本發(fā)明涉及建材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強度環(huán)保彩磚瓦及制備方法。
背景技術(shù)：
彩瓦即彩色混凝土屋面瓦是一種以水泥和砂為主要原材料經(jīng)擠壓或模壓成型的建筑材料。它具有強度高，覆蓋平整，壽命長等優(yōu)點。它不用粘土、不用燒結(jié)，節(jié)省耕地、節(jié)約能源，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策。因此它是一個符合國情、符合時代、深受廣大人民群眾喜愛，發(fā)展前景十分廣闊的建筑材料。目前國內(nèi)輥壓彩瓦在使用時容易開裂，影響了輥壓彩瓦的推廣使用。
公開號為cn104016634a的中國發(fā)明專利公開了一種輥壓彩瓦及其生產(chǎn)工藝，一種輥壓彩瓦，包括水泥、粗砂、細砂和顏料；所述各組分的質(zhì)量份數(shù)為水泥28~32、粗砂37~44、細砂18~22、顏料9~12；一種輥壓彩瓦的生產(chǎn)工藝，包括以下工序：配料、一次攪拌、二次攪拌、三次攪拌、主瓦成型、丙烯酸噴涂、室內(nèi)養(yǎng)護、淋水養(yǎng)護、噴涂、烘干、檢查。所述彩瓦機制備工藝雖然從彩瓦密度上進行控制對彩瓦的透水性進行了改善，增加了顏料的粘附性，但是單純丙烯酸涂料的防水性能還有待提高，進而也會對彩瓦整體的防水性能造成影響，且僅通過細沙的細度來控制彩瓦的強度，效果不明顯。
因此，研究開發(fā)一種能夠有效提高彩磚瓦強度，防止彩磚瓦使用過程中開裂，并具有較好的防透水性能的彩磚瓦及制備方法成為目前研究的重點，也具有較好的應用前景及使用價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高強度環(huán)保彩磚瓦及制備方法，所述彩磚瓦不僅具有較好力學強度及較好的防透水性能，有效避免了彩磚瓦使用過程中開裂的現(xiàn)象，大大提高了彩磚瓦的使用壽命，還具有較好的防霉作用，能夠有效防止彩磚瓦周圍藻類的生長。此外，所述制備方法簡單易行，具有較好的應用價值。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明涉及一種高強度環(huán)保彩磚瓦，包括如下重量份數(shù)的各原料：生石膏20~35份、硅藻土10~25份、頁巖硅藻泥5~12份、凹凸棒土13~26份、石灰石25~30份、硅酸鈉8~15份、玻璃纖維3~11份、河底細沙10~18份、水泥21~35份、添加劑3~8份。
優(yōu)選地，所述生石膏28份、硅藻土20份、頁巖硅藻泥9份、凹凸棒土23份、石灰石26份、硅酸鈉12份、玻璃纖維8份、河底細沙15份、水泥30份、添加劑5份。
優(yōu)選地，所述凹凸棒土為膏狀凹凸棒粘土，即凹凸棒粘土經(jīng)濕法選礦未進行固液分離前的膏狀凹凸棒石粘土，其中凹凸棒粘土與水的質(zhì)量比為1:5~10。
優(yōu)選地，所述添加劑包括顏料和表面涂料。
優(yōu)選地，所述顏料為紅色顏料、黃色顏料、藍色顏料中的任一種。
優(yōu)選地，所述表面涂料為石墨烯改性聚氨酯涂料。
優(yōu)選地，所述水泥為硅酸鹽或者普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于32.5，水泥的標準稠度需水量≤27%，水泥的初凝時間≥45min，終凝時間≤6.5h，水泥的比表面積≥3000cm2/g，水泥的80μm方孔篩篩余量≤10%，水泥的3d抗壓強度≥12.0mpa，水泥的28d抗壓強度≥32.5mpa，水泥的快速抗折強度≥5.5mpa。
本發(fā)明還涉及一種制備高強度環(huán)保彩磚瓦的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取生石膏、硅藻土、頁巖硅藻泥、石灰石、硅酸鈉、河底細沙、水泥，粉碎至粒徑為50~100目，混合均勻得混合物a1，備用；
（2）將混合物a1與膏狀凹凸棒粘土混合均勻，攪拌過程中加水，使得混合物中水的含量為20%~50%，再將玻璃纖維加入到混合物中攪拌10~20min，充分攪拌均勻得混合物a2；
（3）將混合物a2填充到瓦模內(nèi)，利用瓦機將最終的混合物料擠壓成型，成型時瓦機最高壓力≥120mpa，壓力持續(xù)時間為0.5~0.8s；
（4）向成型的瓦體上噴涂石墨烯改性聚氨酯涂料，噴涂結(jié)束后將瓦體置于溫度為50~55℃的保養(yǎng)室中保養(yǎng)6~8h；
（5）將室內(nèi)養(yǎng)護后的瓦體進行淋水養(yǎng)護15天，每天淋水不少于2次；
（6）將淋水養(yǎng)護后的半成品瓦體晾干，至表面干燥、無水痕跡，將調(diào)制好的添加有顏料的涂料噴涂在半成品瓦體上，然后將瓦體烘干，即得所述彩磚瓦。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中涂料的噴涂厚度為剛好覆蓋瓦體即可，步驟（6）中涂料噴涂厚度為0.2~0.6mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明所述的高強度環(huán)保彩磚瓦，不僅具有較好力學強度及較好的防透水性能，有效避免了彩磚瓦使用過程中開裂的現(xiàn)象，大大提高了彩磚瓦的使用壽命，還具有較好的防霉作用，能夠有效防止彩磚瓦周圍藻類的生長，避免了為防止藻類生長而對墻體進行粉刷造成的資源浪費，降低了使用成本，為墻體保持干凈的環(huán)境提供了條件。
（2）本發(fā)明所述的高強度環(huán)保彩磚瓦中添加有膏狀凹凸棒粘土，具有較好的粘性和可塑性，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)，應用到彩磚瓦制備中能夠大大增加彩磚瓦的粘結(jié)性能、抗剝落性能和防水效果，再加上硅藻土的存在，與凹凸棒土具有相得益彰的作用，使得彩磚瓦具有較好的防脫層、防開裂和防水效果。由于凹凸棒土較大的比表面積，具有較好的吸附效果，能夠有效吸附瓦體周圍不良氣味，起到凈化空氣的作用。
（3）本發(fā)明所述高強度環(huán)保彩磚瓦所用的涂料為石墨烯改性聚氨酯涂料，由于石墨烯具有獨特的片層狀結(jié)構(gòu)，層層疊加形成致密的物理隔絕層，使得石墨烯改性后制備得到的防水涂料具有較好的物理隔絕防水作用，再加上石墨烯具有優(yōu)異的力學性能，為防水涂料涂層后的力學強度提供了保障，進而使得制備得到的磚瓦不僅具有優(yōu)異的防水性能，還具有較好的耐刮擦等力學性能。
（4）本發(fā)明所述彩磚瓦的制備方法簡單易行，具有較好的應用價值，適合工業(yè)推廣應用。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1：
本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種高強度環(huán)保彩磚瓦及制備方法；
所述高強度環(huán)保彩磚瓦，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
生石膏28份、硅藻土20份、頁巖硅藻泥9份、凹凸棒土23份、石灰石26份、硅酸鈉12份、玻璃纖維8份、河底細沙15份、水泥30份、添加劑5份。
所述凹凸棒土為膏狀凹凸棒粘土，即凹凸棒粘土經(jīng)濕法選礦未進行固液分離前的膏狀凹凸棒石粘土，其中凹凸棒粘土與水的質(zhì)量比為1:10，具有較好的粘性和可塑性，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)，應用到彩磚瓦制備中能夠大大增加彩磚瓦的粘結(jié)性能、抗剝落性能和防水效果，再加上硅藻土的存在，與凹凸棒土具有相得益彰的作用，使得彩磚瓦具有較好的防脫層、防開裂和防水效果。由于凹凸棒土較大的比表面積，具有較好的吸附效果，能夠有效吸附瓦體周圍不良氣味，起到凈化空氣的作用。
所述添加劑包括顏料和表面涂料，所述顏料為紅色顏料、黃色顏料、藍色顏料中的任一種。
所述表面涂料為石墨烯改性聚氨酯涂料，由于石墨烯具有獨特的片層狀結(jié)構(gòu)，層層疊加形成致密的物理隔絕層，使得石墨烯改性后制備得到的防水涂料具有較好的物理隔絕防水作用，再加上石墨烯具有優(yōu)異的力學性能，為防水涂料涂層后的力學強度提供了保障。
所述水泥為硅酸鹽或者普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于32.5，水泥的標準稠度需水量≤27%，水泥的初凝時間≥45min，終凝時間≤6.5h，水泥的比表面積≥3000cm2/g，水泥的80μm方孔篩篩余量≤10%，水泥的3d抗壓強度≥12.0mpa，水泥的28d抗壓強度≥32.5mpa，水泥的快速抗折強度≥5.5mpa。
本發(fā)明所述制備高強度環(huán)保彩磚瓦的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取生石膏、硅藻土、頁巖硅藻泥、石灰石、硅酸鈉、河底細沙、水泥，粉碎至粒徑為50~100目，混合均勻得混合物a1，備用；
（2）將混合物a1與膏狀凹凸棒粘土混合均勻，攪拌過程中加水，使得混合物中水的含量為35%，再將玻璃纖維加入到混合物中攪拌15min，充分攪拌均勻得混合物a2；
（3）將混合物a2填充到瓦模內(nèi)，利用瓦機將最終的混合物料擠壓成型，成型時瓦機最高壓力≥120mpa，壓力持續(xù)時間為0.5~0.8s；
（4）向成型的瓦體上噴涂石墨烯改性聚氨酯涂料，噴涂結(jié)束后將瓦體置于溫度為50~55℃的保養(yǎng)室中保養(yǎng)6~8h；
（5）將室內(nèi)養(yǎng)護后的瓦體進行淋水養(yǎng)護15天，每天淋水不少于2次；
（6）將淋水養(yǎng)護后的半成品瓦體晾干，至表面干燥、無水痕跡，將調(diào)制好的添加有顏料的涂料噴涂在半成品瓦體上，然后將瓦體烘干，即得所述彩磚瓦。
步驟（4）中涂料的噴涂厚度為剛好覆蓋瓦體即可，步驟（6）中涂料噴涂厚度為0.2~0.6mm。
實施例2：
本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種高強度環(huán)保彩磚瓦及制備方法；
所述高強度環(huán)保彩磚瓦，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：生石膏20份、硅藻土10份、頁巖硅藻泥5份、凹凸棒土13份、石灰石25份、硅酸鈉8份、玻璃纖維3份、河底細沙10份、水泥21份、添加劑3份。
所述凹凸棒土為膏狀凹凸棒粘土，即凹凸棒粘土經(jīng)濕法選礦未進行固液分離前的膏狀凹凸棒石粘土，其中凹凸棒粘土與水的質(zhì)量比為1:5，具有較好的粘性和可塑性，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)，應用到彩磚瓦制備中能夠大大增加彩磚瓦的粘結(jié)性能、抗剝落性能和防水效果，再加上硅藻土的存在，與凹凸棒土具有相得益彰的作用，使得彩磚瓦具有較好的防脫層、防開裂和防水效果。由于凹凸棒土較大的比表面積，具有較好的吸附效果，能夠有效吸附瓦體周圍不良氣味，起到凈化空氣的作用。
所述添加劑包括顏料和表面涂料，所述顏料為紅色顏料、黃色顏料、藍色顏料中的任一種。
所述表面涂料為石墨烯改性聚氨酯涂料，由于石墨烯具有獨特的片層狀結(jié)構(gòu)，層層疊加形成致密的物理隔絕層，使得石墨烯改性后制備得到的防水涂料具有較好的物理隔絕防水作用，再加上石墨烯具有優(yōu)異的力學性能，為防水涂料涂層后的力學強度提供了保障。
所述水泥為硅酸鹽或者普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于32.5，水泥的標準稠度需水量≤27%，水泥的初凝時間≥45min，終凝時間≤6.5h，水泥的比表面積≥3000cm2/g，水泥的80μm方孔篩篩余量≤10%，水泥的3d抗壓強度≥12.0mpa，水泥的28d抗壓強度≥32.5mpa，水泥的快速抗折強度≥5.5mpa。
本發(fā)明所述制備高強度環(huán)保彩磚瓦的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取生石膏、硅藻土、頁巖硅藻泥、石灰石、硅酸鈉、河底細沙、水泥，粉碎至粒徑為50~100目，混合均勻得混合物a1，備用；
（2）將混合物a1與膏狀凹凸棒粘土混合均勻，攪拌過程中加水，使得混合物中水的含量為20%，再將玻璃纖維加入到混合物中攪拌10min，充分攪拌均勻得混合物a2；
（3）將混合物a2填充到瓦模內(nèi)，利用瓦機將最終的混合物料擠壓成型，成型時瓦機最高壓力≥120mpa，壓力持續(xù)時間為0.5~0.8s；
（4）向成型的瓦體上噴涂石墨烯改性聚氨酯涂料，噴涂結(jié)束后將瓦體置于溫度為50~55℃的保養(yǎng)室中保養(yǎng)6~8h；
（5）將室內(nèi)養(yǎng)護后的瓦體進行淋水養(yǎng)護15天，每天淋水不少于2次；
（6）將淋水養(yǎng)護后的半成品瓦體晾干，至表面干燥、無水痕跡，將調(diào)制好的添加有顏料的涂料噴涂在半成品瓦體上，然后將瓦體烘干，即得所述彩磚瓦。
步驟（4）中涂料的噴涂厚度為剛好覆蓋瓦體即可，步驟（6）中涂料噴涂厚度為0.2~0.6mm。。
實施例3：
本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種高強度環(huán)保彩磚瓦及制備方法；
所述高強度環(huán)保彩磚瓦，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
生石膏35份、硅藻土25份、頁巖硅藻泥12份、凹凸棒土26份、石灰石30份、硅酸鈉15份、玻璃纖維11份、河底細沙18份、水泥35份、添加劑8份。
所述凹凸棒土為膏狀凹凸棒粘土，即凹凸棒粘土經(jīng)濕法選礦未進行固液分離前的膏狀凹凸棒石粘土，其中凹凸棒粘土與水的質(zhì)量比為1:5~10，具有較好的粘性和可塑性，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)，應用到彩磚瓦制備中能夠大大增加彩磚瓦的粘結(jié)性能、抗剝落性能和防水效果，再加上硅藻土的存在，與凹凸棒土具有相得益彰的作用，使得彩磚瓦具有較好的防脫層、防開裂和防水效果。由于凹凸棒土較大的比表面積，具有較好的吸附效果，能夠有效吸附瓦體周圍不良氣味，起到凈化空氣的作用。
所述添加劑包括顏料和表面涂料，所述顏料為紅色顏料、黃色顏料、藍色顏料中的任一種。
所述表面涂料為石墨烯改性聚氨酯涂料，由于石墨烯具有獨特的片層狀結(jié)構(gòu)，層層疊加形成致密的物理隔絕層，使得石墨烯改性后制備得到的防水涂料具有較好的物理隔絕防水作用，再加上石墨烯具有優(yōu)異的力學性能，為防水涂料涂層后的力學強度提供了保障。
所述水泥為硅酸鹽或者普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于32.5，水泥的標準稠度需水量≤27%，水泥的初凝時間≥45min，終凝時間≤6.5h，水泥的比表面積≥3000cm2/g，水泥的80μm方孔篩篩余量≤10%，水泥的3d抗壓強度≥12.0mpa，水泥的28d抗壓強度≥32.5mpa，水泥的快速抗折強度≥5.5mpa。
本發(fā)明所述制備高強度環(huán)保彩磚瓦的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比分別稱取生石膏、硅藻土、頁巖硅藻泥、石灰石、硅酸鈉、河底細沙、水泥，粉碎至粒徑為50~100目，混合均勻得混合物a1，備用；
（2）將混合物a1與膏狀凹凸棒粘土混合均勻，攪拌過程中加水，使得混合物中水的含量為50%，再將玻璃纖維加入到混合物中攪拌20min，充分攪拌均勻得混合物a2；
（3）將混合物a2填充到瓦模內(nèi)，利用瓦機將最終的混合物料擠壓成型，成型時瓦機最高壓力≥120mpa，壓力持續(xù)時間為0.5~0.8s；
（4）向成型的瓦體上噴涂石墨烯改性聚氨酯涂料，噴涂結(jié)束后將瓦體置于溫度為50~55℃的保養(yǎng)室中保養(yǎng)6~8h；
（5）將室內(nèi)養(yǎng)護后的瓦體進行淋水養(yǎng)護15天，每天淋水不少于2次；
（6）將淋水養(yǎng)護后的半成品瓦體晾干，至表面干燥、無水痕跡，將調(diào)制好的添加有顏料的涂料噴涂在半成品瓦體上，然后將瓦體烘干，即得所述彩磚瓦。
步驟（4）中涂料的噴涂厚度為剛好覆蓋瓦體即可，步驟（6）中涂料噴涂厚度為0.2~0.6mm。
綜上所述，本發(fā)明所述的高強度環(huán)保彩磚瓦，不僅具有較好力學強度及較好的防透水性能，有效避免了彩磚瓦使用過程中開裂的現(xiàn)象，大大提高了彩磚瓦的使用壽命，還具有較好的防霉作用，能夠有效防止彩磚瓦周圍藻類的生長，避免了為防止藻類生長而對墻體進行粉刷造成的資源浪費，降低了使用成本，為墻體保持干凈的環(huán)境提供了條件。此外，本發(fā)明所述制備方法簡單易行，具有較好的應用價值，適合工業(yè)推廣應用。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。