一种碱激发抗骤热开裂无机人造石板材及其制备方法
阅读说明：本技术 一种碱激发抗骤热开裂无机人造石板材及其制备方法 (Alkali-activated sudden thermal cracking resistant inorganic artificial stone plate and preparation method thereof ) 是由 张宾 王华权 吕安晨 黄海智 骆庆伟 林永权 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种碱激发抗骤热开裂无机人造石板材,由碱激发胶凝材料,无机粉料,骨料,激发剂,拌和剂,减水剂制备而成。通过本发明提供的制备方法得到的碱激发抗骤热开裂无机人造石板材,其250℃热台测试25分钟以上不开裂,抗折强度高于12MPa,莫氏硬度大于5,在无机人造石台面板等领域具有很高的应用前景。本发明的无机人造石材制备过程简单,操作难度低,能耗低,产品性能佳,适合工业化的广泛推广。(The invention discloses an alkali-activated sudden thermal cracking resistant inorganic artificial stone plate which is prepared from an alkali-activated cementing material, inorganic powder, aggregate, an activator, a blending agent and a water reducing agent. The alkali-activated sudden thermal cracking resistant inorganic artificial stone slab prepared by the preparation method provided by the invention does not crack after being tested for more than 25 minutes on a hot table at 250 ℃, has the breaking strength higher than 12MPa and the Mohs hardness higher than 5, and has a very high application prospect in the fields of inorganic artificial stone table panels and the like. The inorganic artificial stone disclosed by the invention is simple in preparation process, low in operation difficulty, low in energy consumption, good in product performance and suitable for wide industrial popularization.)
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种碱激发抗骤热开裂无机人造石板材及其制备方法。
背景技术
无机人造石是在传统人造石基础上发展而来，采用无机材料作为胶黏剂，使用碳酸钙骨料、石英骨料等作为填充材料。相较有机人造石，无机人造石因使用无机胶黏剂，在安全环保、耐候、耐磨等方面都有明显的改善，并且在质感上拥有独特的美感，拥有良好的装饰性能，因而近年来逐渐被大众接受和喜爱。
无机人造石板材在生产过程中，一般使用水泥作为胶凝材料，这必然会导致板材具有脆性高、韧性差的缺点，在受到骤热时易产生开裂，严重制约了板材的应用场景。因此，需要一种新的无机人造石板材，在兼顾板材环保等优点的同时，具有良好的抗骤热开裂性能。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题，提供一种碱激发抗骤热开裂无机人造石板材，解决普通无机人造石板材受骤热易开裂的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种碱激发抗骤热开裂无机人造石板材，由以下重量份数的原料制备而成：
碱激发胶凝材料15-50份，粉料1-20份，骨料40-80份，激发剂1-5份，拌和剂5-15份，减水剂0-2份。
优选地，所述碱激发胶凝材料为矿渣、粉煤灰、硅灰、硅酸铝、赤泥、磷渣、煤研石中的一种或几种，该碱激发胶凝材料的粒度为200-10000目。
优选地，所述粉料为石灰石、石英砂、钙粉、岗石粉、英石粉、堇青石粉中的一种或多种的混合，该粉料的粒度为140-10000目。
优选地，所述骨料为英石、岗石、堇青石、莫来石、熔融石英砂中的一种或多种的混合；该骨料的粒度为0.1-15mm。
优选地，所述激发剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠的一种或多种的混合。
优选地，所述拌和剂为水和/或聚氨酯乳液。
优选地，所述减水剂为萘系减水剂和/或聚羧酸系减水剂。
本发明还提供所述板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)成型：将相应重量份的原料全部置于搅拌机中充分搅拌后，浇入模具中振动成型，或用压板机压制成型；
(2)养护：将成型后的板材置于蒸汽养护箱中养护一定时间后取出放至常温；
(3)抛光：将养护后板材进行抛光，即得。
优选地，步骤(2)中控制蒸汽养护箱内的温度为60-120℃，养护时间为12-72h。
综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有方法制备的无机人造石板材相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明制备的碱激发抗骤热开裂无机人造石板材，其250℃热台测试20分钟以上不开裂，且抗折强度高于12MPa，莫氏硬度大于5，在无机人造石台面板等领域具有很高的应用前景。
(2)本发明使用碱激发胶凝材料作为胶黏剂，有效改善了无机人造石板材的韧性，提高了板材的抗骤热开裂性能。
(3)本发明原料中添加的无机粉料，可以改善板材的颗粒级配，有效提高板材的抗折强度，从而进一步提高其抗骤热开裂性能。
(4)本发明的无机人造石材生产过程简单，操作难度低，能耗低，产品性能佳，适合工业化的广泛推广。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
一种碱激发抗骤热开裂无机人造石板材，通过如下步骤制备而成：
(0)备料：取100kg10000目矿粉，50kg8000目硅灰，200kg140-320目英石粉，150kg0.1-0.6mm英石骨料，337kg0.6-2.5mm莫来石骨料，3kg氢氧化钠，10kg硅酸钠，120kg水，20kg聚氨酯乳液，10kg聚羧酸减水剂；
(1)成型：将所有原料置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，得到板材；
(2)养护：将步骤(1)的板材在在90℃的蒸汽养护箱中养护24h；
(3)将养护后的板材进行抛光，即得。
实施例2
一种碱激发抗骤热开裂无机人造石板材，通过如下步骤制备而成：
(0)备料：取250kg10000目矿粉，54kg8000目硅酸铝，70kg200-2000目莫来石粉，250kg0.1-2.5mm堇青石骨料，250kg份2.5-6.0mm岗石骨料，1kg氢氧化钠，15kg硅酸钠，120kg水，1kg聚羧酸减水剂；
(1)成型：将所有原料置于搅拌机中充分搅拌后，浇入模具中振动成型，得到板材；
(2)养护：将步骤(1)的板材在在100℃的蒸汽养护箱中养护36h；
(3)将养护后的板材进行抛光，即得。
实施例3
一种碱激发抗骤热开裂无机人造石板材，通过如下步骤制备而成：
(0)备料：150kg10000目矿粉，150kg10000目硅灰，50kg8000目硅酸铝，50kg8000目粉煤灰，10kg140-3000目岗石粉，254kg0.1-15mm莫来石骨料，3kg氢氧化钾，3kg氢氧化钠，10kg硅酸钠，100kg水，200kg聚氨酯乳液，20kg萘系减水剂；
(1)成型：将所有原料置于搅拌机中充分搅拌后，浇入模具中振动成型，得到板材；
(2)养护：将步骤(1)的板材在在80℃的蒸汽养护箱中养护48h；
(3)将养护后的板材进行抛光，即得。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
对比例1
将30kgP·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，63kg0.1-2.5mm的英石骨料，5kg水，2kg聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
对比例2
将45kgP·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，46kg0.1-2.5mm的岗石骨料，7kg水，2kg聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
为验证本发明制备的无机人造石板材的抗骤热开裂性能，分别按实施例1-3，对比例1-2制备300mm×300mm×300mm板材(每个样品成型两组，每组3个平行样，取每组平均值)，将对比例养护至28天龄期后抛光。
用250℃热台测定其开裂时间，将板材切割成100mm×80mm×20mm的样品，用万能压力机测定各样品的抗折强度，用岩石莫氏硬度计测定板材的莫氏硬度。测定结果如表1所示：
表1板材的开裂时间和抗折强度
序号
开裂时间min
抗折强度MPa
莫氏硬度
对比例1
1
13.6
6-7
对比例2
2
11.8
5-6
实施例1
28
13.5
6-7
实施例2
35
12.7
5-6
实施例3
>40
12.9
6-7
从表1中可以看出，本发明制备的无机人造石板材，其抗骤热开裂时间有明显的提升，且抗折强度不低于12MPa，莫氏硬度不低于5，满足DB44/T1601-2015《无机型人造石板材》中的相关要求。可见，本发明制备的抗骤热开裂无机人造石板材具有强度合格，抗骤热开裂性能好的特点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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