专利名称：一种彩色地砖及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色地砖及其生产方法。具体地说是一种由面层和基层一体组成的高强度、耐磨的彩色铺地地砖及其生产方法，其特点是面层原料中使用普通高标号水泥和一种高效减水剂。
彩色地砖作为一种具有装饰作用的铺地材料，广泛地应用于城乡道路的建设。目前彩色地砖产业生产工艺落后，现有技术生产的彩色地砖主要二种。一种是只有一层的彩砖，另一种是采用带有颜色的面层和不带颜色的基层二层组成的彩砖。只有一层的彩砖是通过在普通混凝土制品中直接加入颜料制成，但其强度效低，耐磨性差，若采用高标号水泥或特种水泥又造价太高，不适合我国国情，因而目前多生产具有面层和基层的彩色地砖。这类彩砖的生产技术目前主要是用彩色水泥、石砂加少量的水，搅拌放入模板，同时放入基层原料，用压机压制成型。由于大多数彩色水泥标号较低，故表面强度不能保证，褪色快，耐磨性差，表面粗糙，虽然目前出现了很多种生产彩色水泥的方法，如利用工业废渣作用着色剂，利用某类载体，配以普通或白色水泥制成各色彩色水泥，虽然这类彩色水泥制作中节省了一定的水泥，但其标号多在425以下，且生产工艺较为复杂，而且由于水泥所占比例过小，所以性能较差。另有一种彩色水泥即硫铝酸盐彩色水泥，虽然能够达到强度要求，但又存在着原料来源较少，成本校高的缺点；同时由于这种特殊水泥不能与普通水泥混用，又造成了生产上的困难，例如公开号为1106333A的专利申请中所公开的彩色地砖的生产工艺，其面层需先期制作，待成型后再将其与其层结合，这样就造成了工期拉长等问题。同时，由于使用压制方法，只能加少量水，否则，地砖不能脱模，水灰比不能达到最佳值，从而导致水泥和沙、在粘结性差，整体强度不能保证。目前还有一类彩色地砖，即粉煤灰彩色地砖，如公开号为1060622A和1033984A所介绍的，其产品的强度等性能皆不高。
本发明的目的是提供一种强度高，色牢度好，耐磨性、表面光洁度好，成本较低的新型彩色地砖及其制作方法。
为实现上述目的，本发明提供一种原料配比如下的彩色地砖及其生产工艺。
本发明的彩色地砖，由基层和面层一体构成，基层为普通混凝土材料，彩色面层原料由水泥、石子或砂、水、减水剂和颜料组成，其特征在于其面层原料配方中各组分配比按重量计为水泥∶石子和/或砂∶水∶减水剂∶颜料＝1∶(0.8～1.8)∶(0.18～0.26)∶(0.01～0.09)∶(0.004～0.15)。
其彩色面层原料配方各组分配比的优选方案为水泥∶(石子和/或砂)∶水∶减水剂∶颜料＝1∶(1～1.5)∶(0.20～0.22)∶(0.03～0.07)∶(0.03～0.07)。采用上述优选方案能够保证本产品彩色地砖的性能更佳。基层原料为普通混凝土材料，如普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥与砂石和水，同时可以加入增强材料按照一定的比例混合而成的混凝土基层材料。
本发明所采用的颜料为钛菁绿或金属氧化物，如氧化铁红、氧化铁黄、过氧化铬等，其用量的大小决定了成品颜色的深浅，使用黑色水泥时一般要加入更多的颜料。
本发明的产品的优点在于面层原料中使用了一定比例的特殊高效的减水剂，其主要成份结构式为
目前国内即有厂家生产这种减水剂，如JSM高效混凝土减水剂和SP-40型高效减水剂。SP-40高效减水剂是以甲醛、尿素、三聚氰胺为主要原料，通过甲基化反应，共缩聚反应，磺化改性反应等，使其成为性能优异的新型密胺树脂混凝土减水剂的新产品。这类减水剂不仅对水泥沙浆和混凝土有减水作用，而且有明显的增强作用，能明显提高混凝土的密实性和抗渗性，提高混凝土的抗压强度及弹性模量，因而特别适用于本发明的彩色地砖的面层原料，同时也能有效的节省水泥的用量，降低了成本，在地砖生产中采用适量的特种减水剂是本发明的关键之一，这类高效减水剂原用于机场、海底平台、铁路、军事工程等特殊建筑工程，本发明将其开创性地应用地砖产业中，明显改善了地砖的性能，而目前国内其它生产地砖的厂家都未将这类重要的混凝土添加剂应用于地砖的生产中。
本发明的产品的优点还在于面层原料采用了普通高标号硅酸盐水泥，因而面层的强度等性能得以提高，同时还由于面层和基层使用了吸水性相接近的非特种水泥，因而在生产过程中更易粘合，且更加牢固，缩短了生产周期，而特种水泥与普通水泥一般是不能混用的，而分期制作又会造成其它问题。
本发明的彩色地砖的生产方法如下
a.根据上面所述的彩色地砖面层原料配方或其优选方案将水泥和颜料混和制成彩色水泥干料，然后将彩色水泥干料与石子和/或砂子混和搅拌均匀。
b.根据上面所述的彩色地砖面层原料配方或其优选方案加入水，搅拌至均匀。
c.根据所述的彩色地砖面层原料配方或其优选方案将减水剂加入上述混合物中，再搅拌2分钟到1小时。
d.将上述物料放到模具中制成面料，振动2～5分钟，放置15至60分钟。
e.继续向模具中加入普通混凝土基层材料，用刮刀刮平后放到振动平台上振平，72小时后脱模，置于阴凉处三天，成为彩色地砖成品。
本发明的彩色地砖的生产方法，其特征在于其面层原料放置于模具15至1小时后再加入配好的基层原料，这段时间如果过短则易串料，过长则会造成彩色地砖成品颜色变差，引起面层和基层不能很好地结合等问题。
本发明的彩色地砖的生产方法中所用的模具为塑料模具，这样不但可以节约成本，更重要的是提高了地砖表面的光洁度，使成品更加美观。
本发明由于面层原料由于采用了高标号普通水泥和颜料，面层和基层水泥的吸水率相近，而不是用标号不高的彩色水泥或特种水泥，故不但保证了产品的强度，而且使面层和基层结合得更为牢固，又降低了成本。同时加入充分水和减水剂，应用塑料模具，和不用压机，这样就使水灰比调整为最佳值，既提高了水泥、沙浆的密实性，提高了混凝土的抗压、抗折强度和弹性模量，又保证了成品的脱模，故其强度、色牢度、耐磨性和表面光洁度大大提高。此外，由于生产过程中不使用压机，设备投资进一步降低，而国内外在地砖产业中多采用进口压机制作，进口压机非常昂贵，这样就加大大加大了成本，而且质量不能保证，不采用压机的工艺也是国内地砖产业在引进国外技术后，在生产实践中总结经验，摒弃传统，努力创新的结果，是本产品优良性能的重要保障。下面结合一些数据对本产品的一些性能进行说明规格为250×250×40mm的产品，其中面层厚5mm，基层厚35mm，抗压强度检验的平均值为56.1Mpa，抗折强度检验的平均值为5.0Mpa，吸水率为5.7％，耐磨性(磨坑称度)平均值为26.7mm，分别达到了国家标准的要求。而公开号为1106333A的彩色地砖(规格为面层厚10～15mm，45～50mm)成品的抗压强度为45～50Mpa，且面层为特种水泥制成；而公开号为1060622A的彩砖抗压强度为10.1Mpa，抗折强度为2.63Mpa；公开号为1033984A的彩砖(规格为厚度15～20mm)，抗压强度为22.8Mpa抗折强度为3.13～4.12Mpa。这些数据显示了本产品在同类产品中的优良性能。
下面结合实施例对本发明用进一步的说明。
实施例1，红色地砖及其生产方法。
1·将由50千克425号白水泥、1.5千克氧化铁红组成的彩色水泥干料与57千克白石子放入机器中充分搅拌；2·在上述原料中加入11千克水搅拌；3·加入2千克减水剂，再搅拌10分钟；4·放入塑料模具中，振动3分钟，放置30分钟；5·加入由水泥、黄砂、石子(1∶1.5∶3)和适量水充分搅拌制成基料，用刮刀刮平，置于振台上振动，72小时后脱模，置于阴凉处三天，成为红色地砖成品。
实施例2，黄色地砖及其生产方法。
1·将由50千克425号白水泥、0.5千克氧化铁黄组成的彩色水泥干料与60千克白石子放入机器中充分搅拌；2·在上述原料中加入12千克水搅拌；3·加入2.5千克减水剂，再搅拌10分钟；4·放入塑料模具中，振动2分钟，放置35分钟；5·加入由水泥、黄砂、石子(1∶2∶1.5)和适量水充分搅拌制成基料，用刮刀刮平，置于振台上振动，72小时后脱模，置于阴凉处三天，成为黄色地砖成品。
实施例3，红色地砖的及其另一种生产方法。
1·将由50千克525号黑水泥、3千克氧化铁红组成的彩色水泥干料与70千克石子放入机器中充分搅拌；2·在上述原料中加入10.5千克水搅拌；3·加入3千克减水剂，再搅拌20分钟；4·放入塑料模具中，振动4分钟，放置30分钟；5·加入由水泥、黄砂、石子(1∶2∶4)和适量水充分搅拌制成基料，用刮刀刮平，置于振台上振平，72小时后脱模，置于阴凉处三天，成为红色地砖成品。
本说明书中凡未指出的配比皆为重量比；减水剂形态为浅黄色粘稠液体，其含固量为40％。
权利要求
1·一种彩色地砖，由基层和彩色面层一体构成，基层为普通混凝土材料，其特征在于彩色面层原料由水泥、石子和/或砂、水、减水剂和颜料组成；各组分配比按重量计为，水泥∶石子和/或砂∶水∶减水剂∶颜料＝1∶(0.8～1.8)∶(0.18～0.26)∶(0.01～0.09)∶(0.004～0.15)。
2·根据权利要求1所述的彩色地砖，其特征在于其彩色面层原料各组分配比的优选方案为，水泥∶(石子和/或砂)∶水∶减水剂∶颜料＝1∶(1～1.5)∶(0.20～0.22)∶(0.03～0.07)∶(0.03～0.07)。
3·根据权利要求1或2所述的彩色地砖，其特征在于其彩色面层原料中的减水剂的主要成份的通式为
4·根据权利要求1或2所述的彩色地砖，其特征在于其彩色面层原料中的水泥为高标号普通硅酸盐白色和/或黑色水泥，其标号大于425。
5·根据权利要求1或2所述的彩色地砖，其特征在于基层和面层中所使用的水泥同为硅酸盐水泥。
6·根据权利要求1或2所述的彩色地砖，其特征在于其彩色面层原料中所用的颜料为金属氧化物、钛菁绿。
7·根据权利要求6中所述的为金属氧化物为氧化铁红、氧化铁黄、过氧化铬。
8·一种彩色地砖的生产方法，其特征在于a.按照各组分配比按重量计为，水泥∶石子和/或砂∶水∶减水剂∶颜料＝1∶(0.8～1.8)∶(0.18～0.26)∶(0.01～0.09)∶(0.004～0.15)彩色面层原料配方将水泥和颜料混和制成彩色水泥干料，然后将彩色水泥干料与石子和/或砂子混和搅拌均匀。b.按照上述的面层原料配方加入水，搅拌至均匀。c.按照a中所述的面层原料配方加入水，将减水剂加入上述混合物中，再搅拌2分钟到1小时。d.将上述物料放到模具中制成面料，振动2～5分钟，放置15至60分钟。e.继续向模具中加入普通混凝土基层材料，用刮刀刮平后放到振动平台上振平，72小时后脱模，置于阴凉处三天，成为彩色地砖成品。
9·根据权利要求8中所述的彩色地砖的生产方法，其特征在于所用的模具为塑料模具。
10·根据权利要求8中所述的彩色地砖的生产方法，其特征在于所用的基层材料由普通水泥、砂、石和水按照通常的比例混合搅拌制成。
全文摘要
本发明涉及一种彩色地砖及其制作方法,此地砖由面层和基层组成,其面层由高标号水泥、砂石、减水剂、水、颜料按照一定的配比制成,其重量比为,水泥∶(石子和/或砂)∶水∶减水剂∶颜料=1∶(0.8～1.8)∶(0.18～0.26)∶(0.01～0.09)∶(0.004～0.15);基层为普通混凝土材料;面层原料中应用了特殊减水剂,提高了产品的强度、色牢度、耐磨性、光洁度。
文档编号C04B28/04GK1255467SQ98124500
公开日2000年6月7日 申请日期1998年11月13日 优先权日1997年11月19日
发明者曹国荣, 曹正林 申请人:嘉兴市新景实业公司