水的掺量为混合粉料的24%。

（2）将6.5%粉料总重的无机分散剂和1.5%粉料总重的纳米材料混合，使用高速搅拌机搅拌30min，静置1天后待用。

（3）将白水泥、200目碳酸钙粉、偏高岭土、硅灰和石英砂通过搅拌机低速预混2分钟，加入水、无机分散剂和纳米材料的混合液体，高速搅拌5分钟，最加入6‰粉料总重的纤维搅拌2分钟。

（3）将物料倒入模具盖上塑料薄膜，通过压机抽真空、振动完成成型。

（4）约20小时后，通过自然养护即可脱模。

实施例3：

（1）称量白水泥、325目石英粉、偏高岭土、硅灰、石英砂，比例为32.5%，6.25%，3.125%,3.125%，55%，按需称量搅拌用水，水的掺量为混合粉料的20%。

（2）将5%粉料总重的无机分散剂和1%粉料总重的纳米材料混合，使用高速搅拌机搅拌30min，静置1天后待用。

（3）将白水泥、200目碳酸钙粉、偏高岭土、硅灰和石英砂通过搅拌机低速预混2分钟，加入水、无机分散剂和纳米材料的混合液体，高速搅拌5分钟，最加入5‰粉料总重的纤维搅拌2分钟。

（3）将物料倒入模具盖上塑料薄膜，通过压机抽真空、振动完成成型。

（4）约20小时后，通过自然养护即可脱模。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，其制备包括下述重量份的原料：

白水泥31.5%-33.5%；填料剂6%-6.5%；偏高岭土3%-3.25%；硅灰3%-3.25%；石英砂54.5%-55.5%；

还包括掺量为18%-24%粉料总重的水，4%-6.5%粉料总重的无机分散剂，0.5%-1.5%粉料总重的纳米材料，4‰-6‰的纤维。

2.根据权利要求1所述的一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，其制备包括下述重量份的原料：

白水泥31.8%-33.2%；填料剂6.17%-6.3%；偏高岭土3.1%-3.2%；硅灰3.1%-3.2%；石英砂54.9%-55.2%；

还包括掺量为19%-22%粉料总重的水，5.6%-7%粉料总重的无机分散剂，0.8%-1.2%粉料总重的纳米材料，4.6‰-5.5‰的纤维。

3.根据权利要求1所述的一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，其制备包括下述重量份的原料：

白水泥32.5%；填料剂6.25%；偏高岭土3.125%；硅灰3.125%；石英砂55%；

还包括掺量为20%粉料总重的水，5%粉料总重的无机分散剂，1%粉料总重的纳米材料，5‰粉料总重的纤维。

4.根据权利要求1所述的一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，所述白水泥为42.5或者52.5级白水泥。

5.根据权利要求1所述的一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，所述纳米材料为纳米碳酸钙或纳米二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，所述无机分散剂为聚羧酸减水剂。

7.根据权利要求1所述的一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，所述纤维采用玻璃纤维、钢纤维、碳纤维或芳纶的任意一种或任意几种的组合。

8.根据权利要求1所述的一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，所述填料剂采用325目石英粉或200目碳酸钙粉的任意一种或两种的组合。

9.根据权利要求1所述的一种使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，所述石英砂分为0.1-0.3mm、0.3-0.6mm和0.6-1.2mm三种粒级级配，按比例3:1.5:5.5搭配。

10.一种使用多材料增强的高韧性无机人造石制备方法，用于制备权利要求1-9任意一项所述的使用多材料增强的高韧性无机人造石，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1：将无机分散剂和纳米材料混合，使用高速搅拌机搅拌，静置待用；

S2：将白水泥、填料剂、偏高岭土、硅灰、石英砂通过搅拌机低速预混，得到均匀的混合粉料；

S3：在混合粉料中加入水、无机分散剂和纳米材料的混合液体，按预定时间高速搅拌；

S4：待步骤S3搅拌结束后，加入纤维继续混合搅拌；

S5：将搅拌好的物料倒入模具盖上塑料薄膜，通过压机抽真空、振动完成成型。