地聚合物基水磨石的制备方法
【专利摘要】本发明属于建筑材料领域，旨在提供一种地聚合物基水磨石的制备方法。包括：按下述重量比例称取各原料：碱激发剂10～20份、铝硅质原料100份、无机骨料80～150份、着色颜料0～5份、水30～50份；所述碱激发剂是指NaOH或Na2O·nSiO2，n＝1.0～2.0；先将碱激发剂、无机骨料、着色颜料和水加入混凝土搅拌机中搅拌5min；然后加入铝硅质原料，继续搅拌2～10min，形成浆料；将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤，制得地聚合物基水磨石。本发明以地聚合物为胶凝材料，能耗少、环境污染小；制备所得的水磨石抗折强度高，吸水率低，应用领域广泛。
【专利说明】
地聚合物基水磨石的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种地聚合物基水磨石的制备方法，属于建筑材料领域。
【背景技术】
[0002] 水磨石(也称磨石)是将碎石、玻璃、石英石等骨料拌入水泥、环氧树脂等粘接材料 中，再经浇注、固化、，主要应用于地板、楼梯或墙壁的装饰面层，可预制也可现制。
[0003] 水磨石按粘结材料的不同分为树脂基水磨石和水泥基水磨石，树脂基水磨石其主 要原料为天然碎石，含量达到92%以上，既保留了天然石高贵、典雅的特性，又具有色泽艳 丽、颜色均匀、光洁度高等特点，故其装饰效果完可与天然大理石或花岗岩相媲美，但树脂 基水磨石可燃、受热容易变形、耐候性差、硬度一般不高、有气味，这些性能还有待进一步改 善;水泥基水磨石与树脂基水磨石相比，价格便宜、更耐火、耐久、透气、防滑，使用年限可与 混凝土的使用年限相当，但其光泽、耐酸、耐污染能力稍差，并且水泥是高能耗、高污染产 业。据测算，每生产一吨水泥需耗费煤115kg和电IOSkW · h，并且水泥工业颗粒物排放占全 国颗粒物排放总量的15%~20%，氮氧化物排放量约占全国总量的10%~12%，C〇2排放量 位居各工业之首，是全国平均水平的7.5倍，重金属汞排放占了全国汞排放的14%。
[0004] 地聚合物是以硅铝质材料为原料，在碱激发剂作用下，常温或低于150°C下合成的 一种新型胶凝材料，具有原料来源广、工艺简单、能耗少、环境污染小等优点。目前，以地聚 合物为粘结材料制备水磨石还未见报道。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种地聚合物基水磨 石的制备方法。
[0006] 为解决技术问题，本发明的解决方案是：
[0007] 提供一种地聚合物基水磨石的制备方法，包括步骤：
[0008] (1)按下述重量比例称取各原料： 碱激发剂 10~20份 铝硅质原料 100份
[0009] 无机骨料 80~150份 着色颜料 （)~5汾
[0010] 水 30-50 份
[0011 ] 所述碱激发剂是指NaOH或Na2〇 · nSi〇2，n= 1 ·0~2·0;
[0012] (2)先将碱激发剂、无机骨料、着色颜料和水加入混凝土搅拌机中搅拌5min;然后 加入错娃质原料，继续搅拌2~IOmin，形成衆料；
[0013] ⑶将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤，制得地聚合物基水磨石。
[0014] 本发明中，所述铝硅质原料是下述组分的一种或多种:偏高岭土、粉煤灰或钢渣， 或者是含有铝硅成分的矿渣或尾矿。
[0015] 本发明中，所述无机骨料是白云石、大理石、石英石、玻璃中的一种或多种，粒径 0 · 2~5cm〇
[0016] 本发明中，所述着色颜料是无机颜料。
[0017] 发明原理描述：
[0018] 本发明中，碱激发剂与铝硅质原料反应形成地聚合物，对无机骨料和着色颜料进 行包覆，形成稳定、硬质地聚合物基水磨石。与现有技术中的地聚合物混凝土相比，本发明 骨料不使用高硬度的砂、石，因其不利于水磨石后期打磨抛光。本发明骨料色彩鲜明，装饰 性好，能提高水磨石美观度。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0020] (1)以地聚合物为胶凝材料，能耗少、环境污染小；
[0021] (2)制备所得的水磨石抗折强度高，吸水率低，应用领域广泛。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。
[0023] 实施例1
[0024] -种地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量比） 碱激发剂 10份 铝硅质原料 100份
[0025] 无机骨料 80份 着色颜料 3份 水 30份
[0026] 所述地聚合物以Na2〇 · nSi〇2(n: 1.0)为碱激发剂，以偏高岭土为错娃质原料反应 制备而成;所述无机骨料为大理石，粒径〇. 2~2cm。
[0027]地聚合物基水磨石制备步骤为：按比例称取水玻璃、大理石、着色颜料、水于混凝 土搅拌机中，搅拌5min后，加入偏高岭土，继续搅拌2min，形成衆料;将衆料注入模具中，经 固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
[0028]地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率等性能按JC/T 507-2012标准测试，分别为 6.0MPa，4%〇
[0029] 实施例2
[0030] -种地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量分数％ ) 碱激发剂 15份 铝硅质原料 100份
[0031] 无机骨料 80份 着色颜料 2份 水 3€份
[0032] 所述地聚合物以Na2O · nSi02(n :1.2)为碱激发剂，以含有铝硅成分的矿渣为铝硅 质原料反应制备而成;所述无机骨料为白云石、大理石(重量比为3:1)，粒径0.5~5cm。 [0033]地聚合物基水磨石制备步骤为:按比例称取水玻璃、白云石、大理石、着色颜料、水 于混凝土搅拌机中，搅拌5min后，加入矿渣，继续搅拌2min，形成衆料;将衆料注入模具中， 经固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
[0034]地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率等性能按JC/T 507-2012标准测试，分别为 6.5MPa，5%〇
[0035] 实施例3
[0036] -种地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量分数％ ) 碱激发剂 20份 铝硅质原料 100份
[0037] 无机骨料 100份 着色颜料 0份 水 35份
[0038] 所述地聚合物以Na2O · nSi02(n :1.5)为碱激发剂，以含有铝硅成分的矿渣及尾矿 为铝硅质原料(重量比为4:1)反应制备而成;所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃(重量比 为3:1:1)，粒径0.2~5cm。
[0039] 地聚合物基水磨石制备步骤为:按比例称取水玻璃、白云石、大理石、玻璃、水于混 凝土搅拌机中，搅拌5min后，加入矿渣、尾矿，继续搅拌5min，形成衆料;将衆料注入模具中， 经固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
[0040] 地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率等性能按JC/T 507-2012标准测试，分别为 8.0MPa，4%〇
[0041 ] 实施例4
[0042] -种地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量分数％ ) 碱激发剂 15份 铝硅质原料 100份
[0043] 无机骨料 150份 着色颜料 5份 水 卿份
[0044]所述地聚合物以Na2O · nSi02(n:2.0)为碱激发剂，以粉煤灰、含有铝硅成分的矿渣 为铝硅质原料(重量比为1:5)反应制备而成;所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃、石英石 (重量比为1:1 :1:1)，粒径0.2~5〇11〇
[0045]地聚合物基水磨石制备步骤为：按比例称取水玻璃、白云石、大理石、玻璃、石英 石、着色颜料、水于混凝土搅拌机中，搅拌5min后，加入矿渣、粉煤灰，继续搅拌IOmin，形成 浆料;将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
[0046]地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率、光泽度等性能按JC/T 507-2012标准测试， 分别为 5. OMPa，6%。
[0047] 实施例5
[0048] -种地聚合物基水磨石，其配方比例如下（重量分数％ ) 碱激发剂 15份 铝硅质原料 100份
[0049] 无机骨料 120份 着色颜料 5份 水 40份
[0050] 所述地聚合物以NaOH为碱激发剂，以钢渣、含有铝硅成分的矿渣为铝硅质原料(重 量比为1:5)反应制备而成;所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃、石英石(重量比为1: 1:1: 1)，粒径0.2~5cm。
[00511地聚合物基水磨石制备步骤为：按比例称取水玻璃、白云石、大理石、玻璃、石英 石、着色颜料、水于混凝土搅拌机中，搅拌5min后，加入矿渣、钢渣，继续搅拌IOmin，形成衆 料;将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤制备出地聚合物基水磨石。
[0052] 地聚合物基水磨石抗折强度、吸水率、光泽度等性能按JC/T 507-2012标准测试， 分别为 4.0MPa，6.5%。
[0053] 对比实施例
[0054]以下对比例，均以上述5个案例中的抗折强度最的案例一实施例3作为基础进行设 置。
[0055] 对比例1
[0056] 将实施例3中"无机骨料100"更换为"无机骨料70"，其余同于实施例3。水磨石抗折 强度、吸水率分别为7.5MPa，4 %。
[0057] 对比例2
[0058]将实施例3中"无机骨料100"更换为"无机骨料160"，其余同于实施例3。水磨石抗 折强度、吸水率分别为7. OMPa，6 %。
[0059] 对比例3
[0060] 将实施例3中"碱激发剂20份，错硅质原料100份"更换为"碱激发剂8份，错硅质原 料100份"，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸水率分别为3. OMPa，7%。
[0061 ] 对比例4
[0062]将实施例3中"碱激发剂20份，错硅质原料100份"更换为"碱激发剂25份，错硅质原 料100份"，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸水率分别为7. OMPa，6%。
[0063] 对比例5
[0064]将实施例3中"所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃(重量比为3:1:1 )，粒径0.2~ 5cm"更换为"所述无机骨料为河砂，粒径0.2~5cm"，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸 水率分别为5. OMPa，5%。
[0065] 对比例6
[0066]将实施例3中"所述无机骨料为白云石、大理石、玻璃(重量比为3:1:1 )，粒径0.2~ 5cm"更换为"所述无机骨料为碎石，粒径0.2~5cm"，其余同于实施例3。水磨石抗折强度、吸 水率分别为4.5MPa，5%。
[0067]最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发 明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容 直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种地聚合物基水磨石的制备方法，其特征在于，包括步骤： (1) 按下述重量比例称取各原料： 碱激发剂 10~20份 铝硅质原料 100份 无机骨料 80~150份 着色颜料 0~5份 水 30~50份 所述碱激发剂是指NaOH或Na2〇 · nSi〇2，n=l ·0~2.0; (2) 先将碱激发剂、无机骨料、着色颜料和水加入混凝土搅拌机中搅拌5min;然后加入 错娃质原料，继续搅拌2~IOmin，形成衆料； (3) 将浆料注入模具中，经固化、打磨、抛光的步骤，制得地聚合物基水磨石。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝硅质原料是下述组分的一种或 多种:偏高岭土、粉煤灰或钢渣，或者是含有铝硅成分的矿渣或尾矿。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机骨料是白云石、大理石、石英 石、玻璃中的一种或多种，粒径0.2~5cm。4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述着色颜料是无机颜料。
【文档编号】C04B14/22GK106007517SQ201610344226
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月21日
【发明人】樊先平, 汪海风, 杨辉, 张继, 华怀偶
【申请人】浙江大学自贡创新中心