CN111592300B - 一种高强透水彩石板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建材领域，具体涉及一种高强透水彩石板及其制备方法。本发明所提供的高强透水彩石板，由多种原料混合、压制而成，原料包括特定重量份的水泥、骨料、增强剂；其中水泥选自亨特白度＞70、强度等级不小于42.5的硅酸盐或硫铝酸盐水泥；增强剂包括特定配比的石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂。该彩石板通过加入特定的增强剂后压制养护成型，无需添加表面缓凝剂，生产效率高，且能够改善浆体与骨料的包裹均匀性，得到的产品表面效果、强度、透水率及耐磨性能均较佳。
Description
技术领域
本发明属于建材领域，具体涉及一种高强透水彩石板及其制备方法。
背景技术
透水板(砖)的透水性能好、力学性能优异，被广泛应用。另外，国家、市政大力推广建设海绵城市，也增加了透水板(砖)的使用，透水板(砖)在园林景观道理中的应用更加普遍。为了增加装饰性，透水板(砖)也常常会被制成不同的色彩。现有的彩色透水板(砖)一般使用骨料、有机粘结剂、颜料配制，浇筑成型，再通过喷撒表面缓凝剂，待底部硬化后冲洗表面，可呈现骨料的色彩效果。然而，此种制备方式存在以下弊端：
(1)采用添加表面缓凝剂的方式待底层硬化后对表面进行冲洗，这种方式需要等待底层硬化，施工间隔时间长，效率低，同时缓凝剂的用量不易把握，喷撒过量会造成透水板(砖)的强度偏低，喷撒过少，表面骨料上的浆体冲洗不掉，进而影响表面美观效果；
(2)通过添加颜料制备的彩色透水板(砖)，在长期室外使用环境下，性能不耐久，易被磨损，表面的骨料和颜色易脱落，影响面层的美观；
(3)有机粘接剂配制的彩色透水板(砖)，一方面由于有机材料的挥发性，会造成环境污染，另一方面长期室外使用，有机粘接剂会发生黄变或褪色，进而影响面层的美观效果。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种高强透水彩石板，该彩石板通过加入特定的增强剂后压制养护成型，无需添加表面缓凝剂，生产效率高，且能够改善浆体与骨料的包裹均匀性，得到的产品表面效果、强度、透水率及耐磨性能均较佳。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供了一种高强透水彩石板，由多种原料混合、压制而成，原料包括：
水泥 80～110份，
骨料 850～880份，以及
增强剂 20～40份；
所述水泥选自亨特白度＞70，强度等级为不小于42.5的硅酸盐或硫铝酸盐水泥；
所述增强剂由如下原料组成：石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂按照重量比(0.8～1.2)：(0.1～0.3：(0.4～0.6)：(0.01～0.03)：(0.2～0.4)：(0.2～0.4)：1组成。
优选地，所述骨料为不经过染色的天然骨料，粒径0.2～1.5mm。
优选地，所述增强剂由如下原料组成：石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂按照重量比1:0.2:0.5:0.02:0.3:0.3:1组成。
优选地，所述石灰石粉的细度大于325目。
优选地，所述矿粉比表面积大于480m2/kg。
优选地，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚，黏度30000～75000mPa·s。
优选地，所述粉体聚羧酸减水剂的减水率大于25％。
优选地，所述调凝剂为葡萄糖酸钠与碳酸锂按重量比(1～3):1复配而成。
优选地，所述调凝剂为葡萄糖酸钠与碳酸锂按重量比2:1复配而成。
优选地，所述石英砂为80～120目白色石英砂。
本发明还提供了上述高强透水彩石板的制备方法，包括以下步骤：
按照上述高强彩石板的配方称取各原料，添加总原料用量3-7％的水，搅拌均匀，入模，压制，养护成型即得。
本发明具有以下有益技术效果：
(1)本发明的高强透水彩石板通过添加特定的增强剂，提高了水泥浆体与骨料的包裹均匀性，不用传统的表面缓凝剂去等待底层的硬化，保证了透水彩石板的强度及发展，提高了模具的周转速度；
(2)本发明的高强透水彩石板依靠天然彩色骨料的相互搭配来实现不同的面层色彩，并采用亨特白度＞70的水泥减少水泥颜色对透水彩石板颜色的影响，在特定比例的水泥用量下，骨料表现出其本身的色彩；
(3)本发明的高强透水彩石板可通过不同颜色的骨料搭配，变换出不同表面效果的彩石板，不受颜料的限制，不会存在褪色等耐久性问题；
(4)本发明所制备得到的透水彩石板，通过水泥和特定的无机增强剂的作用，增加水泥之间的粘结强度，环境污染少，不会褪色且得到的彩石板在使用细骨料时抗压强度大于20MPa，透水系数大于0.25mm/s，耐磨性小于35mm。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1
本实施例提供一种高强透水彩石板，由多种原料混合、压制而成，原料包括：
其中，增强剂由如下重量份的原料组成：石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂按照重量比1:0.2:0.5:0.02:0.3:0.3:1组成。石灰石粉的细度为400目，玻化微珠的细度为80～120目，矿粉比表面积为520m2/kg，增稠剂为龙湖科技LH～02型纤维素醚，黏度40000mPa·s，粉体聚羧酸减水剂为龙涛建材P160减水剂，减水率为30％，调凝剂为市售葡萄糖酸钠与碳酸锂按照重量比1:1复配得到，石英砂为80～120目白色石英砂。
本实施例高强透水彩石板的制备方法如下：
(1)按照上述比例称取原材料，添加总原料用量6％的水，进行机械搅拌；
(2)材料搅拌均匀后，入模，并采用650吨成型压力、成型速度35-45S的液压成型机压制试块；
(3)直接养护成型，即为白色为主，黑色相间的彩色透水板(砖)。
实施例2
本实施例提供一种高强透水彩石板，由多种原料混合、压制而成，原料包括：
其中，增强剂由如下重量份的原料组成：石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂按照重量比1:0.2:0.4:0.01:0.4:0.3:1组成。石灰石粉的细度为400目，玻化微珠的细度为80～120目，矿粉比表面积为520m2/kg，增稠剂为乐天化工MHS30007型纤维素醚，黏度30000mPa·s，粉体聚羧酸减水剂为龙湖科技P29减水剂，减水率为32％，调凝剂为市售葡萄糖酸钠与碳酸锂按照重量比3:1复配得到，石英砂为80～120目白色石英砂。
本实施例高强透水彩石板的制备方法如下：
(1)按照上述比例称取原材料，添加总原料用量5％的水，进行机械搅拌；
(2)材料搅拌均匀后，入模，并采用650吨成型压力、成型速度35-45S的液压成型机压制试块；
(3)试块在压制后静置10min，即可用水压30kg/cm3的水枪距离试块表面50cm冲洗试块，直到露出表面黄白相间的骨料，然后养护成型，即为彩色透水板(砖)。
实施例3
本实施例提供一种高强透水彩石板，由多种原料混合、压制而成，原料包括：
其中增强剂由如下重量份的原料组成：石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂按照重量比0.8:0.2:0.6:0.02:0.3:0.4:1组成。
其中，本实施例中石灰石粉的细度为400目，玻化微珠的细度为80～120目，矿粉比表面积为520m2/kg，增稠剂为陶氏HPMC75000S型纤维素醚，黏度75000mPa·s，粉体聚羧酸减水剂为BASF-2651F减水剂，减水率为35％，调凝剂为市售葡萄糖酸钠与碳酸锂按照重量比2:1复配得到，石英砂为80～120目白色石英砂。
制备方法如下：
(1)按照上述比例称取原材料，添加总原料用量4％的水，进行机械搅拌；
(2)材料搅拌均匀后，入模，并采用650吨成型压力、成型速度35-45S的液压成型机压制试块；
(3)直接养护成型，即为黑色为主，白色相间的彩色透水板(砖)。
对比例1
一种高强透水彩石板，由多种原料混合、压制而成，原料包括：
其中增强剂由如下重量份的原料组成：石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂按照重量比1:0.2:0.5:0.02:0.3:0.3:1组成。
其中，本实施例中石灰石粉的细度为400目，玻化微珠的细度为80～120目，矿粉比表面积为520m2/kg，增稠剂为龙湖科技LH～02型纤维素醚，黏度40000mPa·s，粉体聚羧酸减水剂为龙涛建材P160减水剂，减水率为30％，调凝剂为市售葡萄糖酸钠与碳酸锂按照重量比2:1复配得到，石英砂为80～120目白色石英砂。
制备方法如下：
(1)按照上述比例称取原材料，添加总原料用量5％的水，进行机械搅拌；
(2)材料搅拌均匀后，入模，并采用650吨成型压力、成型速度35-45S的液压成型机压制试块；
(3)直接养护成型。
对比例2
一种高强透水彩石板，由多种原料混合、压制而成，原料包括：
其中增强剂由如下重量份的原料组成：石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂按照重量比1:0.2:0.5:0.04:0.5:0.3:1组成。
其中，本实施例中石灰石粉的细度为400目，玻化微珠的细度为80～120目，矿粉比表面积为520m2/kg，增稠剂为龙湖科技LH～02型纤维素醚，黏度40000mPa·s，粉体聚羧酸减水剂为龙涛建材P160减水剂，减水率为30％，调凝剂为市售葡萄糖酸钠与碳酸锂按照重量比2:1复配得到，石英砂为80～120目白色石英砂。
制备方法如下：
(1)按照上述比例称取原材料，添加总原料用量5％的水，进行机械搅拌；
(2)材料搅拌均匀后，入模，并采用650吨成型压力、成型速度35-45S的液压成型机压制试块；
(3)直接养护成型。
对比例3
一种高强透水彩石板，由多种原料混合、压制而成，原料包括：
其中增强剂由如下重量份的原料组成：石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂按照重量比1:0.2:0.5:0.02:0.3:0.3:1组成。
其中，本实施例中石灰石粉的细度为400目，玻化微珠的细度为80～120目，矿粉比表面积为520m2/kg，增稠剂为龙湖科技LH～02型纤维素醚，黏度40000mPa·s，粉体聚羧酸减水剂为龙涛建材P160减水剂，减水率为30％，调凝剂为市售葡萄糖酸钠与碳酸锂按照重量比2:1复配得到，石英砂为80～120目白色石英砂。
制备方法如下：
(1)按照上述比例称取原材料，添加总原料用量5％的水，进行机械搅拌；
(2)材料搅拌均匀后，入模，并采用650吨成型压力、成型速度35-45S的液压成型机压制试块；
(3)试块在压制后静置10min，即可用水压30kg/cm3的水枪距离试块表面50cm冲洗试块，直到露出表面黑白相间的骨料，然后养护成型。
性能测试
将实施例1-3和对比例1-3中制备得到的彩石板，依据国家标准GB/T25993～2010检测，检测结果如下表1：
表1实施例1-3和对比例1-3中得到的彩石板的性能比较
从上表可以看出，3个实施例透水彩石板抗压强度都大于20MPa、透水系数大于0.25mm/s、耐磨性小于30mm，满足指标及使用要求。而对比例1中，当水泥的用量少，亨特白度较低时，得到的彩石板的表面效果较差，且强度也明显降低；对比例2中，当改变增强剂的配比时，得到的彩石板表面效果及透水系数均会变差；对比例3中，当增强剂的用量变低时，增强剂对水泥的改性作用变小，表面冲洗后，骨料变得易脱落，耐磨性较差且彩石板的强度也明显降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高强透水彩石板，其特征在于，由多种原料混合、压制而成，原料包括：
水泥 80~110份，
骨料 850~880份，以及
增强剂 20~40份；
所述水泥选自亨特白度＞70、强度等级不小于42.5的硅酸盐或硫铝酸盐水泥；
所述增强剂由重量比为（0.8~1.2）：（0.1~0.3）：（0.4~0.6）：（0.01~0.03）：（0.2~0.4）：（0.2~0.4）：1的石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂制备而成；
所述骨料为不经过染色的天然骨料，粒径为0.2~1.5mm。
2.根据权利要求1所述的高强透水彩石板，其特征在于，所述增强剂由重量比为1:0.2:0.5:0.02:0.3:0.3:1的石灰石粉、玻化微珠、矿粉、增稠剂、粉体聚羧酸减水剂、调凝剂及石英砂制备而成。
3.根据权利要求1或2所述的高强透水彩石板，其特征在于，所述石灰石粉的细度大于325目，所述玻化微珠的细度为80~120目。
4.根据权利要求1或2所述的高强透水彩石板，其特征在于，所述矿粉的比表面积大于480m2/kg。
5.根据权利要求1或2所述的高强透水彩石板，其特征在于，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚，黏度30000~75000mPa•s。
6.根据权利要求1或2所述的高强透水彩石板，其特征在于，所述粉体聚羧酸减水剂的减水率大于25%。
7.根据权利要求1或2所述的高强透水彩石板，其特征在于，所述调凝剂包括重量比（1~3）:1的葡萄糖酸钠与碳酸锂。
8.根据权利要求1或2所述的高强透水彩石板，其特征在于，所述石英砂为80~120目白色石英砂。
9.一种高强透水彩石板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照权利要求1~8任一项所述的高强透水彩石板的配方称取各原料，添加总原料用量3-7%的水，搅拌均匀，入模，压制，养护成型即得。
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