專利名稱：硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法
技術領域：
本發明涉及人造釉面石材，尤其涉及無機釉面石材的生產方法。
目前國內外用硅酸鹽系水泥生產人造石材是摻入有機材料而制成的。有機材料中常用的是不飽和聚酯樹脂。由于樹脂的價錢昂貴，使得人造石材的成本高，生產工藝也復雜。其致命的弱點是會老化，變形翹曲，光澤度和耐久性差。不摻合成樹脂的水磨石則光澤度更差，而且需要磨面，造成污染，耗能大，生產麻煩，成本高，特別是易起塵粉和不耐污。
日本在1982年，日特公昭57-13516公布了用鋁酸鹽水泥(即礬土水泥，又稱高鋁水泥)作粘結劑，不摻入合成樹脂，僅摻入如石粉、碎石粒等無機填充料，與水攪拌，制成表面層光滑如鏡的鋁酸鹽型人造石材。做到免燒、免磨、免壓、免拋光、耗能少、成本低，而且克服了有機人造石材的弊端，但眾所周知，鋁酸鹽水泥價格還是較高，適宜施工和養護的溫度要求高。超過20℃時，其強度明顯降低，制品的表面層差，因此生產的季節和地區受到很大的限制。另一方面，鋁酸鹽水泥制品強度會隨著時間的推移而下降。許多國家(包括我國)都在有關規范中規定限制使用鋁酸鹽水泥作承重結構，并禁止用于接觸堿液工程。長期與堿性材料接觸會發生腐蝕而變壞。
使用低價、應用廣泛的硅酸鹽水泥作粘結劑制造人造石材，是人們長期以來的愿望，但是人們一直認為硅酸鹽水泥不能形成光滑的表面層，因此不能用于制造人造石材，如《現代建筑裝修材料及其施工》(中國建筑工業出版社出版，統一書號15040.5093)一書中第141頁上明確提出“若以硅酸鹽水泥，包括白水泥為粘結劑時，由于不能形成氫氧化鋁凝膠層，所以形不成光滑的表面層。”因此只能用于制造水磨石板等人造石材。又如《建筑裝飾材料》建筑裝飾工程技術培訓教材(遼寧科學技術出版社出版)一書的第20頁也明確指出“以硅酸鹽水泥或白水泥為粘接劑時，由于不能形成氫氧化鋁凝膠層，所以形成不了光滑的表面。”本發明的目的就是提供一種使用硅酸鹽系水泥，包括白水泥和彩色水泥作粘結劑，制造釉面人造石材的方法。
本發明的目的是這樣實現的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，由硅酸鹽系水泥，加入水和表面活性劑經水化反應而成。也可以加入填充料及無機耐堿顏料。
使用的模板應是表面光滑的。如平板玻璃、硬塑料板等，也可以使用表面帶有花紋、文字或圖案并有光澤的模板。填充料可以用細度在100目以下的硅石粉、硅砂粉、石灰石粉及其它混凝土用的骨料磨成的粉。在其中也可摻入適量的無機耐堿顏色料，如鈦白粉、氧化鐵黑等。配成兩種以上不同顏色的料漿，混合后稍加攪動，可制成各種自流型彩色花紋圖案等。
生產硅酸鹽型無機釉面石材，一般是將其分為表面層和基體層。表面層由下述的方法獲得。硅酸鹽水泥與填充料的重量比較好為1∶0.5～2.0，最好為1∶0.8，加入的水為水泥用量的35～50%，調成較硬的料漿，然后摻入水泥用量的0.5～1.0%的表面活性劑，較好的是減水劑或擴散劑干粉，最佳為0.8%，再調成流態性的料漿入模。基體層是這樣獲得的在表面層入模后，再澆注一層基體層在表面層內，其厚度視制品的用途而定，以硅酸鹽系水泥作粘結劑，其填充料可用砂和碎石粒(也可摻入玻璃纖維、鋼纖維、防水密實劑等作增強材料來增強其強度和提高耐久性)，填充料的細度應視制品的用途和板厚而定，一般應在板厚的1/3至50目為宜，配搭成粗、中、細不同細度的效果較好。配制基體層的漿料的水灰比、表面活性劑的用量和方法與表面層漿料的相同。但水泥與填充料的配比較好為1∶1～3.5，最佳為1∶3(重量比)。
基體層漿料入模后，稍加振動，讓填充料下沉致密實，漿料里的氣泡排出，刮平基體層面，最好放置在潮濕環境下，常溫下24～48小時，拆模即成硅酸鹽型無機釉面石材。
這種人造石材表面有一層本發明特有的硅酸鹽系水泥質的光滑表面層。硅酸鹽系水泥與水反應，在無外加表面活性劑摻入下，水泥漿料僅處于正常反應，在溶液中，氧化鋁含量很少。原因是溶解的鋁酸鹽立即成為硫鋁酸鹽薄膜沉淀下來，包圍在水泥顆粒的表面，從而延緩了鋁酸鹽的溶解。但在加入表面活性劑的情況下，對水泥顆粒起擴散作用，使水泥漿體的凝聚結構破壞，成為一種分散結構。一方面能把水泥漿體凝聚結構中被水泥顆粒包圍的游離水釋放出來，另一方面也使溶解的鋁酸鹽不能生成硫鋁酸鹽薄漠沉淀，或使已形成的硫鋁酸鹽薄膜破壞，析放出氧化鋁。而氧化鋁較多地進入溶液中就使水化硅酸鈣的正常形成受到阻礙，并很快析出氧化鋁-二氧化硅溶膠，流到水泥漿料的外表來，接觸到光滑的模板，凝聚成凝膠。因此，在水泥漿料凝結過程中，這種凝膠不斷增加，結果填充了表面的毛細孔隙，形成表面組織致密的硬化層，這就是硅酸鹽型無機釉面石材的表面層。
本發明既克服了鋁酸鹽型無機人造石材的缺點，又保留了其施工、制造簡單的優點，制出的人造石材表面具有透明半透明、耐熱、酸、堿、水和耐候的性質。
下面是本發明的實施例。實施例1取425＃的硅酸鹽水泥1kg，50目的硅砂粉0.8kg，水400g，鈦白粉0.2kg，將上述原料均勻混合調成硬漿，再加入8gFDN高效減水劑干粉，再攪拌成流態性漿料，澆注于干凈的玻璃模具內，形成厚度為1mm的表面層。取425＃硅酸鹽水泥1kg，粗石英砂3kg，水0.4kg調成硬漿料，再加入FDN高效減水劑8g，調成流態性漿料，澆注于上述表面層上，經養護、干燥后拆模，制成硅酸鹽型無機釉面石材。其抗折強度為7.46MPa，表面吸水率為(在105℃恒溫24小時，浸泡24小時的條件下)0.20g/cm2，光澤度為90°，硬度為肖氏硬度50HSD，耐急冷、急熱性能為在比冷水高110℃溫度下，30分鐘后急冷無明顯裂紋。
實施例2取硅酸鹽白水泥300g，100目的硅砂粉240g，水120g，將上述原料均勻混合調成硬漿，再加入2.5gNNO擴散劑干粉，再攪拌成流態性白色漿料。同時取硅酸鹽白水泥200g，100目的硅砂粉160克，氧化鐵黑顏料40g，水80g，將原料調成硬漿，加入1.6克NNO擴散劑干粉，調成流態性黑色漿料，把上述白色和黑色漿料倒在一起稍加攪動，使黑、白兩種漿料構成大理石條紋，注入干凈玻璃板模具中，形成厚度為1mm的表面層，再取425＃硅酸鹽水泥1kg，花崗巖碎石粒3kg，水400g，調成硬漿料，再加入NNO擴散劑干粉，調成流態性漿料，澆注于表面層上，經養護干燥后，拆模即制成硅酸鹽型無機人造大理石石板。其吸水率在105°，恒重后浸水為8.72%，耐熱穩定性為100℃溫度下24小時無裂紋，光澤度為87°，抗凍性能在-15℃凍融4次循環不凍裂，硬度為肖氏硬度32HSD。
權利要求
1.硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于是由硅酸鹽系水泥，加入水和表面活性劑，攪拌后置于表面有光澤的模中，干后脫模即成。
2.根據權利要求1所述的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于最好還加入填充料。
3.根據權利要求1或2所述的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于還可以加入無機耐堿顏色料。
4.根據權利要求1所述的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于所說的水的用量為水泥用量的35～50%(重量比)。
5.根據權利要求1或2所述的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于所說的表面活性劑較好是使用減水劑或擴散劑。
6.根據權利要求5所述的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于所說的表面活性劑最好是用FDN高效減水劑或者是NNO擴散劑。
7.根據權利要求6所述的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于所說的減水劑或擴散劑的用量為水泥用量的0.5～1.0%(重量比)
8.根據權利要求7所述的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于所說的減水劑或擴散劑的最好用量為水泥用量的0.8%(重量比)。
9.根據權利要求2所述的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于所說的填充料可以是砂、碎石粒。
10.根據權利要求2或9所述的硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法，其特征在于所說的填充料的細度最好在100目以下。
全文摘要
本發明公開了一種硅酸鹽型無機釉面石材的生產方法。它是由硅酸鹽系水泥，加入水和表面活性劑攪拌后置于表面有光澤的模中，干后脫模而成。最好是還加入硅砂或石粉作為填充料。本發明給出了各種原材料的配比，并提供了實施例。本發明簡單實用。由于應用硅酸鹽系水泥作為粘結劑，大大降低了產品的成本，加入無機耐堿顏料可制成各種顏色，有各種花紋、圖案或字樣的無機釉面石材。
文檔編號C04B14/06GK1072667SQ9111111
公開日1993年6月2日 申請日期1991年11月27日 優先權日1991年11月27日
發明者劉克立, 葉光 申請人:五邑大學