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以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法

  • 专利名称
    以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法
  • 发明者
    钟明峰, 苏达根, 李鸿棵
  • 公开日
    2013年5月8日
  • 申请日期
    2013年1月23日
  • 优先权日
    2013年1月23日
  • 申请人
    华南理工大学
  • 文档编号
    C04B28/32GK103086688SQ20131002545
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,其特征在于包括如下步骤和工艺条件 (1)将MgO与波美度为25 32°Β 的MgCl2溶液,按1 0.8 1 1.2重量比例配制成氯氧镁水泥浆料;以氯氧镁水泥浆料的重量为基准,按重量百分比计,再将1% 15%偏高岭土和1% 10%磷酸二氢铝作为复合改性剂掺入到氯氧镁水泥浆料中制备复合改性氯氧镁水泥浆料; (2)以原料的总重量为基准,按重量百分比计,将10% 70.0%石粒或抛光石粉与90% 30.0%所述复合改性氯氧镁水泥浆料混合搅拌均匀后注模成型,制得到人造石,自然养护28天;所述石粒直径为5mm 20mm,以重量百分比计,所述石粒或抛光石粉含水率均低于20%2.根据权利要求1所述的以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,其特征在于所述偏高岭土为高岭土经过600°C 900°C煅烧0.5-2.5小时制得3.根据权利要求1所述的以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,其特征在于所述石粒或抛光石粉来源于大理石或花岗岩4.根据权利要求1或3所述的 以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,其特征在于所述抛光石粉为石材加工抛光过程产生的废石粉5.根据权利要求1所述的以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,其特征在于以氯氧镁水泥浆料的重量为基准,按重量百分比计,所述偏高岭土的用量为5% 10%
  • 技术领域
    本发明涉及一种氯氧镁水泥基人造石,特别是涉及一种利用偏高岭土和磷酸二氢铝作为复合改性剂改进氯氧镁水泥制备人造石的方法,该方法制备的人造石,有效改进了人造石的耐水性
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围实施例1一种以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,包括如下步骤和工艺条件(I)将高岭土在600°C下煅烧2.5小时制得偏高岭土(2)将MgO与波美度为28° Β 的MgCl2溶液,按1 1.2重量比例配制成氯氧镁水泥浆料以氯氧镁水泥浆料的重量为基准,按重量百分比计,再将10%偏高岭土和5%磷酸二氢铝作为复合改性剂掺入到氯氧镁水泥浆料中制备复合改性氯氧镁水泥浆料(3)以所有原料的总重量为基准,按重量百分比计,将10%大理石废石粒骨料(粒径为5mm 20mm)与90%上述复合改性氯氧镁水泥衆料按比例混合搅拌均勻后,注模成型制备得到人造石,自然养护28天,检测其抗折强度为29.6MPa(4)自然养护28天后所制备的人造石放入自来水中再养护28天,经检测,其抗折强度为28.1MPa,浸水养护前后抗折强度比即为软化系数为0.95本实施例在氯氧镁水泥中加入偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性剂后,可有效抑制氯氧镁水泥中Mg2+、Cr在水中的溶出,浸水后氯氧镁水泥水化物仍能够保持5.I.8晶相结构存在图1为浸水前改性氯氧镁水泥水化物X射线粉晶衍射谱图;图2为浸水28天后改性氯氧镁水泥水化物X射线粉晶衍射谱图从两图可见浸水前后改性氯氧镁水泥水化物都以5.I.8晶相结构为主晶相说明经过改性后,氯氧镁水泥水化物的晶相在水中能稳定存在,从而使改性后的氯氧镁基人造石的耐水性得到大幅提高,软化系数达0.95软化系数是浸水养护前后抗折强度比值,软化系数越高则表明产品在浸水养护后强度变化越小,耐水性越高本发明所制备的氯氧镁水泥基人造石的软化系数高于目前研究报道的,说明其耐水性更好由于仅仅是工艺参数在合理范围内的不同,下面实施例中人造石具体的软化系数与本实施例也非常接近,浸水前后改性氯氧镁水泥水化物X射线粉晶衍射谱图与图1基本相同实施例2一种以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,包括如下步骤和工艺条件(I)将高岭土在750°C下煅烧2.0小时制得偏高岭土(2)将MgO与波美 度为25Β 的MgCl2溶液,按1 0.8比例配制成氯氧镁水泥浆料以氯氧镁水泥浆料的重量为基准,按重量百分比计,再将1%偏高岭土和1%磷酸二氢铝作为复合改性剂掺入到氯氧镁水泥浆料中制备复合改性氯氧镁水泥浆料(3)以所有原料的重量为基准,按重量百分比计,将40.0%花岗岩废石粉(水分为15% )与60.0%上述复合改性氯氧镁水泥浆料按比例混合搅拌均匀后,注模成型制备得到人造石,自然养护28天,检测其抗折强度为25.4MPa(4)自然养护28天后所制备的人造石放入自来水中再养护28天,检测其抗折强度为23.1MPa,浸水养护前后抗折强度比即为软化系数为0.91实施例3一种以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,包括如下步骤和工艺条件(I)将高岭土在900°C下煅烧0.5小时制得偏高岭土(2)将MgO与波美度为32° Β 的MgCl2溶液,按1 1.2比例配制成氯氧镁水泥浆料以氯氧镁水泥浆料的重量为基准,按重量百分比计,再将15%偏高岭土和10%磷酸二氢铝作为复合改性剂掺入到氯氧镁水泥浆料中制备复合改性氯氧镁水泥浆料(3)以所有原料的重量为基准,按重量百分比计,将70.0%花岗岩废石粒骨料(粒径为5 20mm)与30.0 %上述复合改性氯氧镁水泥浆料按比例混合搅拌均匀后,注模成型制备得到人造石,自然养护28天,检测其抗折强度为10.2MPa
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法氯氧镁水泥具有凝结硬化快、强度高、抗折强度高、易和有机物结合等优点,且制品保温隔热性、阻燃性、可加工性能等较好,是一种高性能的无机胶凝材料。但氯氧镁水泥本身耐水性差,严重影响到氯氧镁水泥基人造石的使用周期,也阻碍了氯氧镁水泥的广泛应用。一些国内外学者在改进氯氧镁水泥方面也做了些研究。Dehua Deng等以磷酸、可溶性磷酸盐改性氯氧镁水泥耐水性的研究,抗折强度软化系数可达0.75 (The mechanismfor soluble phosphates to improve the water resistance of magnesium oxychloridecement[J].Cement and Concrete Research,2003 (33):1311_1317)。Jianquan Li 与 BAHengjing等也有类似的以磷酸盐改性氯氧镁水泥耐水性的研究(BA Hengjing, GUAN Hu1.1nfluence of MgO/MgCI2MoIar Ratio on Phase Stability of Magnesium OxychlorideCement[J].Journal of Wuhan University of Technolotgy-Mater.2009(12):476-481;Jianquan Li, Guozhong Li, Yanzhen Yu.The influence of compound additive onmagnesium oxychloridecement/urban refuse floor tile[J].Construction andBuilding Materials, 2008 (22):521-525)另外,还有以粉煤灰改性氯氧镁水泥耐水性的研究(闻振甲镁水泥改性及制品生产实用技术[M].北京:化学工业出版社,2006 =142-233)。上述改性方法虽可在一定程度上提高氯氧镁水泥的耐水性,但其抗折强度软化系数最高仅达0.75,仍未能很好满足实际应用的需要。
本发明的目的在于提供一种利用偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性剂改性氯氧镁水泥耐水性,将其与石材废料制备抗折强度软化系数达0.88以上的高耐水性氯氧镁水泥基人造石的方法。本方法将以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥,利用偏高岭土和磷酸二氢铝的共同作用,使氯氧镁水泥的水化物能在水中更稳定存在,从而提高了氯氧镁水泥及氯氧镁水泥基人造石耐水性,使其抗折强度软化系数达0.88以上。在氯氧镁水泥中加入偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性剂后,可有效抑制氯氧镁水泥中Mg2+、Cr在水中的溶出,浸水后氯氧镁水泥水化物仍能够保持原5.I.8晶相结构存在,水泥硬化体结构在水中能稳定存在,从而使改性后的氯氧镁基人造石的耐水性得到大幅提高,抗折强度软化系数达0.88以上。本发明利用复合改性剂改进氯氧镁水泥耐水性,并利用石材废料制备氯氧镁水泥基人造石,既提高了氯氧镁基人造石的使用寿命,又充分利用石材废料,保护环境,拓展氯氧镁水泥及其制品的用途。本发明目的通过如下技术方案实现:一种以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,包括如下步骤和工艺条件:(I)将MgO与波美度为25 32° Β 的MgCl2溶液,按1: 0.8 1: 1.2重量比例配制成氯氧镁水泥浆料;以氯氧镁水泥浆料的重量为基准,按重量百分比计,再将I % 15%偏高岭土和1% 10%磷酸二氢铝作为复合改性剂掺入到氯氧镁水泥浆料中制备复合改性氯氧镁水泥浆料;(2)以原料的总重量为基准,按重量百分比计,将10% 70.0%石粒或抛光石粉与90% 30.0%所述复合改性氯氧镁水泥浆料混合搅拌均匀后注模成型,制得到人造石,自然养护28天;所述石粒直径为5mm 20mm,以重量百分比计,所述石粒或抛光石粉含水率均低于20%。为进一步实现本发明目的,所述偏高岭土优选为高岭土经过600°C 900°C煅烧0.5-2.5小时制得。所述石粒或抛光石粉来源于大理石或花岗岩。所述抛光石粉为石材加工抛光过程产生的废石粉。以氯氧镁水泥浆料的重量为基准,按重量百分比计,所述偏高岭土的用量优选为5% 10%。本发明具有如下优点和有益效果:(I)本发明以偏高岭土和磷酸二氢铝作为复合改性剂,使氯氧镁水泥在水中可有效地抑制Mg2+、Cl—溶出,浸水后水化物能够很好的保持5.I.8晶相结构,水泥硬化体结构在水中稳定存在,使氯氧镁水泥基人造石浸水后有很好的耐水性。(2)本发明利用了石材切割、抛光加工产生的废料制备氯氧镁水泥基人造石,有利于环境保护,变废为宝;(3)利用复合改性剂改性,可以有效提高氯氧镁水泥的耐水性,使氯氧镁水泥应用更加广泛。所制备得到高的氯氧镁水泥基人造石具有更好耐水性,延长了使用寿命;图1为浸水前改性氯氧镁水泥水化物X射线粉晶衍射谱图;图2为浸水28天后改性氯氧镁水泥水化物X射线粉晶衍射谱图。
(4)自然养护28天后所制备的人造石放入自来水中再养护28天,检测其抗折强度为9.0MPa,浸水养护前后抗折强度比即为软化系数为0.88。实施例4一种以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法,包括如下步骤和工艺条件:(I)将高岭土在800°C下煅烧1.5小时制得偏高岭土。(2)将MgO与波美度为30° Β 的MgCl2溶液,按1: 1.1重量比例配制成氯氧镁水泥浆料。以氯氧镁水泥浆料的重量为基准,按重量百分比计,再将10%偏高岭土和8%磷酸二氢铝作为复合改性剂掺入到氯氧镁水泥浆料中制备复合改性氯氧镁水泥浆料。(3)以所有原料的重量为基准,按重量百分比计,将50.0%大理石废石粉(水分为10% )与50.0 %上述复合改性氯氧镁水泥浆料按比例混合搅拌均匀后,注模成型制备得到人造石,自然养护28天,检测其抗折强度为15.8MPa。(4)自然养护28天后所制备的人造石放入自来水中再养护28天,检测其抗折强度为14.1MPa,浸水养护前后抗折强 度比即为软化系数为0.89。


本发明公开了以偏高岭土和磷酸二氢铝复合改性氯氧镁水泥制备人造石的方法。该方法将MgO与波美度为25.0~32.0°Bé的MgCl2溶液按1.0∶0.8~1.0∶1.2比例配制成氯氧镁水泥浆料;将1.0%~15.0%偏高岭土和1.0%~10.0%磷酸二氢铝作为复合改性剂掺入到氯氧镁水泥浆料中制备复合改性氯氧镁水泥浆料。按重量百分比计,将0.1%~80.0%大理石废石粉或花岗岩废石粉骨料与99.9%~20.0%复合改性氯氧镁水泥浆料混合搅拌均匀后,注模成型制备得到氯氧镁基人造石,其抗折强度软化系数在0.88以上,具有高的耐水性。



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