高强度抗风化砂岩板的制备方法.pdf

《高强度抗风化砂岩板的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高强度抗风化砂岩板的制备方法.pdf（8页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911361151.9 (22)申请日 2019.12.26 (71)申请人 吴海涛 地址 331118 江西省宜春市丰城市淘沙镇 石门村盆湾组65号 (72)发明人 吴海涛 (51)Int.Cl. C04B 28/04(2006.01) C04B 40/02(2006.01) C04B 41/71(2006.01) C04B 111/20(2006.01) C04B 111/34(2006.01) (54)发明名称 一种高强度抗风化砂岩板的制备方法 (57)摘要 本发明属。

2、于建筑材料制备技术领域， 具体涉 及一种高强度抗风化砂岩板的制备方法。 本发明 首先以水泥、 河砂、 蒙脱土、 卵磷脂等为原料， 干 燥固化后即得高强度抗风化砂岩板， 利用卵磷脂 的表面活性可以发泡， 赋予生坯丰富的孔隙结 构， 随后利用硅酸钠溶液浸渍生坯并利用盐酸调 节酸碱度， 使得砂岩板骨架被包覆上一层坚固致 密的纳米二氧化硅层， 提高砂岩板力学强度的同 时又起到了抗风化的作用， 另外砂岩板浆料中的 蒙脱土具有防止紫外氧化造成的风化作用， 同时 蒙脱土中硅羟基和纳米二氧化硅表面的硅羟基， 可提高其机械强度， 硅丙乳液最终在表面形成的 致密聚合物膜层可以避免和外界直接接触， 提高 了砂岩板的。

3、抗风化能力， 具有广阔的应用前景。 权利要求书1页 说明书6页 CN 111056798 A 2020.04.24 CN 111056798 A 1.一种高强度抗风化砂岩板的制备方法， 其特征在于具体制备步骤为： 将预处理生坯放入烧结炉中， 烧结得到砂岩板熟坯， 再将砂岩板熟坯浸入到固含量为 40%的硅丙乳液中， 摇床振荡浸渍， 浸渍结束后取出并自然干燥固化， 即可得到高强度抗风 化砂岩板； 所述预处理生坯的制备步骤为： （1） 将砂岩板生坯放入超声振荡仪中， 再向超声振荡仪中加入质量分数为25%的硅酸钠 溶液直至将砂岩板生坯完全浸没， 超声振荡浸渍处理； （2） 待上述超声振荡浸渍结束后， 。

4、再向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/L的盐酸， 调节pH 至5.06.0， 继续超声振荡浸渍， 振荡浸渍结束后， 加热升温并保温反应后取出， 得到预处 理生坯； 所述砂岩板生坯的制备步骤为： 将砂岩板浆料注入模具中， 再将模具放入烘箱中， 保温静置后再干燥处理， 拆模， 得到 砂岩板生坯； 所述砂岩板浆料的制备步骤为： （1） 称取普通硅酸盐水泥、 河砂、 玻化微珠、 蒙脱土、 卵磷脂、 木质素磺酸钠、 聚丙烯纤 维、 纤维素醚放入混料机中混合2030min得到混合料； （2） 将上述混合料和去离子水混合后装入高速搅拌机中， 以800900r/min的转速搅拌 混合1520min， 搅拌结束后。

5、出料， 即可得到砂岩板浆料。 2.根据权利要求1所述的一种高强度抗风化砂岩板的制备方法， 其特征在于： 所述高强 度抗风化砂岩板的具体制备步骤中， 烧结的温度为600800， 烧结的时间为3050min。 3.根据权利要求1所述的一种高强度抗风化砂岩板的制备方法， 其特征在于： 所述高强 度抗风化砂岩板的具体制备步骤中， 摇床振荡浸渍的时间为12h。 4.根据权利要求1所述的一种高强度抗风化砂岩板的制备方法， 其特征在于： 所述预处 理生坯的制备步骤 （1） 中， 超声振荡浸渍处理的频率为3040kHz， 超声振荡浸渍处理的时 间为1015min。 5.根据权利要求1所述的一种高强度抗风化砂岩。

6、板的制备方法， 其特征在于： 所述预处 理生坯的制备步骤 （2） 中， 继续超声振荡浸渍的频率为3040kHz， 继续超声振荡浸渍的时 间为3050min。 6.根据权利要求1所述的一种高强度抗风化砂岩板的制备方法， 其特征在于： 所述预处 理生坯的制备步骤 （2） 中， 加热升温的温度为150160， 保温反应的时间为12h。 7.根据权利要求1所述的一种高强度抗风化砂岩板的制备方法， 其特征在于： 所述砂岩 板生坯的制备步骤中， 保温静置的温度为3545， 保温静置的时间为35h， 干燥处理的 温度为105110， 干燥处理的时间为12h。 8.根据权利要求1所述的一种高强度抗风化砂岩板的。

7、制备方法， 其特征在于： 所述砂岩 板浆料的制备步骤 （1） 中， 按重量份数计， 普通硅酸盐水泥为1015份、 河砂为510份、 玻 化微珠为35份、 蒙脱土为810份、 卵磷脂为12份、 木质素磺酸钠为0.050.09份、 聚丙 烯纤维为0.030.05份、 纤维素醚为0.0030.006份。 9.根据权利要求1所述的一种高强度抗风化砂岩板的制备方法， 其特征在于： 所述砂岩 板浆料的制备步骤 （2） 中， 混合料和去离子水的质量比为3:1。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111056798 A 2 一种高强度抗风化砂岩板的制备方法 技术领域 0001 本发明属于建筑材料制备技术领域，。

8、 具体涉及一种高强度抗风化砂岩板的制备方 法。 背景技术 0002 砂岩板作为一种高档建筑装饰材料广泛应用于室内外装饰设计、 幕墙装饰和公共 设施建设。 目前市场上常见的砂岩主要分为天然砂岩和人造砂岩， 天然砂岩因产地不同主 要有澳州砂岩、 西班牙砂岩、 印度砂岩和中国砂岩， 人造砂岩又叫仿砂岩或复合砂岩。 它是 将天然彩色石英砂按不同的配比调制颜色， 再添加环保树脂和固化剂等配料， 通过硅胶模 具手工压制而成。 0003 砂岩是使用最广泛的一种建筑用石材， 几百年前用砂岩装饰而成的建筑至今仍风 韵犹存， 如巴黎圣母院、 罗浮宫、 英伦皇宫、 美国国会、 哈佛大学等， 砂岩的高贵典雅的气质 以。

9、及其坚硬的质地成就了世界建筑史上一朵朵奇葩。 最近几年砂岩作为一种天然建筑材 料， 被追随时尚和自然的建筑设计师所推崇， 广泛地应用在商业和家庭装潢上。 0004 砂岩在建筑中使用比较广泛， 而随着人们对于生活环境的要求提高， 城市中各种 艺术品的出现， 也导致了人造砂岩的问世。 而随着人造砂岩在城市中的使用量越来越大， 砂 岩价格也逐渐攀升。 这种用复合型的艺术砂岩， 是进行艺术创造建筑时必不可缺的重要原 料。 由于他可以根据需求进行调配色彩， 还可以进行自由的造型， 生产出各种满足客户需求 的艺术产品， 因此备受市场的亲睐。 0005 虽然人造砂岩可替代天然砂岩， 但市场上大多的人造砂岩都。

10、未考虑材料的保温性 能。 随着能源危机的日益加剧， 人们对于建筑材料的保温性能的关注逐渐的开始重视。 0006 砂岩是一种沉积岩， 是由石粒经过水冲蚀沉淀于河床上， 经千百年的堆积变得坚 固而成。 后因地球地壳运动， 而形成今日的矿山， 它是使用最广泛的一种建筑用石材， 而随 着人们对于生活环境的要求提高， 城市中各种艺术品的出现， 也导致了人造砂岩的问世。 而 随着人造砂岩在城市中的使用量越来越大， 砂岩价格也逐渐攀升， 例如复合型的艺术砂岩， 是进行艺术创造建筑时必不可缺的重要原料， 由于它可以根据需求进行调配色彩， 还可以 进行自由的造型， 生产出各种满足客户需求的艺术产品， 因此备受市。

11、场的亲睐。 0007 虽然人造砂岩可替代天然砂岩， 但市场上大多的人造砂岩都未考虑材料的保温性 能， 且在制作过程中需要对表面用盐酸和大量的水清洗， 浪费资源， 且产品中会残留氯离 子。 随着能源危机的日益加剧， 人们对于建筑材料的保温性能的关注逐渐的开始重视。 因 此， 生产一种从集既具备保温性能， 又能满足建筑的其他需求的人造砂岩， 是市场的迫切需 要。 0008 但目前人造砂岩板普遍存在产品强度低， 化学性能稳定性差， 易风化等问题。 0009 因此， 发明一种优良的砂岩板对建筑材料制备技术领域具有积极意义。 说明书 1/6 页 3 CN 111056798 A 3 发明内容 0010 。

12、本发明主要解决的技术问题， 针对目前常见的砂岩板力学强度较低， 并且长期暴 露在室外容易风化影响其使用性能的缺陷， 提供了一种高强度抗风化砂岩板的制备方法。 0011 为了解决上述技术问题， 本发明所采用的技术方案是： 一种高强度抗风化砂岩板的制备方法， 其特征在于具体制备步骤为： 将预处理生坯放入烧结炉中， 烧结得到砂岩板熟坯， 再将砂岩板熟坯浸入到固含量为 40%的硅丙乳液中， 摇床振荡浸渍， 浸渍结束后取出并自然干燥固化， 即可得到高强度抗风 化砂岩板； 所述预处理生坯的制备步骤为： （1） 将砂岩板生坯放入超声振荡仪中， 再向超声振荡仪中加入质量分数为25%的硅酸钠 溶液直至将砂岩板生。

13、坯完全浸没， 超声振荡浸渍处理； （2） 待上述超声振荡浸渍结束后， 再向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/L的盐酸， 调节pH 至5.06.0， 继续超声振荡浸渍， 振荡浸渍结束后， 加热升温并保温反应后取出， 得到预处 理生坯； 所述砂岩板生坯的制备步骤为： 将砂岩板浆料注入模具中， 再将模具放入烘箱中， 保温静置后再干燥处理， 拆模， 得到 砂岩板生坯； 所述砂岩板浆料的制备步骤为： （1） 称取普通硅酸盐水泥、 河砂、 玻化微珠、 蒙脱土、 卵磷脂、 木质素磺酸钠、 聚丙烯纤 维、 纤维素醚放入混料机中混合2030min得到混合料； （2） 将上述混合料和去离子水混合后装入高速搅拌机中，。

14、 以800900r/min的转速搅拌 混合1520min， 搅拌结束后出料， 即可得到砂岩板浆料。 0012 所述高强度抗风化砂岩板的具体制备步骤中， 烧结的温度为600800， 烧结的 时间为3050min。 0013 所述高强度抗风化砂岩板的具体制备步骤中， 摇床振荡浸渍的时间为12h。 0014 所述预处理生坯的制备步骤 （1） 中， 超声振荡浸渍处理的频率为3040kHz， 超声 振荡浸渍处理的时间为1015min。 0015 所述预处理生坯的制备步骤 （2） 中， 继续超声振荡浸渍的频率为3040kHz， 继续 超声振荡浸渍的时间为3050min。 0016 所述预处理生坯的制备步骤。

15、 （2） 中， 加热升温的温度为150160， 保温反应的时 间为12h。 0017 所述砂岩板生坯的制备步骤中， 保温静置的温度为3545， 保温静置的时间为3 5h， 干燥处理的温度为105110， 干燥处理的时间为12h。 0018 所述砂岩板浆料的制备步骤 （1） 中， 按重量份数计， 普通硅酸盐水泥为1015份、 河砂为510份、 玻化微珠为35份、 蒙脱土为810份、 卵磷脂为12份、 木质素磺酸钠为 0.050.09份、 聚丙烯纤维为0.030.05份、 纤维素醚为0.0030.006份。 0019 所述砂岩板浆料的制备步骤 （2） 中， 混合料和去离子水的质量比为3:1。 00。

16、20 本发明的有益技术效果是： 本发明首先以水泥、 河砂、 蒙脱土、 卵磷脂等为原料， 配合其他助剂混合得到混合料， 接 说明书 2/6 页 4 CN 111056798 A 4 着再将混合料和水共混并高速搅拌得到砂岩板浆料， 将砂岩板浆料注模烘干得到生坯， 随 后用硅酸钠溶液浸渍并利用盐酸调节酸碱度， 高温反应得到预处理生坯， 并将预处理生坯 高温烧结， 最后用硅丙乳液浸泡， 干燥固化后即得高强度抗风化砂岩板， 本发明首先以水 泥、 河砂、 蒙脱土、 卵磷脂等为原料， 配合其他助剂混合得到混合料， 接着再将混合料和水共 混并高速搅拌， 利用卵磷脂的表面活性可以发泡， 使得砂岩板浆料中富含气泡。

17、， 随后注模干 燥得到生坯， 赋予生坯丰富的孔隙结构， 随后本发明利用硅酸钠溶液浸渍生坯并利用盐酸 调节酸碱度， 高温反应得到预处理生坯， 在此过程中， 硅酸钠溶液在超声振荡下充分浸入了 多孔生坯的内部以及表面， 在盐酸的作用下， 硅酸钠反应生成具有粘性的原硅酸附着在砂 岩板生坯的内部孔隙以及表面， 并在高温的作用下， 原硅酸受热水解产生纳米二氧化硅原 位沉积在砂岩板内部孔隙以及表面， 从而使得砂岩板骨架被包覆上一层坚固致密的纳米二 氧化硅层， 这层纳米二氧化硅起到增强砂岩板力学强度的作用， 同时致密的纳米二氧化硅 层可以散射紫外光， 也可以防止外界空气或者氧化性物质直接和砂岩板接触， 从而避。

18、免了 紫外老化和氧化老化两种主要的风化根源， 在提高砂岩板力学强度的同时又起到了抗风化 的作用， 另外本发明砂岩板浆料中的蒙脱土本身具有屏蔽紫外线的作用， 可以防止紫外氧 化造成的风化作用， 同时蒙脱土中硅羟基和纳米二氧化硅表面的硅羟基， 在后续的煅烧加 热作用下会生成键能极大的Si-O-Si键， 从而提高了砂岩板的内聚力， 进而提高其机械强 度， 最后本发明将烧结后的熟坯用硅丙乳液浸泡， 由于原位沉积的纳米二氧化硅中含有大 量的Si-O-Si键， 可以和硅丙乳液中的含硅链段紧密靠拢， 因此催化加强了硅丙乳液和砂岩 板基体之间的黏结性， 而硅丙乳液最终在砂岩板表面形成的致密聚合物膜层可以避免砂。

19、岩 板和外界直接接触， 从而防止了砂岩板的氧化， 进一步提高了砂岩板的抗风化能力。 具体实施方式 0021 按重量份数计， 称取1015份普通硅酸盐水泥、 510份河砂、 35份玻化微珠、 8 10份蒙脱土、 12份卵磷脂、 0.050.09份木质素磺酸钠、 0.030.05份聚丙烯纤维、 0.0030.006份纤维素醚放入混料机中混合2030min得到混合料； 将上述混合料和去离 子水按质量比为3:1混合后装入高速搅拌机中， 以800900r/min的转速搅拌混合15 20min， 搅拌结束后出料， 即可得到砂岩板浆料； 将上述得到砂岩板浆料注入模具中， 再将模 具放入烘箱中， 升高烘箱温度。

20、至3545， 保温静置35h后再升高烘箱温度至105110 ， 干燥处理12h后拆模， 得到砂岩板生坯； 将上述砂岩板生坯放入超声振荡仪中， 再向超 声振荡仪中加入质量分数为25%的硅酸钠溶液直至将砂岩板生坯完全浸没， 以3040kHz的 频率超声振荡浸渍1015min； 待上述超声振荡浸渍结束后， 再向超声振荡仪中滴加浓度为 1mol/L的盐酸， 调节pH至5.06.0， 继续以3040kHz的频率超声振荡浸渍3050min， 振荡 浸渍结束后， 加热升温至150160， 保温反应12h后取出， 得到预处理生坯； 将上述预处 理生坯放入烧结炉中， 在600800下烧结3050min得到砂岩板。

21、熟坯， 再将砂岩板熟坯浸 入到固含量为40%的硅丙乳液中， 摇床振荡浸渍12h， 浸渍结束后取出并自然干燥固化， 即 可得到高强度抗风化砂岩板。 0022 实施例1 混合料的制备： 按重量份数计， 称取10份普通硅酸盐水泥、 5份河砂、 3份玻化微珠、 8份蒙脱土、 1份卵磷 说明书 3/6 页 5 CN 111056798 A 5 脂、 0.05份木质素磺酸钠、 0.03份聚丙烯纤维、 0.003份纤维素醚放入混料机中混合20min得 到混合料； 砂岩板浆料的制备： 将上述混合料和去离子水按质量比为3:1混合后装入高速搅拌机中， 以800r/min的转 速搅拌混合15min， 搅拌结束后出料。

22、， 即可得到砂岩板浆料； 砂岩板生坯的制备： 将上述得到砂岩板浆料注入模具中， 再将模具放入烘箱中， 升高烘箱温度至35， 保温 静置3h后再升高烘箱温度至105， 干燥处理1h后拆模， 得到砂岩板生坯； 将上述砂岩板生坯放入超声振荡仪中， 再向超声振荡仪中加入质量分数为25%的硅酸 钠溶液直至将砂岩板生坯完全浸没， 以30kHz的频率超声振荡浸渍10min； 预处理生坯的制备： 待上述超声振荡浸渍结束后， 再向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/L的盐酸， 调节pH至 5.0， 继续以30kHz的频率超声振荡浸渍30min， 振荡浸渍结束后， 加热升温至150， 保温反 应1h后取出， 得到预处。

23、理生坯； 高强度抗风化砂岩板的制备： 将上述预处理生坯放入烧结炉中， 在600下烧结30min得到砂岩板熟坯， 再将砂岩板 熟坯浸入到固含量为40%的硅丙乳液中， 摇床振荡浸渍1h， 浸渍结束后取出并自然干燥固 化， 即可得到高强度抗风化砂岩板。 0023 实施例2 混合料的制备： 按重量份数计， 称取12.5份普通硅酸盐水泥、 7.5份河砂、 4份玻化微珠、 9份蒙脱土、 1.5 份卵磷脂、 0.07份木质素磺酸钠、 0.04份聚丙烯纤维、 0.0045份纤维素醚放入混料机中混合 25min得到混合料； 砂岩板浆料的制备： 将上述混合料和去离子水按质量比为3:1混合后装入高速搅拌机中， 以8。

24、50r/min的转 速搅拌混合17.5min， 搅拌结束后出料， 即可得到砂岩板浆料； 砂岩板生坯的制备： 将上述得到砂岩板浆料注入模具中， 再将模具放入烘箱中， 升高烘箱温度40， 保温静 置4h后再升高烘箱温度至107.5， 干燥处理1.5h后拆模， 得到砂岩板生坯； 将上述砂岩板生坯放入超声振荡仪中， 再向超声振荡仪中加入质量分数为25%的硅酸 钠溶液直至将砂岩板生坯完全浸没， 以35kHz的频率超声振荡浸渍12.5min； 预处理生坯的制备： 待上述超声振荡浸渍结束后， 再向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/L的盐酸， 调节pH至 5.5， 继续以35kHz的频率超声振荡浸渍40min，。

25、 振荡浸渍结束后， 加热升温至155， 保温反 应1.5h后取出， 得到预处理生坯； 高强度抗风化砂岩板的制备： 将上述预处理生坯放入烧结炉中， 在700下烧结40min得到砂岩板熟坯， 再将砂岩板 熟坯浸入到固含量为40%的硅丙乳液中， 摇床振荡浸渍1.5h， 浸渍结束后取出并自然干燥固 化， 即可得到高强度抗风化砂岩板。 说明书 4/6 页 6 CN 111056798 A 6 0024 实施例3 混合料的制备： 按重量份数计， 称取15份普通硅酸盐水泥、 10份河砂、 5份玻化微珠、 10份蒙脱土、 2份卵 磷脂、 0.09份木质素磺酸钠、 0.05份聚丙烯纤维、 0.006份纤维素醚放。

26、入混料机中混合30min 得到混合料； 砂岩板浆料的制备： 将上述混合料和去离子水按质量比为3:1混合后装入高速搅拌机中， 以900r/min的转 速搅拌混合20min， 搅拌结束后出料， 即可得到砂岩板浆料； 砂岩板生坯的制备： 将上述得到砂岩板浆料注入模具中， 再将模具放入烘箱中， 升高烘箱温度至45， 保温 静置5h后再升高烘箱温度至110， 干燥处理2h后拆模， 得到砂岩板生坯； 将上述砂岩板生坯放入超声振荡仪中， 再向超声振荡仪中加入质量分数为25%的硅酸 钠溶液直至将砂岩板生坯完全浸没， 以40kHz的频率超声振荡浸渍15min； 预处理生坯的制备： 待上述超声振荡浸渍结束后， 再。

27、向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/L的盐酸， 调节pH至 6.0， 继续以40kHz的频率超声振荡浸渍50min， 振荡浸渍结束后， 加热升温至160， 保温反 应2h后取出， 得到预处理生坯； 高强度抗风化砂岩板的制备： 将上述预处理生坯放入烧结炉中， 在800下烧结50min得到砂岩板熟坯， 再将砂岩板 熟坯浸入到固含量为40%的硅丙乳液中， 摇床振荡浸渍2h， 浸渍结束后取出并自然干燥固 化， 即可得到高强度抗风化砂岩板。 0025 对比例1与实例1的制备方法基本相同， 不同的是不用硅酸钠和盐酸振荡浸渍。 0026 对比例2与实例1的制备方法基本相同， 不同的是不用硅丙乳液浸渍。 002。

28、7 对比例3广州某公司生产的砂岩板。 0028 分别对本发明和对比例中的砂岩板进行性能检测， 检测结果如表1所示： 检测方法： 弯曲强度参照GB/T23452-2009的标准进行检测。 0029 最大破坏载荷参照GB/T23452-2009的标准进行检测。 0030 抗风化性能检测： 耐热雨性能： 经过50次热雨循环， 观察并记录实施例和对比例的砂岩板有没有出现裂 纹、 分层或其他缺陷。 0031 耐热水性能： 将实施例和对比例的砂岩板放置于60的水中56d后， 计算并记录其 抗折强度变化率。 0032 耐干湿性能： 将实施例和对比例的岩砂版浸泡-干燥50次后， 计算并记录其抗折强 度变化率。 0033 表1砂岩板性能测定结果 说明书 5/6 页 7 CN 111056798 A 7 通过表1能够看出， 本发明制备的高强度抗风化砂岩板， 力学强度较高， 抗风化性能较 好， 有广阔的应用前景。 0034 以上所述仅为本发明的较佳方式， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原 则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 6/6 页 8 CN 111056798 A 8 。