一种水磨石墙及其制备方法与流程

本发明属于水磨石装饰材料
技术领域：
，具体涉及一种水磨石墙及其制备方法。
背景技术：
：随着建筑业的高速发展，水磨石以其造价低廉、外形美观、施工方便、且不影响构件力学性能发挥等独特的优势，在建筑装饰行业有着巨大的市场，尤其是近年来出现的水磨石，无论是美学效果，还是力学性能，都有了更为显著的优化，这就使得该类装饰材料的发展前景更为广阔。我国石材资源虽然十分丰富，但天然资源有限，成材率低，大量天然石子、粉末成为垃圾需要处理，造成资源严重浪费。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种水磨石墙及其制备方法，本发明提供的水磨石墙以石子为原料，提高了石子的利用率，且所得水磨石墙具有优异的强度性能。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供了一种水磨石墙，包括混凝土基体和粘附在所述混凝土基体表面的水磨石层；所述水磨石层的制备原料包括以下质量份的组分：水泥40～45份、偏高岭土10～15份、石子12～15份、砂子20～25份、减水剂1.2～1.5份、固化剂1～2份、膨胀剂3～4份、矿物颜料5～10份和水10～20份。优选的，所述偏高岭土中水分的质量含量不大于1.0％。优选的，所述石子的粒径为4～12mm。优选的，所述砂子包括粗砂和细砂，所述粗砂的粒径为10～20目，所述细砂的粒径为30～100目。优选的，所述粗砂与细砂的质量比为1:0.8～1.2。优选的，所述减水剂包括聚羧酸减水剂或萘系减水剂；所述膨胀剂包括硫铝酸盐膨胀剂；所述固化剂为锂基固化剂；所述矿物颜料包括铁粉和/或白水泥。优选的，所述混凝土基体的长度为2.0～3.5m，宽度为1.5～2.5m。优选的，所述水磨石层的厚度为2～3cm。本发明还提供了上述技术方案所述水磨石墙的制备方法，包括以下步骤：(1)将混凝土进行打磨，得到混凝土基体；(2)将水泥、偏高岭土、砂子、减水剂、矿物颜料和水进行混合，得到砂浆料；再将所述砂浆料铺设在所述步骤(1)得到的混凝土基体的表面，形成砂浆层；(3)将石子铺设在所述步骤(2)得到的砂浆层上，得到石子层；再在所述石子层上铺设砂浆料，养护后得到复合混凝土墙；(4)将所述步骤(3)得到的复合混凝土墙进行第i级打磨，然后在第i级打磨面上涂覆固化剂，进行第一次固化；对第一次固化所得固化面进行第ii级打磨，然后在第ii级打磨面上涂覆固化剂，进行第二次固化；对第二次固化所得固化面进行第iii级打磨，得到水磨石墙；所述第i级打磨用磨片的粒度为50～150目；第ii级打磨用磨片的粒度为150～500目；第iii级打磨用磨片的粒度为800～2000目。优选的，所述步骤(4)中，第一次固化和第二次固化的时间独立地为2～4h。本发明提供的水磨石墙包括混凝土基体和粘附在所述混凝土基体表面的水磨石层；所述水磨石层的制备原料包括以下质量份的组分：水泥40～45份、偏高岭土10～15份、石子12～15份、砂子20～25份、减水剂1.2～1.5份、固化剂1～2份、膨胀剂3～4份、矿物颜料5～10份和水10～20份。本发明以水泥、石子、偏高岭土、砂子、减水剂、固化剂、膨胀剂和水为原料，形成可打磨层，进而得到具有水磨石效果的混凝土墙，提高了墙的美观性和强度性能。实施例结果也表明，上述方案所述水磨石墙光泽度好，美观大方，且强度性能达到70mpa以上。附图说明图1为本发明提供的黑色水磨石墙的实物图；图2为本发明提供的白色水磨石墙的实物图。具体实施方式本发明提供了一种水磨石墙，包括混凝土基体和粘附在所述混凝土基体表面的水磨石层；所述水磨石层的制备原料包括以下质量份的组分：水泥40～45份、偏高岭土10～15份、石子12～15份、砂子20～25份、减水剂1.2～1.5份、固化剂1～2份、膨胀剂3～4份、矿物颜料5～10份和水10～20份。本发明提供的水磨石墙包括混凝土基体。在本发明中，所述混凝土基体的长度优选为2～3.5m，更优选为2.5～3.0m；宽度优选为1.5～2.5m，更优选为1.8～2.0m。本发明对所述混凝土基体的组成没有特殊要求，能满足本领域技术人员熟知的墙体强度要求，更优选满足外墙墙体强度的要求即可。本发明提供的水磨石墙还包括粘附在所述混凝土基体表面的水磨石层，在本发明中，所述水磨石层的厚度优选为2～3cm，更优选为2.3～2.8cm，再优选为2.4～2.5cm。在本发明中，所述水磨石层的制备原料包括以下质量份的组分：水泥40～45份、偏高岭土10～15份、石子12～15份、砂子20～25份、减水剂1.2～1.5份、固化剂1～2份、膨胀剂3～4份、矿物颜料5～10份和水10～20份。以质量份计，本发明所述水磨石层的制备原料包括水泥40～45份，优选为41～44份，再优选为42～43份。在本发明中，所述水泥优选普通硅酸盐水泥，所述水泥的等级优选为42.5级或52.5级水泥，更优选为52.5级水泥。在本发明中，所述水泥优选为相同品种，相同等级的水泥，严禁不同品种、不同等级的水泥混用。以所述水泥的质量份为基准，本发明所述水磨石层的制备原料包括偏高岭土10～15份，优选为11～14份，再优选为12～13份。在本发明中，所述偏高岭土中水分的质量含量优选不大于1.0％；所述偏高岭土过200目筛的筛余量优选不大于0.6％，所述筛余量指筛上物占偏高岭土总质量的百分比。在本发明中，所述偏高岭土的化学组成优选包括：氧化铝(al2o3)≥40％，二氧化硅(sio2)≥48％，氧化钠+氧化钾(na2o+k2o)≤1％，余量为不可避免的杂质。在本发明中，所述偏高岭土的7天活性指数优选不小于110％，28天的活性指数优选不小于105％。以所述水泥的质量份为基准，本发明所述水磨石层的制备原料包括石子12～15份，优选为13～14份。在本发明中，所述石子的粒径优选为4～12mm，更优选为5～10mm。在本发明中，所述石子的材质优选为大理石，更优选为颜色纯正，无杂色的、坚硬可磨的大理石。在本发明中，所述石子的来源优选为大理石加工过程中产生的大理石碎石或大理石粉末；当大理石碎石或大理石粉末的粒径在所述石子的粒径范围内时，直接使用即可；当大理石碎石或大理石粉末的粒径大于所述石子的粒径范围时，优选对大理石碎石或大理石粉末进行细化，达到所述石子粒径范围要求后使用。本发明对所述细化的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。以所述水泥的质量份为基准，本发明所述水磨石层的制备原料包括砂子20～25份，优选为21～24份，更优选为22～23份。在本发明中，所述砂子优选包括粗砂和细砂；所述粗砂的粒径优选为10～20目，更优选为20目；所述细砂的粒径优选为30～100目，更优选为40～70目。在本发明中，所述粗砂与细砂的质量比优选为1:0.8～1.2，更优选为1:1～1.1。在本发明中，所述砂子优选为普通石英砂。本发明优选对所述砂子的粒径进行上述控制，可改善砂浆的流动性，提高水磨石层的强度。以所述水泥的质量份为基准，本发明所述水磨石层的制备原料包括减水剂1.2～1.5份，优选为1.3～1.4份。在本发明中，所述减水剂优选包括聚羧酸减水剂。在本发明具体实施例中，所述聚羧酸盐减水剂优选为三瑞公司的市售产品。以所述水泥的质量份为基准，本发明所述水磨石层的制备原料包括固化剂1～2份，优选为1.2～1.8份，更优选为1.3～1.7份，再优选为1.5份。在本发明中，所述固化剂优选为锂基固化剂，更优选为本领域技术人员熟知的市售第三代锂基固化剂。在本发明实施例中，所述固化剂优选为美国buffhard公司的锂基固化剂。以所述水泥的质量份为基准，本发明所述水磨石层的制备原料包括膨胀剂3～4份，优选为3.2～3.7份，更优选为3.3～3.5份。在本发明中，所述膨胀剂的膨胀率在水中7天不小于0.025％，空气中21天不小于-0.02％。在本发明中，膨胀率指混凝土体积的变化率，正值表示体积膨胀，负值表示体积收缩。在本发明中，所述膨胀剂优选包括硫铝酸盐膨胀剂，更优选为由硫铝酸钙熟料、石灰石和石膏组成的硫铝酸盐膨胀剂；所述硫铝酸钙熟料、石灰石和石膏的质量比优选为2:1:(0.9～1)，更优选为2:1:0.95。在本发明中，所述膨胀剂的比表面积优选不小于200m2/kg；所述膨胀剂过1.18mm的细筛，筛余量优选不大于0.5％，所述筛余量指筛上物占总量的质量百分含量。在本发明中，所述膨胀剂的初凝时间优选不小于45min，终凝时间优选不大于600min；7天抗压强度不小于20mpa，28天抗压强度不小于40mpa，型式检验中氧化镁(mgo)的质量含量不大于5.0％，碱含量(质量含量)不大于0.75％。在本发明中，所述膨胀剂可以按照上述指标自制，也可以直接采用市售产品。在本发明具体实施例中，优选使用石家庄功能建材有限公司市售的膨胀剂。以所述水泥的质量份为基准，本发明所述水磨石层的制备原料包括矿物颜料5～10份，优选为6～9份，再优选为7～8份。在本发明中，所述矿物颜料优选包括铁粉和/或白水泥，更优选为铁粉或白水泥。在本发明中，所述铁粉优选为耐碱、耐光性强、着色力好的铁粉；所述白水泥优选为阿尔博52.5级白水泥。以所述水泥的质量份为基准，本发明所述水磨石层的制备原料包括水10～20份，优选为12～17份，再优选为14～15份。本发明对所述水没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。在以上具体实施方式中涉及的各组分，除特殊说明外，其余组分均采用本领域技术人员熟知的市售产品。本发明以水泥、石子、偏高岭土、砂子、减水剂、固化剂、膨胀剂和水为原料，其中所述用量的偏高岭土能使所得水磨石层具有优异的抗压强度和抗折强度；膨胀剂在上述用量范围内使用，可补偿水磨石层养护过程中因失水造成的收缩，确保水磨石墙尺寸的准确性和较高的强度性能；本发明还利用减水剂改善砂浆的工作性能，减少相对动弹性模量的损失，改善砂浆的工作性能，提高水磨石层的抗冻性，使水磨石墙体可作为外墙使用；所用矿物颜料能在不影响墙体强度性能的基础上，丰富墙体的颜色，使所得水磨石墙更美观、大气。本发明通过上述原料的协同配合作用，得到了光泽度高、美观且高强度的水磨石墙。本发明还提供了上述技术方案所述水磨石墙的制备方法，包括以下步骤：(1)将混凝土进行打磨，得到混凝土基体；(2)将水泥、偏高岭土、砂子、减水剂、矿物颜料和水进行混合，得到砂浆料；再将所述砂浆料铺设在所述步骤(1)得到的混凝土基体的表面，形成砂浆层；(3)将石子铺设在所述步骤(2)得到的砂浆层上，得到石子层；再在所述石子层上铺设砂浆料，养护后得到复合混凝土墙；(4)将所述步骤(3)得到的复合混凝土墙进行第i级打磨，然后在第i级打磨面上涂覆固化剂，进行第一次固化；对第一次固化所得固化面进行第ii级打磨，然后在第ii级打磨面上涂覆固化剂，进行第二次固化；对第二次固化所得固化面进行第iii级打磨，得到水磨石墙；所述第i级打磨用磨片的粒度为50～150目；第ii级打磨用磨片的粒度为150～500目；第iii级打磨用磨片的粒度为800～2000目。本发明将混凝土进行打磨，得到混凝土基体。在本发明中，所述打磨的方式优选为机械式打磨，所述打磨的工具可以是电锤或钢钎。在本发明中，所述打磨的目的是去除混凝土的表皮，露出混凝土的粗骨料。本发明对所述打磨的具体实施方式没有特殊要求，能实现上述目的即可。打磨后，本发明优选对打磨后的混凝土进行浇水，以便于后续铺设砂浆料。得到混凝土基体后，本发明将水泥、偏高岭土、砂子、减水剂、矿物颜料和水进行混合，得到砂浆料；再将所述砂浆料铺设在所述混凝土基体的表面，形成砂浆层。在本发明中，所述水泥、偏高岭土、砂子、减水剂、矿物颜料和水的混合方式优选采用本领域技术人员熟知的拌合方式。在本发明中，所述混凝土为竖立的墙体，为确保铺设的顺利完成，优选在混凝土的四周设置模具；所述混凝土四周的模具高度优选为相同，以得到厚度一致的水磨石层。本发明对所述模具的高度没有要求，能得到所述厚度的水磨石层即可。本发明对所述模具的来源没有要求，使用表面平整的木板即可。在本发明中，为进一步提高砂浆层与混凝土基体的粘结强度，铺设前，优选在混凝土基体上铺设水泥，然后洒水润湿，再进行平整。在本发明中，所述水泥的铺设量优选为0.4～0.6kg/m2，更优选为0.5kg/m2。本发明对水的用量没有特殊要求，根据水泥的用量确定，能使水泥润湿即可。本发明对所述平整的方式没有特殊要求，能使湿润水泥在混凝土基体表面均匀分散即可。在本发明实施例中，所述平整方式采用扫帚扫匀即可。本发明对所述砂浆料的铺设方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方式即可。铺设后，本发明优选对砂浆料的表面进行找平，找平方式采用本领域技术人员熟知的方式，能形成平整的砂浆层即可。本发明对所述砂浆层的厚度没有特殊要求，根据石子的粒径确定，能使石子插入砂浆层中即可。形成砂浆层后，本发明将石子铺设在所述砂浆层上，得到石子层。在本发明中，所述石子的铺设方式优选为先将粒径较大的石子插入砂浆层，然后再用粒径较小的石子插入粒径较大石子之间的缝隙内，以得到空隙较少的石子层，提高墙体的水磨石效果。本发明对所述石子的插入深度没有特殊要求，能使石子不掉落即可。得到石子层后，本发明再在所述石子层上铺设砂浆料，养护后得到复合混凝土墙。本发明对所述砂浆料的铺设方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的方式即可。本发明对所述砂浆料的铺设量没有特殊要求，能将石子层覆盖即可。本发明对在混凝土基体上铺设的砂浆料与在石子层上铺设的砂浆料的质量比没有特殊要求，在本发明实施例中，优选按照优选为1:0.5～0.7的质量比铺设。在石子层铺设砂浆料后，本发明优选对铺设的砂浆料进行找平，以得到表面光滑不粗糙的砂浆层即可。找平后，本发明优选对找平后的砂浆层进行养护，得到复合混凝土墙。在本发明中，所述养护优选在塑料薄膜覆盖条件下进行，以避免太阳直晒导致砂浆层干裂。在本发明中，所述养护的时间优选为3天，养护过程中的第二天优选在砂浆层上洒水，然后继续养护。得到复合混凝土墙后，本发明将所述复合混凝土墙进行第i级打磨，然后在第i级打磨面上涂覆固化剂，进行第一次固化。在本发明中，所述第i级打磨用磨片的粒度为50～150目。在本发明中，所述第i级打磨的方式优选依次用50目、100目和150目的磨片进行打磨；用50目膜片打磨时，所述打磨的时间优选为30～50min，更优选为35～45min；用100目膜片打磨时，所述打磨的时间优选为40～70min，更优选为45～60min；用150目膜片打磨时，所述打磨的时间优选为55～85min，更优选为60～80min。打磨后所得打磨面有裂纹或孔洞时，本发明优选使用砂浆在打磨面的裂纹和孔洞上进行擦灰，固化8～15h，用以消除裂纹和孔洞，以便于涂覆固化剂。本发明对所述固化剂的涂覆方式没有特殊要求，采用刷涂或洒涂的方式均可。在本发明中，所述固化剂与水优选按照1:1～1.5的质量混合，得到混合液后，再涂覆到打磨面上；所述混合液的涂覆量优选为500～800g/m2，更优选为600～750g/m2。在本发明中，所述第一次固化的时间优选为2～4h，更优选为2～3h。第一次固化后，本发明对所述第一次固化所得固化面进行第ii级打磨，然后在第ii级打磨面上涂覆固化剂，进行第二次固化。在本发明中，所述第第ii级打磨用磨片的粒度为150～500目。在本发明中，所述第ii级打磨的方式优选依次用150目、300目和500目的磨片进行打磨；用150目膜片打磨时，所述打磨的时间优选为30～50min，更优选为35～45min；用300目膜片打磨时，所述打磨的时间优选为40～70min，更优选为45～60min；用500目膜片打磨时，所述打磨的时间优选为55～85min，更优选为60～80min。在本发明中，所述第二次固化的方式优选与第一次固化的方式一致；所述第二次固化的时间优选为2～4h，更优选为2h。第二次固化后，本发明对所述第二次固化所得固化面进行第iii级打磨，得到水磨石墙。在本发明中，所述第iii级打磨用磨片的粒度为800～2000目。在本发明中，所述第iii级打磨的方式优选依次用800目、1000目和2000目的磨片进行打磨；用800目膜片打磨时，所述打磨的时间优选为30～50min，更优选为35～45min；用1000目膜片打磨时，所述打磨的时间优选为40～70min，更优选为45～60min；用2000目膜片打磨时，所述打磨的时间优选为55～85min，更优选为60～80min。本发明在上述条件下进行打磨，能在保证墙体强度的基础上，得到光泽度较高、表面效果更好的水磨石墙。为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的水磨石墙及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。以下实施例中原料的用量份数均以质量份计：实施例1采用52.5级硅酸盐水泥40份、4～12mm的黑色大理石12份、美国buffhard锂基固化剂0.05份、铁粉5份、偏高岭土10份、砂子(10～20目粗砂与40～70目细砂的质量比为1:1)20份、聚羧酸减水剂1.2份、水10份。将上述用量的硅酸盐水泥、偏高岭土、砂子、聚羧酸减水剂和水混合，得到砂浆料；将混凝土墙进行粗化处理，然后在混凝土四周围上模具，将砂浆料铺设在模具至与模具边缘等高，然后进行找平，先用刮板刮平，再用铝合金棍刮，进行整体找平；将大理石石子插入砂浆层，然后将粒径更小的大理石石子插入石子之间的缝隙，铺满石子后，铺设一层砂浆料，将石子覆盖后，进行刮平；罩上塑料袋，防止被太阳晒干，养护三天，第二天在混凝土表面撒上水。打磨时，用50目的磨片打磨30min、用100目的磨片打磨45min、150目的磨片打磨60min，然后用砂浆擦灰，补上打磨面表面的裂纹和孔洞，(擦灰不要擦到石头上，只局限于孔洞和裂纹)，固化一晚(12h)后，再刷一层固化液(固化剂与水以1:1的质量比混合而成)，固化2h，然后依次用150目磨片打磨30min、300目磨片打磨45min、500目磨片打磨60min，磨完500目接着涂覆一层固化剂，方式与第一次相同，2h后再依次用800目磨片打磨30min、1000目磨片打磨45min和2000目的磨片打磨60min进行打磨，得到如图1所示的黑色系水磨石墙。实施例2采用阿尔博52.5级白水泥45份、4～12mm的纯色、无杂质大理石15份、美国buffhard锂基固化剂0.05份、偏高岭土13份、砂子25份、聚羧酸减水剂1.5份、水15份；其余同实施例1。制备方法同实施例1，得到如图2所示的白色系水磨石墙。实施例3采用阿尔博52.5级白水泥42份、6～10mm的纯色、无杂质大理石15份、美国buffhard锂基固化剂0.05份、偏高岭土15份、砂子23份、聚羧酸减水剂1.5份、水20份。制备方法同实施例1。实施例4采用52.5级硅酸盐水泥43份、6～8mm的黑色大理石12份、美国buffhard锂基固化剂0.05份、铁粉5份、偏高岭土12份、砂子24份、聚羧酸减水剂1.4份、水12份。制备方法同实施例1。性能表征与结果目测实施例1～4所得水磨石墙表面的光泽度，如图1和2所示，本发明提供的水磨石表面的光泽度高，提高了墙体的美观性；采用万能拉压材料试验机对实施例1～4所得水磨石墙的抗压强度和抗折强度进行测试。表1实施例1～4所得水磨石墙性能测试结果性能实施例1实施例2实施例3实施例4水磨石墙尺寸(m)1.8×21.8×21.8×21.8×2水磨石层厚度(cm)8888颜色黑色白色白色黑色光泽度图1图2与图1等效与图2等效抗压强度(mpa)75787377抗折强度(mpa)12151214由表1的测试结果可知，本发明提供的墙具有优异的水磨石效果，表面光滑、美观、大气，具有装饰作用。本发明提供的水磨石墙还具有大尺寸和高强度的优势，可使用于不同的领域。由上述实施例可知，本发明可以粒径较小的石子为原料，配合其他原料，在混凝土墙的外表面形成水磨石层，无需大尺寸的石材，采用石材加工过程中产生的废弃碎石即可得到水磨石效果的墙体，提高了石材的利用率。本发明提供的水磨石墙的制备方法简单，可在混凝土墙上直接施工，适合大规模推广。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。当前第1页12