CN111574143A - 一种低收缩人造无机石的配方及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低收缩人造无机石的配方及其制备方法，该无机石包括以下重量组分：无机胶凝材料20‑40份，无机矿物掺合料2‑10份，石英砂30‑80份，膨胀剂6‑15份，减缩剂1‑5份，减水剂0.5‑4份，内养护剂1‑3份，短切纤维1‑5份。本发明通过多种原料的添加减小了无机石的收缩以降低开裂的风险，其中膨胀剂在水化过程中发生化学反应生成水化产物，产生体积膨胀，补偿无机石的收缩，减缩剂降低了无机石中孔溶液的表面张力，减少水份散失过程中对毛细孔壁造成的拉力，缓解无机石产生的收缩，内养护剂的添加补充了水泥在水化过程中所需要的水份，减少水份迁移过程中造成的自收缩，短切纤维提升了无机石的抗折强度，以此实现人造无机石的低收缩性能，适合广泛推广与使用。

Description

一种低收缩人造无机石的配方及其制备方法

技术领域

本发明涉及无机石领域，具体为一种低收缩人造无机石的配方及其制备方法。

背景技术

石材是建筑装饰领域使用量和需求量具大的一类建筑材料。由于天然石材属于不可再生资源，优质石材储量低、产量小、生产加工工艺繁琐，故人造石材在建筑装饰领域的应用越来越受重视，人造无机石原料易得、易成型、耐久性好和成本低，是人造石材家族中的重要组成部分。而人造无机石材通常使用硅酸盐系列水泥做胶黏剂，具有硬化收缩的特性，收缩过大容易造成无机石开裂，尤其是在生产无机石板材时，开裂现象更为明显，开裂现象将严重影响无机石材料的外观和耐久性。因此，我们提出一种低收缩人造无机石的配方及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低收缩人造无机石的配方及其制备方法，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低收缩人造无机石的配方，该无机石包括以下重量组分：无机胶凝材料20-40份，无机矿物掺合料2-10份，石英砂30-80份，膨胀剂6-15份，减缩剂1-5份，减水剂0.5-4份，内养护剂1-3份，短切纤维1-5份和拌合用水，所述拌合用水量为无机胶凝材料和无机矿物掺合料总质量的0.18-0.25倍。

作为本发明的一种优选实施方式，所述无机胶凝材料为普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或白水泥，所述无机矿物掺合料为粉煤灰、锂渣粉中的一种或二者混合产物。

作为本发明的一种优选实施方式，所述石英砂的细度为10-40目。

作为本发明的一种优选实施方式，所述膨胀剂为氧化镁类膨胀剂或硫铝酸钙类膨胀剂。

作为本发明的一种优选实施方式，所述减缩剂为2-甲基-2，4-戊二醇、三乙醇胺、N,N-二甲基环己胺、乙二醇中的一种或多种混合产物。

作为本发明的一种优选实施方式，所述减水剂为高效减水剂或高性能减水剂，所述减水剂的减水率不低于20％。

作为本发明的一种优选实施方式，所述内养护剂为高吸水性树脂、玻璃微珠、漂珠、陶砂中的一种。

作为本发明的一种优选实施方式，所述短切纤维为钢纤维、玄武岩纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维中的一种。

作为本发明的一种优选实施方式，一种低收缩人造无机石的制备方法，包括以下步骤：

(1)搅拌；

(2)入模；

(3)养护；

(4)再加工。

作为本发明的一种优选实施方式，包括以下步骤：

(1)搅拌：

a)将石英砂、无机胶凝材料、无机矿物掺合料、内养护剂和膨胀剂加入搅拌机中，搅拌30s-60s，得到物料A；

b)将减缩剂和减水剂加入经计量的拌合水中，搅拌均匀后得到物料B，将物料B加入搅拌机中与物料A混合，继续搅拌300s-600s，物料A和物料B混合均匀后得到物料C；

(2)入模：

将搅拌后得到的物料C均匀摊铺在模具中，摊铺厚度为2.5-3.0cm，然后对物料进行抽真空处理，得到物料D；

(4)养护：

a)将抽真空处理后的物料D送入蒸汽养护设备中，养护结束后拆模，得到无机石毛坯E；

b)将无机石毛坯E置于5％质量浓度的减缩剂溶液中养护3-5天，得到无机石毛坯F；

(4)再加工：将浸泡养护后的无机石毛坯F进行打磨、抛光、切割得到成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明的低收缩人造无机石的配方及其制备方法，通过多种原料的添加减小了无机石的收缩以降低开裂的风险，其中膨胀剂在水化过程中发生化学反应生成水化产物，产生体积膨胀，补偿无机石的收缩，减缩剂降低了无机石中孔溶液的表面张力，减少水份散失过程中对毛细孔壁造成的拉力，缓解无机石产生的收缩，内养护剂的添加补充了水泥在水化过程中所需要的水份，减少水份迁移过程中造成的自收缩，短切纤维提升了无机石的抗折强度，以此实现人造无机石的低收缩性能。

2.本发明的低收缩人造无机石的配方及其制备方法，通过搅拌的方式让物料相互摩擦，使得粉体物料均匀分散，入模后的抽真空处理使得无聊内的气孔得以排出，使得无机石更加致密，在养护工序中，利用浸泡养护使减缩剂浸入无机石中，进一步减小收缩，根据低收缩人造无机石的配方，选择相适应的制备方法，在人造无机石的制备工序中增强了无机石的低收缩性能。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

将50份石英砂、40份水泥、2份粉煤灰、2份内养护剂和6份膨胀剂加入搅拌机中，搅拌45s，再将1份减缩剂和1.5份减水剂加入经计量水胶比为0.20的拌合水中，搅拌均匀后，加入搅拌机中，继续搅拌450s；

将搅拌后的物料，均匀摊铺在模具中，摊铺厚度为2.7cm，然后对物料进行抽真空处理；

将抽真空处理后的物料送入蒸汽养护设备中，养护结束后拆模，得到无机石毛坯，再将无机石毛坯置于5％质量浓度的减缩剂溶液中养护4天；

最后将浸泡养护后的无机石毛坯进行打磨、抛光、切割得到成品。

实施例2：

将50份石英砂、38份水泥、4份粉煤灰、1.5份内养护剂和8份膨胀剂加入搅拌机中，搅拌45s，再将1.5份减缩剂和2份减水剂加入经计量水胶比为0.22的拌合水中，搅拌均匀后，加入搅拌机中，继续搅拌450s；

将搅拌后的物料，均匀摊铺在模具中，摊铺厚度为2.7cm，然后对物料进行抽真空处理；

将抽真空处理后的物料送入蒸汽养护设备中，养护结束后拆模，得到无机石毛坯，再将无机石毛坯置于5％质量浓度的减缩剂溶液中养护4天；

最后将浸泡养护后的无机石毛坯进行打磨、抛光、切割得到成品。

实施例3：

将50份石英砂、36份水泥、6份粉煤灰、2份内养护剂和10份膨胀剂加入搅拌机中，搅拌45s，再将2份减缩剂和2份减水剂加入经计量水胶比为0.18的拌合水中，搅拌均匀后，加入搅拌机中，继续搅拌450s；

将搅拌后的物料，均匀摊铺在模具中，摊铺厚度为2.7cm，然后对物料进行抽真空处理；

将抽真空处理后的物料送入蒸汽养护设备中，养护结束后拆模，得到无机石毛坯，再将无机石毛坯置于5％质量浓度的减缩剂溶液中养护4天；

最后将浸泡养护后的无机石毛坯进行打磨、抛光、切割得到成品。

实施例4：

将50份石英砂、34份水泥、8份粉煤灰、2份内养护剂和12份膨胀剂加入搅拌机中，搅拌45s，再将1份减缩剂和1.5份减水剂加入经计量水胶比为0.19的拌合水中，搅拌均匀后，加入搅拌机中，继续搅拌450s；

将搅拌后的物料，均匀摊铺在模具中，摊铺厚度为2.7cm，然后对物料进行抽真空处理；

将抽真空处理后的物料送入蒸汽养护设备中，养护结束后拆模，得到无机石毛坯，再将无机石毛坯置于5％质量浓度的减缩剂溶液中养护4天；

最后将浸泡养护后的无机石毛坯进行打磨、抛光、切割得到成品。

实施例5：

将30份石英砂、20份水泥、2份粉煤灰、1份内养护剂和6份膨胀剂加入搅拌机中，搅拌30s，再将1份减缩剂和0.5份减水剂加入经计量水胶比为0.18的拌合水中，搅拌均匀后，加入搅拌机中，继续搅拌300s；

将搅拌后的物料，均匀摊铺在模具中，摊铺厚度为2.5cm，然后对物料进行抽真空处理；

将抽真空处理后的物料送入蒸汽养护设备中，养护结束后拆模，得到无机石毛坯，再将无机石毛坯置于5％质量浓度的减缩剂溶液中养护3天；

最后将浸泡养护后的无机石毛坯进行打磨、抛光、切割得到成品。

实施例6：

将80份石英砂、40份水泥、10粉煤灰、1份内养护剂和6份膨胀剂加入搅拌机中，搅拌60s，再将5份减缩剂和4份减水剂加入经计量水胶比为0.25的拌合水中，搅拌均匀后，加入搅拌机中，继续搅拌450s；

将搅拌后的物料，均匀摊铺在模具中，摊铺厚度为3.0cm，然后对物料进行抽真空处理；

将抽真空处理后的物料送入蒸汽养护设备中，养护结束后拆模，得到无机石毛坯，再将无机石毛坯置于5％质量浓度的减缩剂溶液中养护5天；

最后将浸泡养护后的无机石毛坯进行打磨、抛光、切割得到成品。

实验：

取实施例1-6中制备的含有再生混凝土骨料的无机石板材与普通无机石板材，分别对板材的抗压强度和收缩率进行检测，记录检测结果，并得到如下数据：

实验：

根据上表中的数据，可以清楚得到以下结论：

实施例1-6与普通无机石板材形成对照实验，检测结果可知，实施例1-6中的抗压强度有明显提高，收缩率降低，这充分说明了本发明在提高抗压强度的同时降低了收缩率，该无机石板成分均匀，结构致密，具有较高实用性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种低收缩人造无机石的配方，其特征在于，该无机石包括以下重量组分：无机胶凝材料20-40份，无机矿物掺合料2-10份，石英砂30-80份，膨胀剂6-15份，减缩剂1-5份，减水剂0.5-4份，内养护剂1-3份，短切纤维1-5份和拌合用水，所述拌合用水量为无机胶凝材料和无机矿物掺合料总质量的0.18-0.25倍。

2.根据权利要求1所述的一种低收缩人造无机石的配方，其特征在于：所述无机胶凝材料为普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或白水泥，所述无机矿物掺合料为粉煤灰、锂渣粉中的一种或二者混合产物。

3.根据权利要求1所述的一种低收缩人造无机石的配方，其特征在于：所述石英砂的细度为10-40目。

4.根据权利要求1所述的一种低收缩人造无机石的配方，其特征在于：所述膨胀剂为氧化镁类膨胀剂或硫铝酸钙类膨胀剂。

5.根据权利要求1所述的一种低收缩人造无机石的配方，其特征在于：所述减缩剂为2-甲基-2，4-戊二醇、三乙醇胺、N,N-二甲基环己胺、乙二醇中的一种或多种混合产物。

6.根据权利要求1所述的一种低收缩人造无机石的配方，其特征在于：所述减水剂为高效减水剂或高性能减水剂，所述减水剂的减水率不低于20％。

7.根据权利要求1所述的一种低收缩人造无机石的配方，其特征在于：所述内养护剂为高吸水性树脂、玻璃微珠、漂珠、陶砂中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种低收缩人造无机石的配方，其特征在于：所述短切纤维为钢纤维、玄武岩纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种低收缩人造无机石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)搅拌；

(2)入模；

(3)养护；

(4)再加工。

10.根据权利要求9所述的一种低收缩人造无机石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)搅拌：

a)将石英砂、无机胶凝材料、无机矿物掺合料、内养护剂和膨胀剂加入搅拌机中，搅拌30s-60s，得到物料A；

b)将减缩剂和减水剂加入经计量的拌合水中，搅拌均匀后得到物料B，将物料B加入搅拌机中与物料A混合，继续搅拌300s-600s，物料A和物料B混合均匀后得到物料C；

(2)入模：

将搅拌后得到的物料C均匀摊铺在模具中，摊铺厚度为2.5-3.0cm，然后对物料进行抽真空处理，得到物料D；

(3)养护：

a)将抽真空处理后的物料D送入蒸汽养护设备中，养护结束后拆模，得到无机石毛坯E；

b)将无机石毛坯E置于5％质量浓度的减缩剂溶液中养护3-5天，得到无机石毛坯F；

(4)再加工：将浸泡养护后的无机石毛坯F进行打磨、抛光、切割得到成品。