地聚合物基水磨石的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，旨在提供一種地聚合物基水磨石的制備方法。包括：按下述重量比例稱取各原料：堿激發(fā)劑10～20份、鋁硅質(zhì)原料100份、無機(jī)骨料80～150份、著色顏料0～5份、水30～50份；所述堿激發(fā)劑是指NaOH或Na2O·nSiO2，n＝1.0～2.0；先將堿激發(fā)劑、無機(jī)骨料、著色顏料和水加入混凝土攪拌機(jī)中攪拌5min；然后加入鋁硅質(zhì)原料，繼續(xù)攪拌2～10min，形成漿料；將漿料注入模具中，經(jīng)固化、打磨、拋光的步驟，制得地聚合物基水磨石。本發(fā)明以地聚合物為膠凝材料，能耗少、環(huán)境污染??；制備所得的水磨石抗折強(qiáng)度高，吸水率低，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
【專利說明】
地聚合物基水磨石的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種地聚合物基水磨石的制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 水磨石(也稱磨石)是將碎石、玻璃、石英石等骨料拌入水泥、環(huán)氧樹脂等粘接材料 中，再經(jīng)澆注、固化、，主要應(yīng)用于地板、樓梯或墻壁的裝飾面層，可預(yù)制也可現(xiàn)制。
[0003] 水磨石按粘結(jié)材料的不同分為樹脂基水磨石和水泥基水磨石，樹脂基水磨石其主 要原料為天然碎石，含量達(dá)到92%以上，既保留了天然石高貴、典雅的特性，又具有色澤艷 麗、顏色均勻、光潔度高等特點(diǎn)，故其裝飾效果完可與天然大理石或花崗巖相媲美，但樹脂 基水磨石可燃、受熱容易變形、耐候性差、硬度一般不高、有氣味，這些性能還有待進(jìn)一步改 善;水泥基水磨石與樹脂基水磨石相比，價格便宜、更耐火、耐久、透氣、防滑，使用年限可與 混凝土的使用年限相當(dāng)，但其光澤、耐酸、耐污染能力稍差，并且水泥是高能耗、高污染產(chǎn) 業(yè)。據(jù)測算，每生產(chǎn)一噸水泥需耗費(fèi)煤115kg和電IOSkW · h，并且水泥工業(yè)顆粒物排放占全 國顆粒物排放總量的15%~20%，氮氧化物排放量約占全國總量的10%~12%，C〇2排放量 位居各工業(yè)之首，是全國平均水平的7.5倍，重金屬汞排放占了全國汞排放的14%。
[0004] 地聚合物是以硅鋁質(zhì)材料為原料，在堿激發(fā)劑作用下，常溫或低于150°C下合成的 一種新型膠凝材料，具有原料來源廣、工藝簡單、能耗少、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。目前，以地聚 合物為粘結(jié)材料制備水磨石還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種地聚合物基水磨 石的制備方法。
[0006] 為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：
[0007] 提供一種地聚合物基水磨石的制備方法，包括步驟：
[0008] (1)按下述重量比例稱取各原料： 堿激發(fā)劑 10~20份 鋁硅質(zhì)原料 100份
[0009] 無機(jī)骨料 80~150份 著色顏料 （)~5汾
[0010] 水 30-50 份
[0011 ] 所述堿激發(fā)劑是指NaOH或Na2〇 · nSi〇2，n= 1 ·0~2·0;
[0012] (2)先將堿激發(fā)劑、無機(jī)骨料、著色顏料和水加入混凝土攪拌機(jī)中攪拌5min;然后 加入錯娃質(zhì)原料，繼續(xù)攪拌2~IOmin，形成衆(zhòng)料；
[0013] ⑶將漿料注入模具中，經(jīng)固化、打磨、拋光的步驟，制得地聚合物基水磨石。
[0014] 本發(fā)明中，所述鋁硅質(zhì)原料是下述組分的一種或多種:偏高嶺土、粉煤灰或鋼渣， 或者是含有鋁硅成分的礦渣或尾礦。
[0015] 本發(fā)明中，所述無機(jī)骨料是白云石、大理石、石英石、玻璃中的一種或多種，粒徑 0 · 2~5cm〇
[0016] 本發(fā)明中，所述著色顏料是無機(jī)顏料。
[0017] 發(fā)明原理描述：
[0018] 本發(fā)明中，堿激發(fā)劑與鋁硅質(zhì)原料反應(yīng)形成地聚合物，對無機(jī)骨料和著色顏料進(jìn) 行包覆，形成穩(wěn)定、硬質(zhì)地聚合物基水磨石。與現(xiàn)有技術(shù)中的地聚合物混凝土相比，本發(fā)明 骨料不使用高硬度的砂、石，因其不利于水磨石后期打磨拋光。本發(fā)明骨料色彩鮮明，裝飾 性好，能提高水磨石美觀度。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0020] (1)以地聚合物為膠凝材料，能耗少、環(huán)境污染??；
[0021] (2)制備所得的水磨石抗折強(qiáng)度高，吸水率低，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] -種地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量比） 堿激發(fā)劑 10份 鋁硅質(zhì)原料 100份
[0025] 無機(jī)骨料 80份 著色顏料 3份 水 30份
[0026] 所述地聚合物以Na2〇 · nSi〇2(n: 1.0)為堿激發(fā)劑，以偏高嶺土為錯娃質(zhì)原料反應(yīng) 制備而成;所述無機(jī)骨料為大理石，粒徑〇. 2~2cm。
[0027]地聚合物基水磨石制備步驟為：按比例稱取水玻璃、大理石、著色顏料、水于混凝 土攪拌機(jī)中，攪拌5min后，加入偏高嶺土，繼續(xù)攪拌2min，形成衆(zhòng)料;將衆(zhòng)料注入模具中，經(jīng) 固化、打磨、拋光的步驟制備出地聚合物基水磨石。
[0028]地聚合物基水磨石抗折強(qiáng)度、吸水率等性能按JC/T 507-2012標(biāo)準(zhǔn)測試，分別為 6.0MPa，4%〇
[0029] 實(shí)施例2
[0030] -種地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量分?jǐn)?shù)％ ) 堿激發(fā)劑 15份 鋁硅質(zhì)原料 100份
[0031] 無機(jī)骨料 80份 著色顏料 2份 水 3€份
[0032] 所述地聚合物以Na2O · nSi02(n :1.2)為堿激發(fā)劑，以含有鋁硅成分的礦渣為鋁硅 質(zhì)原料反應(yīng)制備而成;所述無機(jī)骨料為白云石、大理石(重量比為3:1)，粒徑0.5~5cm。 [0033]地聚合物基水磨石制備步驟為:按比例稱取水玻璃、白云石、大理石、著色顏料、水 于混凝土攪拌機(jī)中，攪拌5min后，加入礦渣，繼續(xù)攪拌2min，形成衆(zhòng)料;將衆(zhòng)料注入模具中， 經(jīng)固化、打磨、拋光的步驟制備出地聚合物基水磨石。
[0034]地聚合物基水磨石抗折強(qiáng)度、吸水率等性能按JC/T 507-2012標(biāo)準(zhǔn)測試，分別為 6.5MPa，5%〇
[0035] 實(shí)施例3
[0036] -種地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量分?jǐn)?shù)％ ) 堿激發(fā)劑 20份 鋁硅質(zhì)原料 100份
[0037] 無機(jī)骨料 100份 著色顏料 0份 水 35份
[0038] 所述地聚合物以Na2O · nSi02(n :1.5)為堿激發(fā)劑，以含有鋁硅成分的礦渣及尾礦 為鋁硅質(zhì)原料(重量比為4:1)反應(yīng)制備而成;所述無機(jī)骨料為白云石、大理石、玻璃(重量比 為3:1:1)，粒徑0.2~5cm。
[0039] 地聚合物基水磨石制備步驟為:按比例稱取水玻璃、白云石、大理石、玻璃、水于混 凝土攪拌機(jī)中，攪拌5min后，加入礦渣、尾礦，繼續(xù)攪拌5min，形成衆(zhòng)料;將衆(zhòng)料注入模具中， 經(jīng)固化、打磨、拋光的步驟制備出地聚合物基水磨石。
[0040] 地聚合物基水磨石抗折強(qiáng)度、吸水率等性能按JC/T 507-2012標(biāo)準(zhǔn)測試，分別為 8.0MPa，4%〇
[0041 ] 實(shí)施例4
[0042] -種地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量分?jǐn)?shù)％ ) 堿激發(fā)劑 15份 鋁硅質(zhì)原料 100份
[0043] 無機(jī)骨料 150份 著色顏料 5份 水 卿份
[0044]所述地聚合物以Na2O · nSi02(n:2.0)為堿激發(fā)劑，以粉煤灰、含有鋁硅成分的礦渣 為鋁硅質(zhì)原料(重量比為1:5)反應(yīng)制備而成;所述無機(jī)骨料為白云石、大理石、玻璃、石英石 (重量比為1:1 :1:1)，粒徑0.2~5〇11〇
[0045]地聚合物基水磨石制備步驟為：按比例稱取水玻璃、白云石、大理石、玻璃、石英 石、著色顏料、水于混凝土攪拌機(jī)中，攪拌5min后，加入礦渣、粉煤灰，繼續(xù)攪拌IOmin，形成 漿料;將漿料注入模具中，經(jīng)固化、打磨、拋光的步驟制備出地聚合物基水磨石。
[0046]地聚合物基水磨石抗折強(qiáng)度、吸水率、光澤度等性能按JC/T 507-2012標(biāo)準(zhǔn)測試， 分別為 5. OMPa，6%。
[0047] 實(shí)施例5
[0048] -種地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量分?jǐn)?shù)％ ) 堿激發(fā)劑 15份 鋁硅質(zhì)原料 100份
[0049] 無機(jī)骨料 120份 著色顏料 5份 水 40份
[0050] 所述地聚合物以NaOH為堿激發(fā)劑，以鋼渣、含有鋁硅成分的礦渣為鋁硅質(zhì)原料(重 量比為1:5)反應(yīng)制備而成;所述無機(jī)骨料為白云石、大理石、玻璃、石英石(重量比為1: 1:1: 1)，粒徑0.2~5cm。
[00511地聚合物基水磨石制備步驟為：按比例稱取水玻璃、白云石、大理石、玻璃、石英 石、著色顏料、水于混凝土攪拌機(jī)中，攪拌5min后，加入礦渣、鋼渣，繼續(xù)攪拌IOmin，形成衆(zhòng) 料;將漿料注入模具中，經(jīng)固化、打磨、拋光的步驟制備出地聚合物基水磨石。
[0052] 地聚合物基水磨石抗折強(qiáng)度、吸水率、光澤度等性能按JC/T 507-2012標(biāo)準(zhǔn)測試， 分別為 4.0MPa，6.5%。
[0053] 對比實(shí)施例
[0054]以下對比例，均以上述5個案例中的抗折強(qiáng)度最的案例一實(shí)施例3作為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè) 置。
[0055] 對比例1
[0056] 將實(shí)施例3中"無機(jī)骨料100"更換為"無機(jī)骨料70"，其余同于實(shí)施例3。水磨石抗折 強(qiáng)度、吸水率分別為7.5MPa，4 %。
[0057] 對比例2
[0058]將實(shí)施例3中"無機(jī)骨料100"更換為"無機(jī)骨料160"，其余同于實(shí)施例3。水磨石抗 折強(qiáng)度、吸水率分別為7. OMPa，6 %。
[0059] 對比例3
[0060] 將實(shí)施例3中"堿激發(fā)劑20份，錯硅質(zhì)原料100份"更換為"堿激發(fā)劑8份，錯硅質(zhì)原 料100份"，其余同于實(shí)施例3。水磨石抗折強(qiáng)度、吸水率分別為3. OMPa，7%。
[0061 ] 對比例4
[0062]將實(shí)施例3中"堿激發(fā)劑20份，錯硅質(zhì)原料100份"更換為"堿激發(fā)劑25份，錯硅質(zhì)原 料100份"，其余同于實(shí)施例3。水磨石抗折強(qiáng)度、吸水率分別為7. OMPa，6%。
[0063] 對比例5
[0064]將實(shí)施例3中"所述無機(jī)骨料為白云石、大理石、玻璃(重量比為3:1:1 )，粒徑0.2~ 5cm"更換為"所述無機(jī)骨料為河砂，粒徑0.2~5cm"，其余同于實(shí)施例3。水磨石抗折強(qiáng)度、吸 水率分別為5. OMPa，5%。
[0065] 對比例6
[0066]將實(shí)施例3中"所述無機(jī)骨料為白云石、大理石、玻璃(重量比為3:1:1 )，粒徑0.2~ 5cm"更換為"所述無機(jī)骨料為碎石，粒徑0.2~5cm"，其余同于實(shí)施例3。水磨石抗折強(qiáng)度、吸 水率分別為4.5MPa，5%。
[0067]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實(shí)施例。顯然，本發(fā) 明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容 直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種地聚合物基水磨石的制備方法，其特征在于，包括步驟： (1) 按下述重量比例稱取各原料： 堿激發(fā)劑 10~20份 鋁硅質(zhì)原料 100份 無機(jī)骨料 80~150份 著色顏料 0~5份 水 30~50份 所述堿激發(fā)劑是指NaOH或Na2〇 · nSi〇2，n=l ·0~2.0; (2) 先將堿激發(fā)劑、無機(jī)骨料、著色顏料和水加入混凝土攪拌機(jī)中攪拌5min;然后加入 錯娃質(zhì)原料，繼續(xù)攪拌2~IOmin，形成衆(zhòng)料； (3) 將漿料注入模具中，經(jīng)固化、打磨、拋光的步驟，制得地聚合物基水磨石。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鋁硅質(zhì)原料是下述組分的一種或 多種:偏高嶺土、粉煤灰或鋼渣，或者是含有鋁硅成分的礦渣或尾礦。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述無機(jī)骨料是白云石、大理石、石英 石、玻璃中的一種或多種，粒徑0.2~5cm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述著色顏料是無機(jī)顏料。
【文檔編號】C04B14/22GK106007517SQ201610344226
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月21日
【發(fā)明人】樊先平, 汪海風(fēng), 楊輝, 張繼, 華懷偶
【申請人】浙江大學(xué)自貢創(chuàng)新中心