CN110128086B - 一种耐腐蚀高强度的人造艺术石板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐腐蚀高强度的人造艺术石板材及其制备方法，该人造艺术石板材包括如下质量份数比的原料：再生粗骨料42‑55份、再生细骨料18‑30份、快硬水泥18‑25份、玄武岩纤维0.2‑0.6份、减水剂0.5‑0.7份、水性环氧树脂1‑2份、固化剂2‑4份。本发明的耐腐蚀高强度的人造艺术石板材的抗压性能、抗冲击性能、抗弯折性能好，而且具有耐污、耐腐蚀、环保等优势，其制备方法简单、生产工艺条件容易控制，且主体材料为建废再生料，生产成本低廉。

Description

一种耐腐蚀高强度的人造艺术石板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及建材技术领域，具体涉及一种耐腐蚀高强度的人造艺术石板材及其制备方法。

背景技术

人造艺术石板主要用于市政工程的人行道、步行街铺装、立交桥、高速路的外侧挂装修饰等。目前市政工程上使用的人造石板大都以水泥为粘结剂，以无机大理石、石英石等碎料作骨料复合而成，由于粘结剂为无机的水泥,水泥水化后产生的高碱性环境基体，在室外经长期雨淋或接触酸性的环境，极易受腐蚀，影响外观使用效果与寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐腐蚀高强度的人造艺术石板材及其制备方法，解决现有技术中的人造石板易受腐蚀而影响使用效果和寿命的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种耐腐蚀高强度的人造艺术石板材，包括如下质量份数比的原料：再生粗骨料42-55份、再生细骨料18-30份、快硬水泥18-25份、玄武岩纤维0.2-0.6份、减水剂0.5-0.7份、水性环氧树脂1-2份、固化剂2-4份。

在本发明的人造艺术石板材中，所述再生粗骨料和所述再生细骨料分别是建筑废弃物再生料。

在本发明的人造艺术石板材中，所述再生粗骨料的粒度是5-31.5mm，所述再生细骨料的粒度是≤5mm。

在本发明的人造艺术石板材中，所述玄武岩纤维包括玄武岩短切纤维、和/或玄武岩纤维纺织网格布、和/或玄武岩纤维纺织网格筋。

在本发明的人造艺术石板材中，所述快硬水泥是硫铝酸盐水泥；所述减水剂是聚羧酸高效减水剂。

在本发明的人造艺术石板材中，所述固化剂是水性环氧固化剂分散体。

本发明还提供了上述的人造艺术石板材的制备方法，包括如下步骤：

A、将如下质量份数比的原料再生粗骨料42-55份、再生细骨料18-30份、快硬水泥18-25份、玄武岩纤维0.2-0.6份、减水剂0.5-0.7份、水性环氧树脂1-2份、固化剂2-4份以及水3.5-4.5份混合均匀，备用；

B、在成型模框底部铺上离型膜；

C、将混合均匀的原料均匀布放在成型模框内的离型膜上；

D、布料完毕后，连同成型模框平放在振动台上振动，以抹刀抹除气泡并收光，形成料坯；

E、将料坯在室温条件下固化成型，脱模后得到人造艺术石板材。

在本发明的制备方法中，在步骤D中，布料完毕后，连同成型模框平放在振动台上振动的频率是20-80HZ。

在本发明的制备方法中，在步骤E中，将料坯在室温条件下固化成型的时间至少4小时。

在本发明的制备方法中，所述离型膜是具有预定刻纹的硅胶膜。

实施本发明的耐腐蚀高强度的人造艺术石板材及其制备方法，具有以下有益效果：本发明的耐腐蚀高强度的人造艺术石板材的抗压性能、抗冲击性能、抗弯折性能好，而且具有耐污、耐腐蚀、环保等优势，其制备方法简单、生产工艺条件容易控制，且主体材料为建废再生料，生产成本低廉。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的耐腐蚀高强度的人造艺术石板材及其制备方法作进一步说明：

本发明涉及一种耐腐蚀高强度的人造艺术石板材，其包括如下质量份数比的原料：再生粗骨料42-55份、再生细骨料18-30份、快硬水泥18-25份、玄武岩纤维0.2-0.6份、减水剂0.5-0.7份、水性环氧树脂1-2份、固化剂2-4份。

其中，再生粗骨料和再生细骨料分别来自于目前已有的建筑废弃物再生料。再生粗骨料的粒度是5-31.5mm，再生细骨料的粒度是≤5mm。

玄武岩纤维是现有技术中已有的产品，以天然玄武岩拉制的纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的。本发明中的玄武岩纤维包括玄武岩短切纤维、和/或玄武岩纤维纺织网格布、和/或玄武岩纤维纺织网格筋等等。

快硬水泥采用现有技术中已有的硫铝酸盐水泥，优选采用低碱度硫铝酸盐水泥，更优选42.5级低碱度硫铝酸盐水泥，也可以采用52.5级硫铝酸盐水泥。

减水剂包括但不限于木质素磺酸钠盐减水剂、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高效减水剂等，优选采用聚羧酸高效减水剂。

水性环氧树脂可以是线型酚醛环氧树脂、双酚A类环氧树脂等等。

固化剂是水性环氧固化剂分散体，如东莞黑马化工公司的BH-536等等。

本发明的耐腐蚀高强度的人造艺术石板材中由于使用了水性环氧树脂，改善了水泥固化基体的脆性，提升了韧性及耐冲击强度；而且由于使用了水性环氧树脂，固化后在基板面层形成一层致密的聚合物胶膜，对酸性介质有良好的隔离、抗蚀作用，尤其适用于有酸性腐蚀的环境中铺装。

本发明的耐腐蚀高强度的人造艺术石板材中由于使用了高模量的玄武岩纤维，有效弥补了水泥类基板自收缩，降低了成型板开裂及微裂纹的产生。本发明的耐腐蚀高强度的人造艺术石板材中由于使用快硬水泥作主要粘接剂，显著降低了与水性环氧树脂固化时间的差异，降低了因固化不同步而造成的局部干花等不良品质的产生且固化周期短，具有显著的成本优势。

本发明还提供了上述的人造艺术石板材的制备方法，包括如下步骤：

A、将前述质量份数比的原料再生粗骨料42-55份、再生细骨料18-30份、快硬水泥18-25份、玄武岩纤维0.2-0.6份、减水剂0.5-0.7份、水性环氧树脂1-2份、固化剂2-4份以及水3.5-4.5份混合均匀，备用；

B、在成型模框底部铺上离型膜；离型膜是具有预定刻纹的硅胶膜；

C、将混合均匀的原料均匀布放在成型模框内的离型膜上；由于成型时使用了高弹性、具有预定刻纹(纹理)的硅胶膜作底膜，成型脱模容易，成型花纹丰富、多样、易得；

当采用玄武岩网格布时，将混合均匀的原料均匀布放在硅胶膜上，至成型模框高度的1/3，成型模框的高度范围20-100mm；将裁剪好尺寸的玄武岩网格布平放在浆料上，继续铺放浆料至成型模框高度的2/3；将裁剪好尺寸的玄武岩网格布平放在浆料上；继续铺放浆料至成型模框高度；

D、布料完毕后，连同成型模框平放在振动台上振动，振动的频率是20-80HZ，以抹刀抹除气泡并收光，形成料坯；

E、将料坯在室温条件下固化成型至少4小时，脱模后得到人造艺术石板材；优选地，将料坯在室温条件下固化成型6小时。

下面通过具体实施例进行详细说明。

实施例1

按照如下重量份配比准备人造艺术石板材原料(×5kg)：

再生粗骨料:42

再生细骨料:18

快硬水泥:18

玄武岩纤维：0.2

减水剂:0.5

水性环氧树脂:1

固化剂：2

水：3.5

再生粗骨料为5-31.5mm的钢混材质建筑废弃物再生料，再生细骨料为0-5.0mm的钢混材质建筑废弃物再生料，快硬水泥为42.5低碱度硫铝酸盐水泥(河南登电集团水泥有限公司)，玄武岩纤维为长3-5mm短切玄武岩纤维，减水剂为聚羧酸高效减水剂(深圳五山新型建筑材料公司WS-PC型)，水性环氧树脂为改性低分子量双酚A类环氧树脂BH-644(东莞黑马化工公司)，固化剂为BH-536(东莞黑马化工公司)。

将用于成型的上述原料混合均匀，备用；在成型模框底部铺上具有预定刻纹的硅胶膜，接着将混合均匀的原料均匀布放在硅胶膜上；布料完毕后，连同成型模框平放在振动台上以80HZ的频率振动，以抹刀抹除气泡并收光；将料坯在室温条件下固化成型即得人造石板坯；6小时后脱模，即得预定图案的人造艺术石板材。将成品板按照人造石-JCT908-2013及DB44/T1601-2015的方法测定其质量性能参数，测定结果如表1所示。

实施例2

按照如下重量份配比准备人造艺术石板材原料(×5kg)：

再生粗骨料:49

再生细骨料:24

快硬水泥:22

玄武岩纤维：0.4

减水剂:0.6

水性环氧树脂:1.5

固化剂：3

水：4.0

再生粗骨料为5-25mm的素混材质建筑废弃物再生料，再生细骨料为0-5.0mm的素混材质建筑废弃物再生料，快硬水泥为52.5快硬硫铝酸盐水泥(宜城安达特种水泥有限公司)，玄武岩纤维为孔径为4mm的玄武岩网格布，减水剂为聚羧酸高效减水剂(深圳五山新型建筑材料公司WS-PC型)，水性环氧树脂为BH-653(东莞黑马化工公司)，固化剂为水性胺分散体BH-536(东莞黑马化工公司)。

将用于成型的原料分别混合均匀，备用；在成型模框底部铺上一张具有预定刻纹的硅胶膜；将混合均匀的原料均匀布放在硅胶膜上，至成型模框高度的1/3，成型模框的高度范围20-100mm；将裁剪好尺寸的玄武岩网格布平放在浆料上，继续铺放浆料至成型模框高度的2/3；将裁剪好尺寸的玄武岩网格布平放在浆料上；继续铺放浆料至成型模框高度；布料完毕后，连同成型模框平放在振动台上以60HZ的频率进行振动，以抹刀抹除气泡并收光；将料坯在室温条件下固化成型即得人造艺术石板坯；6小时后脱模,即得预定图案的人造艺术石板材。将成品板按照人造石-JCT908-2013及DB44/T 1601-2015的方法测定其质量性能参数，测定结果如表1所示。

实施例3

按照如下重量份配比准备人造艺术石板材原料(×5kg)：

再生粗骨料:55

再生细骨料:30

快硬水泥:25

玄武岩纤维：0.6

减水剂:0.7

水性环氧树脂:2

固化剂：4

水：4.5

再生粗骨料为5-25.0mm砖混材质建筑废弃物再生料，再生细骨料为砖混材质建筑废弃物再生料，水泥为42.5快硬水泥(唐山北极熊建材有限公司)，玄武岩纤维为直径2-3mm玄武岩纤维网格筋，减水剂为聚羧酸高效减水剂(广州四航建筑材料公司WS-PC型)，水性环氧树脂为线型酚醛环氧树脂BH-651(东莞黑马化工公司)，固化剂为BH-536(东莞黑马化工公司)。

将用于成型的原料分别混合均匀，备用；在成型模框底部铺上一张带有预定刻纹的硅胶膜；将混合均匀的原料均匀布放在硅胶膜上，至模框高度的1/3；将裁剪好尺寸的玄武岩网格筋平放在浆料上；继续铺放浆料至模框高度的2/3；将裁剪好尺寸的玄武岩网格筋平放在浆料上；继续铺放浆料至模框高度；布料完毕后,连同模框平放在振动台上以20HZ的频率振动，以抹刀抹除气泡并收光；将料坯在室温条件下固化成型即得人造艺术石板坯；6小时后脱模,即得预定图案的人造艺术石板材。将成品板按照人造石DB44/T 1601-2015的方法测定其质量性能参数，测定结果如表1所示。

对比例1

按照如下重量份配比准备人造艺术石板材原料(×5kg)：

石英砂:67

石英粉:6

水泥:21

添加剂：2

减水剂:0.35

水:4.0

石英砂为8-120目连续级配的混合物,石英粉为400目,水泥为52.5普通硅酸盐白水泥(江西银杉产),添加剂为硅微粉，减水剂为聚羧酸高效减水剂(深圳五山新型建筑材料公司WS-PC型)，水为常温自来水。

将用于成型的原料分别混合均匀，备用；在成型模框底部铺上一张0.1毫米厚涂胶牛皮纸，接着将混合均匀的原料均匀布放在离型膜上；布料完毕后再在表面覆上一张0.1毫米厚涂胶牛皮纸，在压机中经抽真空按压力45kgf/cm2条件下压制60秒即得人造艺术石料坯；将料坯放入养护室，室温下养护5天,固化成型即得人造艺术石板坯；对坯板进行刮底、定厚和抛光处理得成品板。

表1：人造艺术石板材成品质量检测结果

表1的检测结果表明：本发明制备的耐腐蚀高强度的人造艺术石板材，其物理力学性能好，满足人造石DB44/T 1601-2015相关指标要求。与普通水泥基人造石相比，具有良好抗折、抗冲击强度及显著的耐污、防腐性能且生产周期短，材料来源广泛、廉价、易得成本低。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进或变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐腐蚀高强度的人造艺术石板材，其特征在于，由如下质量份数比的原料制成：再生粗骨料42-55份、再生细骨料18-30份、快硬水泥18-25份、玄武岩纤维0.2-0.6份、减水剂0.5-0.7份、水性环氧树脂1-2份、固化剂2-4份，所述固化剂是水性环氧固化剂分散体，所述快硬水泥是硫铝酸盐水泥。

2.根据权利要求1所述的人造艺术石板材，其特征在于，所述再生粗骨料和所述再生细骨料分别是建筑废弃物再生料。

3.根据权利要求2所述的人造艺术石板材，其特征在于，所述再生粗骨料的粒度是5-31.5mm，所述再生细骨料的粒度是≤5mm。

4.根据权利要求1所述的人造艺术石板材，其特征在于，所述玄武岩纤维包括玄武岩短切纤维、和/或玄武岩纤维纺织网格布、和/或玄武岩纤维纺织网格筋。

5.根据权利要求1所述的人造艺术石板材，其特征在于，所述减水剂是聚羧酸高效减水剂。

6.一种权利要求1-5任一所述的人造艺术石板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将如下质量份数比的原料再生粗骨料42-55份、再生细骨料18-30份、快硬水泥18-25份、玄武岩纤维0.2-0.6份、减水剂0.5-0.7份、水性环氧树脂1-2份、固化剂2-4份以及水3.5-4.5份混合均匀，备用；

B、在成型模框底部铺上离型膜；

C、将混合均匀的原料均匀布放在成型模框内的离型膜上；

D、布料完毕后，连同成型模框平放在振动台上振动，以抹刀抹除气泡并收光，形成料坯；

E、将料坯在室温条件下固化成型，脱模后得到人造艺术石板材。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤D中，布料完毕后，连同成型模框平放在振动台上振动的频率是20-80HZ。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤E中，将料坯在室温条件下固化成型的时间至少4小时。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述离型膜是具有预定刻纹的硅胶膜。