本發(fā)明涉及建筑裝飾、建筑景觀材料領(lǐng)域。更具體的說，是涉及一種基于堿激發(fā)膠凝材料的仿火山巖多孔材料的制備方法。
背景技術(shù)：
：火山巖又稱噴出巖，屬于巖漿巖(火成巖)的一類。它是由含有氣體渣、固體巖漿渣的液態(tài)巖漿噴發(fā)出來(lái)后，溫度和壓力迅速下降，發(fā)生了化學(xué)和物理變化，進(jìn)而形成的具有非規(guī)則天然蜂窩多孔結(jié)構(gòu)的石材。這種石材因其環(huán)保(低輻射性)、質(zhì)地堅(jiān)硬古樸、經(jīng)久耐用等特性以及吸水“呼吸”調(diào)濕、綿軟防滑、吸聲降噪等功能而被廣泛用于機(jī)切面片材、石材小品、石材欄桿、石材雕刻品、石材家具等。近些年來(lái)，因火山巖這種特殊石材資源稀缺且開發(fā)受限，已有企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)嘗試人工制備仿火山巖多孔材料。目前方法主要是基于普通硅酸鹽水泥和快硬硫鋁酸鹽水泥進(jìn)行制備。前者凝結(jié)硬化較慢，造成生產(chǎn)周期較長(zhǎng)；后者體積穩(wěn)定性較差造成產(chǎn)品容易開裂，耐久性不良。并且兩者均以煅燒材料——水泥作為原材料，高能耗且污染環(huán)境。另外，這兩種水泥膠凝體系的原生強(qiáng)度有限，勢(shì)必造成由其制備的仿火山巖材料強(qiáng)度低于天然火山巖材料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種仿火山巖多孔材料的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：一種仿火山巖多孔材料的制備方法，包括如下步驟：(1)按重量份稱?。壕哂袎A激發(fā)活性的活性混合材料100份；用作填料的非活性混合材料0-100份；凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)劑1-3.25份；堿激發(fā)劑4-12份；化學(xué)發(fā)泡催化劑0.1-2.5份；化學(xué)發(fā)泡劑2-8份；水27-55份；增粘穩(wěn)泡劑0.01-5份；抗裂纖維0.01-0.6份；無(wú)機(jī)礦物質(zhì)顏料1-7份；所述具有堿激發(fā)活性的活性混合材料為磨細(xì)?；郀t礦渣粉、粉煤灰、磨細(xì)火山灰質(zhì)混合材料和硅灰至少一種；所述用作填料的非活性混合材料為廢棄粘土粉、廢棄玻璃粉、污泥粉和建筑垃圾粉至少一種；所述凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)劑為硝酸鋇、磷酸鈉或磷酸三鈉；(2)將具有堿激發(fā)活性的活性混合材料；用作填料的非活性混合材料；凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)劑、抗裂纖維、無(wú)機(jī)礦物質(zhì)顏料置于攪拌容器中，攪拌均勻得混合物；將堿激發(fā)劑、化學(xué)發(fā)泡催化劑和增粘穩(wěn)泡劑分別溶解于稱量的水中，攪拌均勻；(3)將堿激發(fā)劑水溶液、增粘穩(wěn)泡劑水溶液和化學(xué)發(fā)泡催化劑水溶液加入到混合物中，在120r/min-300r/min條件下，攪拌3-5min，調(diào)節(jié)溫度至30℃-65℃；(4)將化學(xué)發(fā)泡劑加入到步驟(3)獲得的漿體中，在275r/min-600r/min的條件下攪拌10s-20s；倒入模具中，攤鋪均勻；待凝結(jié)硬化后，去皮，切割，在20℃±2℃、相對(duì)濕度95％的條件下養(yǎng)護(hù)，14天-28天，得到仿火山巖多孔材料。優(yōu)選地，具有堿激發(fā)活性的活性混合材料按重量由77-99份磨細(xì)?；郀t礦渣粉、0-15份粉煤灰、0-8份硅灰組成，所述粉煤灰和硅灰不同時(shí)為0。優(yōu)選地，堿激發(fā)劑為氫氧化鈉或水玻璃。優(yōu)選地，化學(xué)發(fā)泡催化劑為二氧化錳、高錳酸鉀和三氯化鐵中至少一種。優(yōu)選地，化學(xué)發(fā)泡劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.7％-35％的雙氧水。優(yōu)選地，增粘穩(wěn)泡劑為黏度6-15萬(wàn)的甲基纖維素醚、黏度6-15萬(wàn)的羥丙基甲基纖維素醚、黏度6-15萬(wàn)的羥乙基甲基纖維素醚、聚乙烯醇、陰離子型分子量為500-800萬(wàn)聚丙烯酰胺、田菁膠、阿拉伯膠、瓜爾豆膠或明膠。優(yōu)選地，抗裂纖維為束狀單絲長(zhǎng)度為9-19mm的聚丙烯纖維、長(zhǎng)度為5-20mm的麻纖維、長(zhǎng)度為5-20mm的秸稈纖維或長(zhǎng)度為5-20mm的竹纖維。優(yōu)選地，無(wú)機(jī)礦物質(zhì)顏料由氧化鐵黑、氧化鐵黃、氧化鐵紅、氧化鐵綠中的至少一種。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明所用主要原材料為工業(yè)廢渣，無(wú)需煅燒，節(jié)能環(huán)保。2、本發(fā)明的仿火山巖多孔凝結(jié)硬化時(shí)間快，有益于模具快速周轉(zhuǎn)。3、制備的仿火山巖多孔材料產(chǎn)品強(qiáng)度高、耐久性好、成本低廉。4、堿激發(fā)膠凝材料摻雜粘土后，仍能保持較高的力學(xué)和耐久性能。這有益于其作為景觀材料時(shí)與植物的融合。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明范圍。各實(shí)施例的磨細(xì)?；郀t礦渣粉優(yōu)選比表面積大于350m3/kg；磨細(xì)火山灰質(zhì)混合材料優(yōu)選比表面積大于350m3/kg；用作填料的非活性混合材料優(yōu)選比表面積大于300m3/kg的廢棄粘土粉、廢棄玻璃粉、污泥粉和建筑垃圾粉。實(shí)施例1-8步驟(1)所稱取原料見表1(其中的份為重量份)MC為甲基纖維素醚的簡(jiǎn)寫；HPMC為羥丙基甲基纖維素醚的簡(jiǎn)寫；HEMC為羥乙基甲基纖維素醚的簡(jiǎn)寫。實(shí)施例9一種仿火山巖多孔材料的制備方法，包括如下步驟：(1)按表1的實(shí)施例1中各組份及重量份數(shù)稱量具有堿激發(fā)活性的活性混合材料；用作填料的非活性混合材料；凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)劑；堿激發(fā)劑；化學(xué)發(fā)泡催化劑；化學(xué)發(fā)泡劑；水；增粘穩(wěn)泡劑；抗裂纖維；無(wú)機(jī)礦物質(zhì)顏料；(2)將具有堿激發(fā)活性的活性混合材料；用作填料的非活性混合材料；凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)劑、抗裂纖維、無(wú)機(jī)礦物質(zhì)顏料置于攪拌容器中，攪拌均勻得混合物；將堿激發(fā)劑、化學(xué)發(fā)泡催化劑和增粘穩(wěn)泡劑分別溶解于稱量的水中，攪拌均勻；(3)將堿激發(fā)劑水溶液、增粘穩(wěn)泡劑水溶液和化學(xué)發(fā)泡催化劑水溶液加入到混合物中，在200r/min條件下，攪拌4min，調(diào)節(jié)溫度至50℃；(4)將化學(xué)發(fā)泡劑加入到步驟(3)獲得的漿體中，在400r/min的條件下攪拌15s；倒入模具中，攤鋪均勻；待凝結(jié)硬化后，去皮，切割，在20℃±2℃、相對(duì)濕度95％的條件下養(yǎng)護(hù)，20天，得到仿火山巖多孔材料。實(shí)施例10一種仿火山巖多孔材料的制備方法，包括如下步驟：(1)按表1的實(shí)施例2中各組份及重量份數(shù)稱量具有堿激發(fā)活性的活性混合材料；用作填料的非活性混合材料；凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)劑；堿激發(fā)劑；化學(xué)發(fā)泡催化劑；化學(xué)發(fā)泡劑；水；增粘穩(wěn)泡劑；抗裂纖維；無(wú)機(jī)礦物質(zhì)顏料；(2)將具有堿激發(fā)活性的活性混合材料；用作填料的非活性混合材料；凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)劑、抗裂纖維、無(wú)機(jī)礦物質(zhì)顏料置于攪拌容器中，攪拌均勻得混合物；將堿激發(fā)劑、化學(xué)發(fā)泡催化劑和增粘穩(wěn)泡劑分別溶解于稱量的水中，攪拌均勻；(3)將堿激發(fā)劑水溶液、增粘穩(wěn)泡劑水溶液和化學(xué)發(fā)泡催化劑水溶液加入到混合物中，在120r/min條件下，攪拌5min，調(diào)節(jié)溫度至30℃；(4)將化學(xué)發(fā)泡劑加入到步驟(3)獲得的漿體中，在275r/min的條件下攪拌20s；倒入模具中，攤鋪均勻；待凝結(jié)硬化后，去皮，切割，在20℃±2℃、相對(duì)濕度95％的條件下養(yǎng)護(hù)，14天，得到仿火山巖多孔材料。實(shí)施例11一種仿火山巖多孔材料的制備方法，包括如下步驟：(1)按表1的實(shí)施例3中各組份及重量份數(shù)稱量具有堿激發(fā)活性的活性混合材料；用作填料的非活性混合材料；凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)劑；堿激發(fā)劑；化學(xué)發(fā)泡催化劑；化學(xué)發(fā)泡劑；水；增粘穩(wěn)泡劑；抗裂纖維；無(wú)機(jī)礦物質(zhì)顏料；(2)將具有堿激發(fā)活性的活性混合材料；用作填料的非活性混合材料；凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)劑、抗裂纖維、無(wú)機(jī)礦物質(zhì)顏料置于攪拌容器中，攪拌均勻得混合物；將堿激發(fā)劑、化學(xué)發(fā)泡催化劑和增粘穩(wěn)泡劑分別溶解于稱量的水中，攪拌均勻；(3)將堿激發(fā)劑水溶液、增粘穩(wěn)泡劑水溶液和化學(xué)發(fā)泡催化劑水溶液加入到混合物中，在300r/min條件下，攪拌3min，調(diào)節(jié)溫度至65℃；(4)將化學(xué)發(fā)泡劑加入到步驟(3)獲得的漿體中，在600r/min的條件下攪拌10s；倒入模具中，攤鋪均勻；待凝結(jié)硬化后，去皮，切割，在20℃±2℃、相對(duì)濕度95％的條件下養(yǎng)護(hù)，28天，得到仿火山巖多孔材料。本發(fā)明制備的仿火山巖多孔材料還可以直接噴涂有機(jī)硅類表面防護(hù)劑，或在裝飾施工完成后噴涂有機(jī)硅類表面防護(hù)劑，有機(jī)硅類表面防護(hù)劑選用異丁基三乙氧基硅烷單體或異辛基三乙氧基硅烷單體。實(shí)施例4-8的配方都按實(shí)施例9的方法制備，分別為實(shí)施例12、實(shí)施例13、實(shí)施例14、實(shí)施例15和實(shí)施例16，各實(shí)施例制備的仿火山巖多孔材料的表觀密度，立方體抗壓強(qiáng)度，吸水率見表2。表2立方體抗壓強(qiáng)度MPa吸水率％表觀密度kg/m3實(shí)施例91121000實(shí)施例102.881400實(shí)施例111.266630實(shí)施例123.475530實(shí)施例131.6100400實(shí)施例142.448820實(shí)施例154.568600實(shí)施例162.850760當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3