CN113666688B - 一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明一种抗骤热开裂无机人造石板材是由以下重量份的原材料制备而成：无机胶凝材料3‑50份、粉料1‑50份、骨料40‑80份、拌合液体1‑5份、减水剂0‑2份。本发明制备的抗骤热开裂无机人造石板材，其250℃热台测试15分钟以上不开裂，且抗折强度高于13MPa，莫氏硬度大于5，在无机人造石厨房台面板、无机人造石餐桌等领域具有很高的应用前景。

Description

一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法。
背景技术
在建筑装饰领域，石材以其美观、高雅、装饰性强等特点已成为主要装饰材料之一。装饰性石材一般可分为天然石和人造石。其中，天然石由于存在资源有限、大面积铺贴存在色差、不同程度的放射性超标等问题，在一定程度上限制了其全方位的发展。而人造石具有花色可调、大面积铺贴无色差、可利用天然石材开采出来的边角料和节能环保等优势，已成为目前装饰石材行业发展的重要方向。根据其所用胶凝材料及使用功能的不同，人造石可分为树脂型人造石、无机型人造石等，树脂型人造石因耐高温、耐火性差，因此不能用于温度偏高的灶台及防火等级要求较高的公共场所。无机人造石材在耐高温、耐火性能上优于树脂型人造石，同时具有无毒无污染等特点，可以应用于厨房等装饰领域，但由于无机材料本身存在一定缺陷，具有强度低、韧性和抗渗性差、易开裂等缺点，使得其用于厨房台面、桌面等场景时，易受到骤热而产生变形甚至开裂，严重影响了无机人造石的大范围推广。目前市面还没有可以抗骤热开裂的无机人造石板材，所以需要一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题，提供一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，解决普通无机人造石板材受骤热易开裂的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种抗骤热开裂无机人造石板材，包括以下重量份数的原料：无机胶凝材料3-50份、粉料1-50份、骨料40-80份、拌合液体5-25份、减水剂0-2份。
进一步地，所述无机胶凝材料为水硬性水泥、气硬性水泥中的一种或两种。
进一步地，所述粉料为活性混合材、无机粉料中的一种或两种。
进一步地，所述活性混合材为硅灰、粉煤灰、矿粉、活性二氧化硅、硅酸铝中的一种或几种，所述活性混合材的粒度为140-10000目。
进一步地，所述无机粉料的热膨胀系数小于5.0×10-6/℃，粒度为140-10000目。
进一步地，所述骨料为英石、岗石、堇青石、莫来石、熔融石英砂中的一种或几种，粒度为0.1-15mm。
进一步地，所述拌合液体为水和乳液中的一种或两种。
进一步地，所述乳液为聚苯乙烯类乳液、聚氨酯乳液中的一种。
进一步地，所述减水剂为奈系、聚羧酸系减水剂中的一种或两种。
进一步地，所述原料还包括氧化石墨烯，重量份数为1-5份；该氧化石墨烯为纳米氧化石墨烯，为市面上现有的，其厚度为10-20nm。
本发明还提供了一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)成型：将所需份数的无机胶凝材料、粉料、骨料、拌合液体、减水剂、氧化石墨烯置于搅拌机中充分搅拌后，浇入模具中振动成型，或用压板机压制成型；
(2)养护抛光：将浇筑或压制成型的板材养护后抛光，即得到抗骤热开裂的无机人造石板材。
综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有方法制备的无机人造石板材相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明制备的抗骤热开裂无机人造石板材，其250℃热台测试15分钟以上不开裂，且抗折强度高于13MPa，莫氏硬度大于5，在无机人造石厨房台面板、无机人造石餐桌等领域具有很高的应用前景；
(2)本发明原料中添加的活性混合材可以改善无机人造石板材的强度，有效增加无机人造石板材的抗热应变能力；
(3)本发明原料中添加的热膨胀系数小于5.0×10-6/℃的无机粉料，可以降低无机人造石板材的热膨胀系数，有效降低无机人造石板材受热膨胀内应力；
(4)本发明原料中使用英石、岗石、堇青石、莫来石、熔融石英砂中的一种或几种作为无机人造石板材的骨料，有效增加了板材的硬度，丰富了无机人造石板材的应用场景。
(5)本发明中添加的氧化石墨烯材料，因存在大量的亲水官能团使得其可以在无机胶凝材料中很好的分散开来，好的分散性避免了团聚现象，同时由于添加的氧化石墨烯为纳米氧化石墨烯，粒径小，可以伴随无机胶凝材料更好的填充在各原料间，减少了原料之间的空隙，提高了本发明石板材的致密性，从而使得本发明的无机人造石板材的强度及韧性得到进一步的提高。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
将3份P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，3份8000目硅灰，18份200目堇青石粉，5份10000目矿粉，64份0.1-2.5mm的英石骨料，5份水，1份聚氨酯乳液，1份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例2
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
将5份52.5硅酸盐白水泥，5份8000目硅酸铝，10份200目堇青石粉，5份10000目矿粉，5份8000目粉煤灰，63.5份0.1-5.0mm的岗石骨料，6份水，0.5份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例3
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
将15份P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥，10份8000目硅灰，5份140目堇青石粉，10份10000目矿粉，51.5份0.5-9.0mm的莫来石骨料，6份水，2份聚苯乙烯乳液，0.5份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例4
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
将30份P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥，4份10000目硅灰，3份8000目矿粉，54份0.3-10mm的堇青石骨料，6份水，1份聚氨酯乳液，2份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后浇筑成型，进而养护和抛光。
实施例5
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
将45份P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥，2份8000目硅灰，2份10000目矿粉，41.5份2.0-12.0mm的熔融石英砂骨料，7份水，1份聚苯乙烯乳液，1.5份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后浇筑成型，进而养护和抛光。
实施例6
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
将10份52.5硅酸盐白水泥，10份180目活性二氧化硅，15份10000目矿粉，55份0.1-5.0mm的堇青石骨料，5份水，4份聚苯乙烯乳液，1份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例7
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
将11份52.5硅酸盐白水泥，10份180目活性二氧化硅，15份10000目矿粉，53份0.1-5.0mm的堇青石骨料，1份纳米氧化石墨烯，5份水，4份聚氨酯乳液，1份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例8
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
将10份52.5硅酸盐白水泥，10份180目活性二氧化硅，15份10000目矿粉，52份0.1-5.0mm的堇青石骨料，3份纳米氧化石墨烯，5份水，4份聚苯乙烯乳液，1份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例9
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
将10份52.5硅酸盐白水泥，10份180目活性二氧化硅，12份10000目矿粉，54份0.1-5.0mm的堇青石骨料，5份纳米氧化石墨烯，5份水，3份聚氨酯乳液，1份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
对比例1
将30份P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，63份0.1-2.5mm的英石骨料，5份水，2份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
对比例2
将45份P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，46份0.1-2.5mm的岗石骨料，7份水，2份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
为验证本发明制备的无机人造石板材的抗骤热开裂性能，分别按实施例1至实施例6，对比例1和对比例2制备300mm×300mm×300mm板材(每个样品成型两组，每组3个平行样，取每组平均值)，养护至28天龄期后抛光，用250℃热台测定其开裂时间。将板材切割成100mm×80mm×20mm的样品，用万能压力机测定各样品的抗折强度，用岩石莫氏硬度计测定板材的莫氏硬度，测定结果如表1所示：
表1：板材的开裂时间和抗折强度
序号 开裂时间min 抗折强度MPa 莫氏硬度
对比例1 1 13.6 6～7
对比例2 2 11.8 5～6
实施例1 15 16.4 6～7
实施例2 21 13.9 5～6
实施例3 30 15.5 6～7
实施例4 35 14.7 5～6
实施例5 45 15.2 6～7
实施例6 >60 14.1 5～6
实施例7 >80 15.6 5～6
实施例8 >80 15.8 6～7
实施例9 >80 15.8 5～6
从表1中可以看出，采用本发明制备的无机人造石板材，其抗骤热开裂时间有明显的提升，且抗折强度不低于13MPa，莫氏硬度不低于5，满足DB44/T 1601-2015《无机型人造石板材》中的相关要求。可见，本发明制备的抗骤热开裂无机人造石板材具有抗骤热开裂性能好，强度高的特点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种抗骤热开裂无机人造石板材，其特征在于，包括以下重量份数的原料：11份52.5硅酸盐白水泥，10份180目活性二氧化硅，15份10000目矿粉，53份0.1-5.0mm的堇青石骨料，1份纳米氧化石墨烯，5份水，4份聚氨酯乳液，1份聚羧酸减水剂；
抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法包括以下步骤：
(1)将所需份数的硅酸盐白水泥、活性二氧化硅、矿粉、堇青石骨料、纳米氧化石墨烯、水、聚氨酯乳液和聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后，浇入模具中振动成型，或用压板机压制成型；
(2)将浇筑或压制成型的板材养护后抛光，即得到抗骤热开裂的无机人造石板材。
2.根据权利要求1所述的一种抗骤热开裂无机人造石板材，其特征在于，还包括以下重量份数的原料：10份52.5硅酸盐白水泥，10份180目活性二氧化硅，15份10000目矿粉，52份0.1-5.0mm的堇青石骨料，3份纳米氧化石墨烯，5份水，4份聚苯乙烯乳液，1份聚羧酸减水剂。
3.根据权利要求1所述的一种抗骤热开裂无机人造石板材，其特征在于，还包括以下重量份数的原料：10份52.5硅酸盐白水泥，10份180目活性二氧化硅，12份10000目矿粉，54份0.1-5.0mm的堇青石骨料，5份纳米氧化石墨烯，5份水，3份聚氨酯乳液，1份聚羧酸减水剂。
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