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1、石材 人造合成石 高性能水泥基人造大理石的制作工艺 陈冀渝 四 川省建筑材料科学研究院 , 四川成都 众所周之 , 天然大理石美观而豪华 , 广泛用于 建筑物室内外装饰 。 但由于天然大理石资源的过度 开采 , 其资源逐年减少 , 造成品种和加工量减少 , 加之天然大理石存在的耐水性差 , 抗冻融性等耐久 性指标低 , 表面还易污染等缺陷 , 人们研发 出了人 造大理石 , 其中水泥基人造大理石也 随之应 运 而 生 。 然而水泥基人造大理石在使用中也暴露出某些 不足 , 如抗弯强度低 、 不耐磨 、 不耐酸碱 。 由于在 使用过程 中 , 人 造 大理石大多数需长期露置在室 外 , 要长期适
2、应这种使用 环境 , 解决上述存在的问 题就显得十分必要 。 近来 , 海外一公司采用挤出成 型工艺开发出高性能水泥基人造大理石 。 据称 , 这 种人造大理石与原水泥基人造大理石相比 , 抗弯强 度显著提高 , 而且还具有良好的耐磨性和耐 酸碱 性 。 下面就这一制作工艺介绍如下 , 以供有关技术 同仁借鉴 。 一 、 制作工艺 这种水泥基人造大理石是 由预先制备的色彩各 异 的多种混炼色料经挤出机挤出成型 、 养护 , 视需 要研磨 、 抛光而成 。 原料组成 所用主要原料组成为水泥 、 矿渣 、 硅酸质原料 , 如硅石粉和无机颜料 。 按需要加入其他无机水硬性 材料 , 如石膏等 。 在
3、配料中还应添加增粘剂和增水 作者地址成都市马鞍西路号 电话 一 剂 。 原料组成配比如下水泥 一 、 硅酸质原 料 一 、 矿渣 一 、 其他无机粉料 一 、 无 机颜料 一 、 增 粘 剂 一 , 憎水剂 一 和水巧 一 以主要原料组成 总重量计 。 在配料中 , 矿渣使用高炉水淬矿渣 。 掺人矿渣 起到改善无机颜料显色性 , 提高基体强度 、 耐磨性 和耐酸碱的作用 。 憎水剂使用聚硅 油 。 由于憎水剂 的存在 , 进一步提高水泥硬化体内部的不透水性 , 有效解决天然大理石所存在的耐水性低 、 抗冻融性 的问题 , 使人造大理石长期保持化学物理稳定性和 美观性 。 由于混炼料在挤出过程
4、中的流动性与其粘 性相关 , 掺人增粘剂能调控炼料 的粘性 。 增粘剂使 用 甲基纤维素 、 聚乙烯醇或聚丙烯醇 。 挤出成型工艺 挤出成型是制作水泥基人造大理石的一重要环 节 。 其成型过程将色彩各异的多种混炼色料喂入 挤出机 , 由机 出口模挤出所需形状的板体 。 这种成 型可使各混炼色料在机内任意流动 、 绞合 , 控制其 流向及形状 , 显现天然大理石的纹理花纹 。 具体的 挤出操作方法如下 在挤出机出口模套内腔设置特定形状的型 芯 , 以控制混炼色料流 向及流动状态 。 色调各异的 各种混炼色料通 过出口模时 , 在型芯 中相互挤撞 、 急刷搅合 , 形成不定形的大理石花纹 。 型芯
5、 的形状 可为球形 、 梳形 、 流线形或其他形状 。 挤出成型中调节螺杆的螺距 , 各混炼色料 吻 石材人造合成石 通过螺杆进行绞合 。 通过变换各混炼色料喂人挤出机 的间隔时 间 , 可控 制各 色彩在板体表面 显现的次数及其范 围 。 可调整各混炼色料的粘性 。 混炼色料粘性 高时 , 挤出机 中流动延缓式滞留 , 形成独具特色 的大理石花纹 。 图是挤出成型工艺的流程示意图 。 如图所 示 , 在双柱真空混炼机 中分别混炼各色料 , 然后 喂 人料斗 , 进人挤 出机 , 进行挤 出成型 。 这时按所需 花纹及色彩 , 调节各混炼色料 的喂料间隔时间的喂 料量 , 同时调节粘性 。 进
6、人挤出机 的混炼色料在机 成形胭体内 , 经螺杆和出口模挤出 。 各混炼色料在 螺杆齿间的空间中运行 。 这时变换齿距 , 可形成不 定形 花纹 。 在出口模 内部空间设置 所定形 状 的型 表原料组成 试试验验原料组成 编编号号号号号号号号号号号号号号号号号号号号号号 水水水泥泥高炉炉硅石粉粉 颜料料增粘剂剂憎水水 矿矿矿矿渣渣渣渣甲基纤纤剂聚聚 维维维维维维维素素硅油油 对对比例 天然大理石 对对比例 天然大理石 对对比例 对对比例 对对比例 实实例 实实例 实实例 图挤出成型工艺流程示意图 芯 , 这可使内部空间的各混炼色料调 整 至所需的流 动状态 , 显现 出各种花纹 。 总之 ,
7、通过挤出成型 , 各混炼色料可在形成不 定形花纹的同时成型为所需的板体 。 养护 挤出成型后 , 对板体进 行二 次 养 护预养为 一 下 的蒸气养护 二次养护 为 一 下的 蒸压养护 。 这样的养护有助于混炼料中的矿渣在短 时间内产生强度 , 提高硬化体不透水性和强度 。 养 护后对人造大理石表面进行研磨 、 抛光 , 可获得高 光泽 的大理石花纹 。 研磨 、 抛光视需要而定 。 二 、 试验结果 表列出各例的配料组成 。 参见 图 , 将各例 配料以三种不同着色分别搅人真空 混炼机中混炼 巧 , 然后喂人挤出机 , 挤出板体 , 在 下蒸 养 , 再在 下蒸压 , 制成人造大理石板 材
8、, 按 有关标准进行抗弯强度 、 磨损 量 、 莫氏硬 度 、 吸水率 、 耐久性耐酸碱性及耐污性试验 。 试验结果如表所示 。 其中吸水率试验是将板体浸 人水 中 , 测定其重量变化 , 计算出吸水率 。 耐久性 耐酸碱性试验是在板体表面滴下溶 液 , 用罩体遮盖 , 旋转 , 然后目视观察其表面 状态进行评定无变化在表 中用 “” 符合表示 , 稍有线迹物用 “ ” 表示大范 围存在 残 迹物用 “” 表示 。 耐污性试验是在板体表面滴下酱 油 、 调味 汁 、 机油 污物 , 用遮体遮盖 , 放 置 , 用中性洗剂洗涤污物 , 然后用目视观察其表面状态 进行评定无 变 化用 “” 表示稍
9、 有残迹物用 “ ” 表示 , 大面积存在残迹污物用 “” 表示 。 表表明 , 天然大理石对比例和吸水 率高 , 磨损量大 , 特别是耐酸碱性和耐污染性差 。 对比例和的人造大理石 , 抗弯强度低 、 磨损量 大 , 对比例的人造大理石 , 磨损量虽小 , 但抗 弯 材刀理里理越 石材 人造合成石 表各项性能试验结果 试试验编号号抗弯弯吸水水磨损量量 , , , 莫氏氏耐污污 强强强度度率率留深液液溶液液硬度度染性性 沙 , 转数 耐耐耐耐耐耐久性性耐久性性性性 对对比例 天然大理石 对对比例 , 天然大理石 对对比例 对对比例 对对比例 实实例 实实例 实实例 强度低 。 实例 、 和的人
10、造 大理 石 , 抗弯强度高 、 磨损量 小 、 耐酸碱 和耐污染性良好 。 三 、 结束语 以水泥 、 矿渣 、 硅酸质粉料和颜 料为主要原料 , 加人增粘剂和憎水剂 配料 , 预先制备色彩各异 的多种色料 , 经真空混炼机混炼成各种 混炼色料 , 再经挤出机挤出成板体 , 在一定 温度 下进行蒸养和蒸压养护 , 采用这样的 制作工艺 , 可 生产抗弯强度高 、 磨损 率小 , 耐久性耐 酸碱性和耐污染 性 良好的水泥基人造大理石 。 山东省平邑县着才做好 “ 石 ” 文章 山东省平邑县规划建设的 “ 一城一带 国际石材城和 石膏工业带建材集群发展模式 , 挺起了该县建材工业发展 的脊梁 ,
11、 同时也为该县工业进入山东鲁南经济带提供了优势 条件 。 随着山东省鲁南经济带的逐步形成 , 区域经济竞争日益 加剧 , 工业经济发展迎来新的难题和机遇 , 同时也面伍着严 峻的挑战 。 平邑县委 、 县政府审视新形势下建材工业经济认 识到 , 要使平邑建材工业经济上台阶 , 需要尽快提升行业整 体素质 。 把花岗石 、 石膏 、 水泥等主导产业逐一进行全面系 统的分析研究 , 立足国际 、 国内币场需求和未来发展走势 , 制定行业发展的长远规划 。 抓住西部大开发和山东兽南经济 带建设的难得机遇 , 搞好市场定位 , 加强沟通联系 , 不断提 高市场占有率 。 同时鼓励企业间的联合 、 重组
12、 。 采取市场化 的手段 , 以骨干优势企业为核心 , 推进强强联合 、 强弱联 合 , 组建紧密型或松散型的企业集团 , 实现优势互补和集约 化经营 。 为此 , 他们在建材工业发展中实施了 “ 一城一带 规划 , 努力做大做强石材和石膏两大资源型工业经济 。 国际石材城规划建设面积平方公里 。 平邑县花岗石资 源丰富 , 已探明各类花岗石储量约亿立方米 , 现已开采 约万立方米 , 主要品种有 “ 将军红 ”、“ 孔雀绿 ”、 “ 平邑黑 、“ 蒙山花 ” 海浪花 、“ 瀑布石 ” 等六大系列 , 二十多个品种 , 其中以 “ 将军红 ” 储量最高 , 约亿立方 米 。 全县有石材矿山处
13、, 年开采石料万多立方米 , 工 商注册的石材经营加工企业家 , 石材加工经营户余 家 , 年加工销售板材能力达万平方米 。 目前国际石材 城基础设施建设投资已达 , 亿元 , 完成道路硬化公里 及部分管线下地等基础配套工程 , 基本实现了道路 、 水 、 电 、 暖 、 通信 、 电视 、 宽带 、 土地平整 “ 七通一平 ” 落户 项目个 , 已投产运营的项目个 , 吸引投资达亿 元 , 形成了集加工 、 展销 、 商检 、 培训 、 海关 、 综合治污 为一体的高标准 、 现代化的产业集聚区 。 目前 , 靓丽石材 、 华泰石材 、 弘祥成建材个总投资亿元的石材加工项目 已经入城建设 , 多家企业正在积极办理入园手续 。 该县将用年的时间 , 倍植建材产业集群销售收入超过 亿元 。 石材加工业以冠兽石材 、 靓丽石材等企业为龙 头 , 以国际石材城为载体 , 不断提高石材产业档次和规模 , 达到年加工各种板材万平方米 、 异型材万件的生 产能力 。 魏益君 吻
