本发明公开了一种抗压仿瓷砖的制备方法，属于建筑材料
技术领域：
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背景技术：
：随着经济的迅速发展和人口数量的不断增加，陶瓷砖的产量逐年增加。陶瓷产量的连续增长加剧了黏土等自然资源的消耗和环境的污染。近年来，国家大力提倡节能减排，《建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额标准》对陶瓷砖的唯位产品能耗限额准入值和先进值进行了规定，《陶瓷工业污染物排放标准》规定了陶瓷工业企业的水和大气污染物排放限值，提出了监测和监控的具体要求。高能耗、高污染、高排放的传统陶瓷工业也已经列为全国节能减排的六大重点行业之一，在国家政策的影响下瓷砖制造业急需升级改型，走可持续发展的道路，绿色建陶成为今后发展的趋势，我们必须立足绿色、低碳、环保的新要求，走新型工业化道路。传统的陶瓷砖主要是以黏土为主要原料，外加其它天然矿物原料，经过拣选、粉碎、泥练、煅烧等序制作而成的，它是建筑陶瓷的最主要的组成部分。自上世纪80年代以来，墙体的装饰材料主要是传统的烧结瓷砖。陶瓷砖的发展依靠的是粗放型的“三高”发展模式，即高排放、高污染、高能耗，据统计，每年用于生产建筑陶瓷的泥、石料等原料为10000万吨～12000万吨，消耗的标准煤约为4000万吨～5000万吨，这些高能耗占建筑陶瓷生产成本的。建筑陶瓷能耗是世界平均水平的3.1倍。传统瓷砖在生产过程中不可或缺的一步是要经过高温烧结，例如，陶质砖的烧结温度在1100℃左右，炻质砖的烧结温度为1180℃左右，瓷质砖烧结温度在1250℃左右，在生产过程中会消耗大量的黏和煤炭等自然资源，产生大量的废气，除此之外，烧结瓷砖在高温烧结甜要经过坏料破碎、蹄分和造粒等相序，烧结后抛光、水洗等处理过程也会产生人量的废水和固体废物，进步对环境造成了污染。为了实现瓷砖的可持续、绿色化发展，些非烧结类的仿瓷砖产品应运而生。目前传统仿瓷砖还存在力学性能不佳的问题，还需对其进行研究。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统仿瓷砖力学性能不佳的问题，提供了一种抗压仿瓷砖的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：（1）将钢渣粉碎，过筛，得钢渣粉；（2）按质量份数计，将40～50份钢渣粉，20～30份环氧树脂，5～6份固化剂，10～20份黄原胶液，10～20份桃胶液，20～30份水泥，10～20份粉煤灰，20～30份氧化石墨烯粉，10～20份改性淀粉乳液，10～20份滑石粉，10～20份尿素，60～80份水搅拌混合，得混合浆料；（3）将混合浆料注模，模压成型，脱模，即得成型坯料；（4）将成型坯料浸渍于巴氏芽孢杆菌菌液中，取出，干燥，即得抗压仿瓷砖。步骤（1）所述钢渣为转炉钢渣，平炉钢渣或电炉炼钢中的任意一种。步骤（2）所述环氧树脂为环氧树脂E-42，环氧树脂E-44或环氧树脂E-52中的任意一种。步骤（2）所述固化剂为二乙烯三胺，三乙烯四胺或二丙烯三胺中的任意一种。步骤（2）所述黄原胶液的制备过程为：将黄原胶粉与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌混合，得黄原胶液。步骤（2）所述桃胶液的制备过程为：将桃胶粉与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌混合，得桃胶液。步骤（2）所述水泥为普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰质硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。步骤（2）所述氧化石墨烯粉的制备过程为：将石墨烯粉与高锰酸钾溶液按质量比1：30～1：50混合，并滴加硫酸调节pH，搅拌混合，过滤，洗涤，干燥，即得氧化石墨烯粉。步骤（2）所述改性淀粉乳液的制备过程为：按重量份数计，将20～30份辛烯基琥珀酸酐滴加入30～40份淀粉乳，搅拌反应，得一次混合液，向一次混合液滴加氢氧化钠溶液调节pH，加热搅拌反应，得二次混合液，向二次混合液滴加盐酸，调节二次混合液pH，得改性淀粉乳液；所述淀粉乳的制备过程为：将淀粉与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌混合，得淀粉乳。步骤（4）所述巴氏芽孢杆菌菌液是由以下重量份数的原料配置而成：80～100份去离子水，4～6份巴氏芽孢杆菌，10～15份甘油，8～10份乙二醇。本发明的有益效果是：（1）本发明通过添加氧化石墨烯粉，石墨烯粉经高锰酸钾氧化作用，石墨烯粉表面活性基团的活性得到提高，氧化石墨烯粉与胶粘材料之间的氢键作用增强，胶黏材料分子内聚力增强，使得氧化石墨烯粉与胶粘材料之间粘结更加牢固，从而增强体系的力学性能；（2）本发明通过添加改性淀粉乳液，淀粉经过辛烯基琥珀酸酐的改性处理后，分子中同时引入亲水性的羧基基团和疏水性的辛烯基长链，在使用过程中，首先，亲水的羧基基团会伸向水中，疏水的辛烯基长链会伸入油中，而复杂的多糖长链则会在水油界面处展开，在体系中形成致密的，连续的，厚实的且不易破坏的三维网络，从而增强体系的力学性能，其次，三维网络具有很强的空间位阻效应，使得钢渣粉和氧化石墨烯粉均匀的分散在体系中，从而使得体系结构更加密实，增强了体系的内部结构，进一步增强体系的力学性能；（3）本发明通过将成型坯料浸渍于巴氏芽孢杆菌菌液中，首先，巴氏芽孢杆菌渗透入成型坯料中，巴氏芽孢杆菌在新陈代谢过程中产生脲酶，脲酶可将体系中的尿素分解生成碳酸根离子，由于巴氏芽孢杆菌细胞壁表面带负电荷，体系中的钙离子会被巴氏芽孢杆菌细胞壁吸附，从而以细胞为晶核，在细菌周围会生成纳米碳酸钙，从而形成纳米碳酸钙支撑体填充在体系中，从而增强体系的力学性能，其次，浸渍后的砖坯经过高温干燥，杀死巴氏芽孢杆菌，使得纳米碳酸钙内部形成空腔，形成纳米碳酸钙空心微球，纳米碳酸钙空心微球填充在体系中，提升了体系的孔隙率，从而增强体系的保温性能。具体实施方式将黄原胶粉与水按质量比1：50～1：100加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～4h，再将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为95～100℃，转速为400～500r/min条件下，加热搅拌溶解40～50min，即得黄原胶液；将桃胶粉与水按质量比1：50～1：100加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～4h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为95～100℃，转速为400～500r/min条件下，加热搅拌溶解40～50min，即得桃胶液；将石墨烯粉与质量分数为20～30%的高锰酸钾溶液按质量比1：30～1：50置于单口烧瓶中，并向单口烧瓶中滴加质量分数为40～50%的硫酸调节pH至4.6～5.0，于转速为400～600r/min条件下，搅拌混合40～60min，得混合液，再将混合液过滤，得滤渣，随后将滤渣用去离子水洗涤3～5次，接着将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯粉；将淀粉与水按质量比1：50～1：100加入3号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～4h，再将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为95～100℃，转速为400～500r/min条件下，加热搅拌溶解40～50min，即得淀粉乳；按重量份数计，用滴液漏斗向盛有30～40份淀粉乳的三口烧瓶中滴加20～30份辛烯基琥珀酸酐，并将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌反应30～50min，得一次混合液，随后向一次混合液滴加氢氧化钠溶液调节pH至8.3～8.5，于温度为35～50℃，转速为200～300r/min条件下，加热搅拌反应30～50min，得二次混合液，接着向二次混合液滴加质量分数为8～10%的盐酸，调节二次混合液pH至6.8～7.1，得改性淀粉乳液；按重量份数计，将80～100份去离子水，4～6份巴氏芽孢杆菌，10～15份甘油，8～10份乙二醇置于4号烧杯中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合20～30min，得巴士芽孢杆菌菌液；将钢渣置于钢渣粉碎机中粉碎，过200～300目的筛，得钢渣粉；按质量份数计，将40～50份钢渣粉，20～30份环氧树脂，5～6份固化剂，10～20份黄原胶液，10～20份桃胶液，20～30份水泥，10～20份粉煤灰，20～30份氧化石墨烯粉，10～20份改性淀粉乳液，10～20份滑石粉，10～20份尿素，60～80份水置于混料机中，于转速为100～200r/min条件下，搅拌混合30～50min，得混合浆料；向模具中喷洒脱模剂，将混合浆料注模，随后将模具置于模压成型机中，于压力为2～3MPa条件下，模压成型，再脱模，即得成型坯料；将成型坯料浸渍于巴氏芽孢杆菌菌液中，取出，随后将浸渍后的成型坯料置于烘箱中，于温度为130～150℃条件下，干燥至恒重，即得抗压仿瓷砖。所述钢渣为转炉钢渣，平炉钢渣或电炉炼钢中的任意一种。所述环氧树脂为环氧树脂E-42，环氧树脂E-44或环氧树脂E-52中的任意一种。所述固化剂为二乙烯三胺，三乙烯四胺或二丙烯三胺中的任意一种。所述脱模剂由水性甲基硅油与水按质量比1：20～1：30混合配制而成。实例1将黄原胶粉与水按质量比1：100加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得黄原胶液；将桃胶粉与水按质量比1：100加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得桃胶液；将石墨烯粉与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：50置于单口烧瓶中，并向单口烧瓶中滴加质量分数为50%的硫酸调节pH至5.0，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合液，再将混合液过滤，得滤渣，随后将滤渣用去离子水洗涤5次，接着将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯粉；将淀粉与水按质量比1：100加入3号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得淀粉乳；按重量份数计，用滴液漏斗向盛有40份淀粉乳的三口烧瓶中滴加30份辛烯基琥珀酸酐，并将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应50min，得一次混合液，随后向一次混合液滴加氢氧化钠溶液调节pH至8.5，于温度为50℃，转速为300r/min条件下，加热搅拌反应50min，得二次混合液，接着向二次混合液滴加质量分数为10%的盐酸，调节二次混合液pH至7.1，得改性淀粉乳液；按重量份数计，将100份去离子水，6份巴氏芽孢杆菌，15份甘油，10份乙二醇置于4号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，得巴士芽孢杆菌菌液；将钢渣置于钢渣粉碎机中粉碎，过300目的筛，得钢渣粉；按质量份数计，将50份钢渣粉，30份环氧树脂，6份固化剂，20份黄原胶液，20份桃胶液，30份水泥，20份粉煤灰，30份氧化石墨烯粉，20份改性淀粉乳液，20份滑石粉，20份尿素，80份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合50min，得混合浆料；向模具中喷洒脱模剂，将混合浆料注模，随后将模具置于模压成型机中，于压力为3MPa条件下，模压成型，再脱模，即得成型坯料；将成型坯料浸渍于巴氏芽孢杆菌菌液中，取出，随后将浸渍后的成型坯料置于烘箱中，于温度为150℃条件下，干燥至恒重，即得抗压仿瓷砖。所述钢渣为转炉钢渣。所述环氧树脂为环氧树脂E-42。所述固化剂为二乙烯三胺。所述脱模剂由水性甲基硅油与水按质量比1：30混合配制而成。实例2将黄原胶粉与水按质量比1：100加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得黄原胶液；将桃胶粉与水按质量比1：100加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得桃胶液；将淀粉与水按质量比1：100加入3号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得淀粉乳；按重量份数计，用滴液漏斗向盛有40份淀粉乳的三口烧瓶中滴加30份辛烯基琥珀酸酐，并将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应50min，得一次混合液，随后向一次混合液滴加氢氧化钠溶液调节pH至8.5，于温度为50℃，转速为300r/min条件下，加热搅拌反应50min，得二次混合液，接着向二次混合液滴加质量分数为10%的盐酸，调节二次混合液pH至7.1，得改性淀粉乳液；按重量份数计，将100份去离子水，6份巴氏芽孢杆菌，15份甘油，10份乙二醇置于4号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，得巴士芽孢杆菌菌液；将钢渣置于钢渣粉碎机中粉碎，过300目的筛，得钢渣粉；按质量份数计，将50份钢渣粉，30份环氧树脂，6份固化剂，20份黄原胶液，20份桃胶液，30份水泥，20份粉煤灰，20份改性淀粉乳液，20份滑石粉，20份尿素，80份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合50min，得混合浆料；向模具中喷洒脱模剂，将混合浆料注模，随后将模具置于模压成型机中，于压力为3MPa条件下，模压成型，再脱模，即得成型坯料；将成型坯料浸渍于巴氏芽孢杆菌菌液中，取出，随后将浸渍后的成型坯料置于烘箱中，于温度为150℃条件下，干燥至恒重，即得抗压仿瓷砖。所述钢渣为转炉钢渣。所述环氧树脂为环氧树脂E-42。所述固化剂为二乙烯三胺。所述脱模剂由水性甲基硅油与水按质量比1：30混合配制而成。实例3将黄原胶粉与水按质量比1：100加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得黄原胶液；将桃胶粉与水按质量比1：100加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得桃胶液；将石墨烯粉与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：50置于单口烧瓶中，并向单口烧瓶中滴加质量分数为50%的硫酸调节pH至5.0，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合液，再将混合液过滤，得滤渣，随后将滤渣用去离子水洗涤5次，接着将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯粉；按重量份数计，将100份去离子水，6份巴氏芽孢杆菌，15份甘油，10份乙二醇置于4号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，得巴士芽孢杆菌菌液；将钢渣置于钢渣粉碎机中粉碎，过300目的筛，得钢渣粉；按质量份数计，将50份钢渣粉，30份环氧树脂，6份固化剂，20份黄原胶液，20份桃胶液，30份水泥，20份粉煤灰，30份氧化石墨烯粉，20份滑石粉，20份尿素，80份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合50min，得混合浆料；向模具中喷洒脱模剂，将混合浆料注模，随后将模具置于模压成型机中，于压力为3MPa条件下，模压成型，再脱模，即得成型坯料；将成型坯料浸渍于巴氏芽孢杆菌菌液中，取出，随后将浸渍后的成型坯料置于烘箱中，于温度为150℃条件下，干燥至恒重，即得抗压仿瓷砖。所述钢渣为转炉钢渣。所述环氧树脂为环氧树脂E-42。所述固化剂为二乙烯三胺。所述脱模剂由水性甲基硅油与水按质量比1：30混合配制而成。实例4将黄原胶粉与水按质量比1：100加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得黄原胶液；将桃胶粉与水按质量比1：100加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得桃胶液；将石墨烯粉与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：50置于单口烧瓶中，并向单口烧瓶中滴加质量分数为50%的硫酸调节pH至5.0，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合液，再将混合液过滤，得滤渣，随后将滤渣用去离子水洗涤5次，接着将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯粉；将淀粉与水按质量比1：100加入3号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得淀粉乳；按重量份数计，用滴液漏斗向盛有40份淀粉乳的三口烧瓶中滴加30份辛烯基琥珀酸酐，并将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应50min，得一次混合液，随后向一次混合液滴加氢氧化钠溶液调节pH至8.5，于温度为50℃，转速为300r/min条件下，加热搅拌反应50min，得二次混合液，接着向二次混合液滴加质量分数为10%的盐酸，调节二次混合液pH至7.1，得改性淀粉乳液；按重量份数计，将100份去离子水，6份巴氏芽孢杆菌，15份甘油，10份乙二醇置于4号烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合30min，得巴士芽孢杆菌菌液；将钢渣置于钢渣粉碎机中粉碎，过300目的筛，得钢渣粉；按质量份数计，将50份钢渣粉，30份环氧树脂，6份固化剂，20份黄原胶液，20份桃胶液，30份水泥，20份粉煤灰，30份氧化石墨烯粉，20份改性淀粉乳液，20份滑石粉，80份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合50min，得混合浆料；向模具中喷洒脱模剂，将混合浆料注模，随后将模具置于模压成型机中，于压力为3MPa条件下，模压成型，再脱模，即得成型坯料；将成型坯料浸渍于巴氏芽孢杆菌菌液中，取出，随后将浸渍后的成型坯料置于烘箱中，于温度为150℃条件下，干燥至恒重，即得抗压仿瓷砖。所述钢渣为转炉钢渣。所述环氧树脂为环氧树脂E-42。所述固化剂为二乙烯三胺。所述脱模剂由水性甲基硅油与水按质量比1：30混合配制而成。实例5将黄原胶粉与水按质量比1：100加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将1号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得黄原胶液；将桃胶粉与水按质量比1：100加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得桃胶液；将石墨烯粉与质量分数为30%的高锰酸钾溶液按质量比1：50置于单口烧瓶中，并向单口烧瓶中滴加质量分数为50%的硫酸调节pH至5.0，于转速为600r/min条件下，搅拌混合60min，得混合液，再将混合液过滤，得滤渣，随后将滤渣用去离子水洗涤5次，接着将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得氧化石墨烯粉；将淀粉与水按质量比1：100加入3号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得淀粉乳；按重量份数计，用滴液漏斗向盛有40份淀粉乳的三口烧瓶中滴加30份辛烯基琥珀酸酐，并将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于转速为500r/min条件下，搅拌反应50min，得一次混合液，随后向一次混合液滴加氢氧化钠溶液调节pH至8.5，于温度为50℃，转速为300r/min条件下，加热搅拌反应50min，得二次混合液，接着向二次混合液滴加质量分数为10%的盐酸，调节二次混合液pH至7.1，得改性淀粉乳液；将钢渣置于钢渣粉碎机中粉碎，过300目的筛，得钢渣粉；按质量份数计，将50份钢渣粉，30份环氧树脂，6份固化剂，20份黄原胶液，20份桃胶液，30份水泥，20份粉煤灰，30份氧化石墨烯粉，20份改性淀粉乳液，20份滑石粉，20份尿素，80份水置于混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合50min，得混合浆料；向模具中喷洒脱模剂，将混合浆料注模，随后将模具置于模压成型机中，于压力为3MPa条件下，模压成型，再脱模，即得抗压仿瓷砖。所述钢渣为转炉钢渣。所述环氧树脂为环氧树脂E-42。所述固化剂为二乙烯三胺。所述脱模剂由水性甲基硅油与水按质量比1：30混合配制而成。对比例：青岛某材料有限公司生产的仿瓷砖。将实例1至5所得仿瓷砖和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：参照GB/T4100，对制备的仿瓷砖样品进行了性能测试。具体检测结果如表1所示：表1：性能检测表检测内容实例1实例2实例3实例4实例5对比例破坏强度/N330027003010280027502020断裂模数/MPa494238404130耐磨损体积/mm3480420400430390350由表1检测结果可知，本发明所得仿瓷砖具有优异的力学性能。当前第1页1 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