一种水洗石砖及其制备方法和一种水洗石墙体与流程

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种水洗石砖及其制备方法和一种水洗石墙体。

背景技术：

水洗石是选用天然河、海卵石或砾石与水泥按一定比例拌和，涂抹在基层上，用负重工具压平，将表面粘合物处理干净，露出石子原貌的一种装饰产品。

水洗石的传统制备方法有两种：一是先把砂浆、色粉、建筑胶搅拌均匀，然后再加入石子充分搅拌后摊铺、抹平、拍出浆；另一种是砂浆搅拌好后即摊铺、抹平至成活标高下0.5cm，然后手撒石子均匀密实后拍平，拍出浆。拍出浆后等半小时左右砂浆初凝，即可用大块海绵蘸水轻轻擦洗掉石子表面水泥浆，美轮美奂、光彩夺目的水洗石面层就呈现在人们面前了，之后，需要进行3～7天的养护以满足水洗石强度要求。

但目前的水洗石制备方法具有石材露出深度不均匀的缺点；且对操作技术要求较高，生产成本高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水洗石砖的制备方法，利用本发明提供的制备方法得到的水洗石满足水洗石表面石材露出深度一致的要求；本发明还提供了一种表面石材露出深度一致的水洗石砖和水洗石墙体。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种水洗石砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)提供浸润有缓凝剂溶液的基底布以及包括骨料、颜料、水泥和水的混合料；

(2)将所述步骤(1)得到的基底布覆盖在模具内部底面，进行第一静置后浇注所述混合料，得到水洗石浆体；

(3)将所述步骤(2)得到的水洗石浆体进行第二静置后脱模，去掉基底布，得到水洗石坯体；

(4)对所述步骤(3)得到的水洗石坯体中原基底布面进行冲洗，露出骨料，得到水洗石砖；所述原基底布面指的是水洗石坯体中与基底布接触的一面。

优选的，按质量份数计，所述步骤(1)，缓凝剂溶液中缓凝剂包括如下组分：酒石酸钠44～46份、葡萄糖酸钠44～46份、触变剂6～9份和消泡剂2～4份。

优选的，所述触变剂为气相二氧化硅；所述消泡剂为有机硅消泡剂或聚氨酯消泡剂。

优选的，所述步骤(1)中骨料为石粒；所述骨料包括第一石粒、第二石粒和第三石粒中的一种或多种；所述第一石粒的粒径为4～6mm，第二石粒的粒径为6～9mm，第三石粒的粒径为10～15mm；

所述颜料为碱性或中性矿物颜料；所述水泥为硅酸盐水泥。

优选的，所述步骤(1)中缓凝剂溶液中溶剂为水；

所述骨料为第一石粒和/或第二石粒时，所述缓凝剂溶液中缓凝剂与水的质量比为1：(7～9)；

所述骨料为第三石粒时，所述缓凝剂溶液中缓凝剂与水的质量比为1：(1～2)。

优选的，所述步骤(1)中水泥和骨料的质量比为1:(1～3)；所述颜料质量为水泥质量的0.1～0.6％；所述水泥和水的水灰比为0.2～0.3。

优选的，所述步骤(2)中第一静置的时间为1～2h，第一静置的温度为18～25℃；所述步骤(3)中第二静置的时间为7～9h，第二静置的温度为18～25℃。

优选的，所述步骤(4)中冲洗的压力为70～80pa。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的水洗石砖。

本发明还提供了一种水洗石墙体，由上述方案所述制备方法制备得到的水洗石转或上述技术方案所述水洗石转堆砌而成。

本发明提供了一种水洗石砖的制备方法，包括以下步骤：首先提供浸润有缓凝剂溶液的基底布以及包括骨料、颜料、水泥和水的混合料，然后将浸润有缓凝剂溶液的基底布覆盖在模具底面，进行第一静置后浇注混合料，得到水洗石浆体，再将得到的水洗石浆体进行第二静置，表层硬化后脱模，去掉基底布，得到水洗石坯体，最后对所得到的水洗石坯体中原基底布面进行冲洗，露出骨料，得到水洗石砖。本发明中缓凝剂能够推迟水泥水化反应，从而延长混合料的凝结时间，使新拌混合料较长时间保持塑性，便于在表层混合料硬化而底层接触缓凝剂的混合料未完全硬化时，通过冲洗去掉原基底布面水泥，露出骨料；浸润有缓凝剂溶液的基底布在模具底面需进行第一静置，以满足缓凝剂溶液充分浸润基底布且在模具底面分布均匀，第一静置过程中水分挥发，利于缓凝剂浓度增大，流动性减小，分布并更好地固定在模具底面，防止立即浇注导致的缓凝剂溶液被混合料排挤到模具边缘，使缓凝剂分布不均匀导致缓凝效果不均匀，进而水洗石墙面不平整的现象发生；在缓凝剂控制基底布面混合料保持塑性的作用下，通过第二静置保证表层混合料硬化，然后并未采用常规的“正打”工艺，而是采用自创的“反打”工艺，直接冲洗水洗石坯体的反面(即带有缓凝剂的原基底布面)，通过冲洗，露出深度一致的骨料，满足水洗石表面石材露出深度一致的要求，同时得到水洗石砖，在使用过程中显著降低了湿作业量。

实验效果表明，本发明得到的水洗石砖表面石材露出深度为石材粒径的1/4～1/2，水洗石表面美观且骨料固定牢固。

附图说明

图1为本发明实施例1水洗石浆体图；

图2为本发明实施例1水洗石砖产品图；

图3为本发明实施例2水洗石浆体图；

图4为本发明实施例2水洗石砖产品图；

图5为本发明实施例3水洗石砖产品图；

图6为本发明实施例4水洗石砖产品图；

图7为本发明实施例5水洗石砖产品图。

具体实施方式

本发明提供了一种水洗石砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)提供浸润有缓凝剂溶液的基底布以及包括骨料、颜料、水泥和水的混合料；

(2)将所述步骤(1)得到的基底布覆盖在模具内部底面，进行第一静置后浇注所述混合料，得到水洗石浆体；

(3)将所述步骤(2)得到的水洗石浆体进行第二静置，表层硬化后脱模，去掉基底布，得到水洗石坯体；

(4)对所述步骤(3)得到的水洗石坯体中原基底布面进行冲洗，露出骨料，得到水洗石砖；所述原基底布面指的是水洗石坯体中与基底布接触的一面。

在本发明中，若无特殊说明，原料组分为本领域技术人员熟知的市售商品。

本发明提供浸润有缓凝剂溶液的基底布以及包括骨料、颜料、水泥和水的混合料。

在本发明中，所述骨料优选为石粒。在本发明中，所述骨料优选包括第一石粒、第二石粒和第三石粒中的一种或多种。在本发明中，所述第一石粒的粒径优选为4～6mm，进一步优选为4.2～5.8mm；所述第二石粒的粒径优选为6～9mm，进一步优选为6.2～8.8mm；所述第三石粒的粒径优选为10～15mm，进一步优选为10.5～14.5mm。在本发明中，所述石粒优选为坚硬可磨的岩石，具体的为白云石和/或大理石。

在本发明中，所述颜料优选为碱性或中性矿物颜料。在本发明中，所述颜料的颜色优选通过“三原色”原理调配得到；本发明优选采用本领域技术人员所熟知的三原色原理进行调配。在本发明中，所述颜料的具体选择以所需要的颜色为准。

在本发明中，所述水泥优选为硅酸盐水泥，进一步优选为普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。在本发明中，所述水泥的硬度等级优选为42.5～52.5级，最优选为52.5级。本发明优选采用品种和硬度等级一致的水泥；在本发明中，不同品种、不同硬度等级的水泥严禁混合使用，防止出现水泥安定性不良。

在本发明中，所述包括骨料、颜料、水泥和水的混合料中水泥和骨料的质量比优选为1:(1～3)；所述颜料的质量优选为水泥质量的0.1～0.6％；所述水泥和水的水灰比优选为0.2～0.3，更优选为0.21～0.29，最优选为0.26。

本发明优选将骨料、颜料、水泥和水混合，得到混合料。本发明对所述混合的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。

在本发明中，按质量份数计，所述缓凝剂溶液中缓凝剂优选包括如下组分：酒石酸钠44～46份、葡萄糖酸钠44～46份、触变剂6～9份和消泡剂2～4份。

以质量份数计，本发明所述缓凝剂优选包括44～46份酒石酸钠，更优选为44.5～45.5份。

以所述酒石酸钠的质量份数为基准，本发明所述缓凝剂优选包括44～46份葡萄糖酸钠，更优选为44.5～45.5份。

以所述酒石酸钠的质量份数为基准，本发明所述缓凝剂优选包括6～9份触变剂，更优选为6.5～8.5份。在本发明中，所述触变剂优选为气相二氧化硅。在本发明中，所述气相二氧化硅优选含有球状的原生粒子形成的松散网状粒子。在本发明中，所述气相二氧化硅的粒径优选为7～40nm，比表面积优选为170～230m²/g。在本发明中，所述气相二氧化硅具有增稠作用，降低酒石酸钠和葡萄糖酸钠配制的缓凝剂的流动性，保证缓凝剂浓度及分散程度，进而保证缓凝剂在一定剪切力下具有适当流变性，保证一次施工厚度。

以所述酒石酸钠的质量份数为基准，本发明所述缓凝剂优选包括2～4份消泡剂，更优选为2.5～3.5份。在本发明中，所述消泡剂优选为有机硅消泡剂或聚氨酯消泡剂，具体的如北京北方龙湖科技有限公司生产的p803消泡剂、大田化学生产的聚氨酯消泡剂或三丘田化工生产的有机硅消泡剂。

在本发明中，所述缓凝剂溶液中溶剂优选为水。在本发明中，当所述骨料为第一石粒和/或第二石粒时，所述缓凝剂溶液中缓凝剂与水的质量比优选为1：(7～9)；当所述骨料为第三石粒时，所述缓凝剂溶液中缓凝剂与水的质量比优选为1：(1～2)。

本发明对所述基底布没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的基底布即可。在本发明中，所述基底布优选为棉布。

本发明对在基底布浸润所述缓凝剂溶液的方式没有特殊限定，采用本领域常规浸润方法即可。在本发明中，所述在基底布浸润所述缓凝剂溶液的方式优选喷涂；本发明对所述喷涂的设备没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的喷涂设备即可。在本发明中，所述喷涂的设备优选为雾气状喷壶。为了提高缓凝剂在基底布上分布的均匀性，本发明进一步优选在喷涂后，进行刷涂，即采用毛刷在喷涂有缓凝剂溶液的基底布表面刷涂缓凝剂溶液。在本发明中，浸润有缓凝剂溶液的基底布中，所述缓凝剂溶液的质量优选为基底布和所浸润的缓凝剂溶液总质量的15～25％，更优选为17～23％，最优选为20％。

本发明所述基底布上浸润有缓凝剂溶液，所述缓凝剂溶液能够推迟水泥水化反应，从而延长水泥的凝结时间而较长时间保持塑性，便于在表层混合料硬化而底层接触缓凝剂的混合料未完全硬化时，通过冲洗去掉原基底布面水泥，露出骨料。在本发明中，所述原基底布面指的是水洗石坯体中与基底布接触的一面。

得到浸润有缓凝剂溶液的基底布以及包括骨料、颜料、水泥和水的混合料后，本发明将所述浸润有缓凝剂的基底布覆盖在模具内部底面，进行第一静置后浇注所述混合料，得到水洗石浆体。本发明对所述模具没有特殊限定，以得到水洗石砖设计形状为准。本发明对所述覆盖的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的覆盖方式即可。在本发明中，所述浸润有缓凝剂的基底布优选完全覆盖模具内部底面。在本发明中，所述浸润有缓凝剂的基底布优选平整覆盖在模具内部底面，以防止水洗石砖出现凹痕。

在本发明中，所述第一静置的时间优选为1～2h，第一静置的温度优选为18～25℃，更优选为18～23℃，最优选为20℃。本发明通过第一静置使缓凝剂溶液充分浸润基底布且在模具内部底面分布均匀，第一静置过程中水分挥发，利于缓凝剂浓度增大，流动性减小，分布并更好地固定在模具底面，防止立即浇注导致的缓凝剂溶液被混合料排挤到模具边缘，使缓凝剂分布不均匀导致缓凝效果不均匀，进而水洗石砖表面石材露出深度不一致的现象发生。

本发明对所述浇注的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的浇注方式即可。

得到水洗石浆体后，本发明将所述水洗石浆体进行第二静置后脱模，去掉基底布，得到水洗石坯体。在本发明中，所述第二静置的时间优选为7～9h，第二静置的温度优选为18～25℃，更优选为18～23℃，最优选为20℃。本发明在第二静置过程中水洗石浆体表层得到硬化。本发明对所述脱模的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的脱模方式即可。

脱模后，本发明去掉基底布，得到水洗石坯体。本发明对所述去掉基底布的方式没有特殊限定，以能够去掉基底布即可。

得到水洗石坯体后，本发明对所述水洗石坯体中原基底布面进行冲洗，露出骨料，得到水洗石砖。在本发明中，所述冲洗的压力优选为70～80pa，更优选为72～78pa，最优选为75pa。本发明对所述冲洗的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的冲洗方式即可。本发明对所述冲洗的设备没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的冲洗设备即可；可具体为高压水枪。本发明对冲洗的时间没有特殊限定，以将基底布面水泥冲洗干净且骨料露出深度为设计深度即可。本发明优选在冲洗过程中实时观测骨料露出深度，确定冲洗停止时间。在本发明中，所述冲洗的时间优选为50～70min/m²，更优选为55～65min/m²。本发明通过冲洗露出骨料，并通过缓凝剂延缓混合料凝固时间配合控制冲洗工艺达到控制骨料露出深度的目的。在本发明中，最外层骨料露出深度优选为骨料粒径的1/4～1/2，更优选为1/3。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法得到的水洗石砖。本发明所述水洗石砖骨料露出深度优选为骨料粒径的1/4～1/2，骨料露出深度均匀一致，骨料牢固不易脱落。

本发明还提供了一种水洗石墙体，由上述技术方案所述的水洗砖堆砌而成。本发明对所述堆砌的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的堆砌方式即可。

在本发明中，所述水洗石墙体优选为水洗石外墙，作为水洗石外墙时，本发明优选将水洗石砖未露出骨料面与墙面通过粘结剂粘合堆砌。本发明对所述粘结剂没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的粘结剂即可，具体的可为水泥。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的水洗石砖及其制备方法和水洗石墙体进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

将44g酒石酸钠、44g葡萄糖酸钠、8g气相二氧化硅、4g北京北方龙湖科技有限公司厂生产的p803消泡剂和800g水混合，制备得到缓凝剂溶液。

将10kg水泥(冀东42.5级)、15kg的4～6mm白色大理石石子混合、0.03kg颜料和2.6kg水混合，得到混合料。

使用底面积为0.8m²的模具及0.8m²的棉布，将所得到的缓凝剂喷涂到棉布上，然后将浸润缓凝剂的棉布平整地铺设在模具底面，完全覆盖住模具底面，静置1.5h后将混合料浇注在模具内，平整表面，得到的水洗石浆体如图1所示；再静置8.5h后，脱模，去掉基底布，得到水洗石坯体，以70pa压力条件对水洗石坯体中原基底布面进行冲洗，水枪往复移动进行冲洗，水枪移动速率为50dm/min，冲洗45min后，得到水洗石砖，水洗石砖产品如图2所示。

用直尺刮平，石粒露出高度在同一平面上，随机选取20个位置点，用卡尺测量石粒露出深度，测量得到石粒露出深度为石粒粒径的1/3的位置点占95％，石粒露出深度均匀一致；在1000n力度下垂直于水洗石砖方向敲击水洗石砖，水洗石砖石粒不掉落，石粒牢固不易脱落。

实施例2

将44g酒石酸钠、44g葡萄糖酸钠、8g气相二氧化硅、4g北京北方龙湖科技有限公司厂生产的p803消泡剂和800g水混合，制备得到缓凝剂溶液。

将10kg水泥(冀东42.5级)、15kg的4～6mm白色大理石石子混合、不使用颜料，和2.6kg水混合，得到混合料。

使用底面积为0.8m²的模具及0.8m²的棉布，将所得到的缓凝剂喷涂到棉布上，然后将浸润缓凝剂的棉布平整地铺设在模具底面，完全覆盖住模具底面，静置1.5h后将混合料浇注在模具内，平整表面，浇注后得到的水洗石浆体如图3所示；再静置8.5h后，脱模，去掉基底布，得到水洗石坯体，以70pa压力条件对水洗石坯体中原基底布面进行冲洗，水枪往复移动进行冲洗，水枪移动速率为50dm/min，冲洗45min后，得到成型水洗石砖，成型水洗石砖产品如图4所示。

用直尺刮平，石粒露出高度在同一平面上，随机选取20个位置点，用卡尺测量石粒露出深度，测量得到石粒露出深度为石粒粒径的1/3的位置点占95％，石粒露出深度均匀一致；在1000n力度下垂直于水洗石砖方向敲击水洗石砖，水洗石砖石粒不掉落，石粒牢固不易脱落。

实施例3

将44g酒石酸钠、44g葡萄糖酸钠、8g气相二氧化硅、4g北京北方龙湖科技有限公司厂生产的p803消泡剂和100g水混合，制备得到缓凝剂溶液。

将10kg水泥(冀东42.5级)、12kg的6～9mm白色大理石石子混合、0.03kg颜料和2.6kg水混合，得到混合料。

使用底面积为0.8m²的模具及0.8m²的棉布，将所得到的缓凝剂喷涂到棉布上，然后将浸润缓凝剂的棉布平整地铺设在模具底面，完全覆盖住模具底面，静置1.5h后将混合料浇注在模具内，平整表面；再静置8.5h后，脱模，去掉基底布，得到水洗石坯体，以70pa压力条件对水洗石坯体中原基底布面进行冲洗，水枪往复移动进行冲洗，水枪移动速率为50dm/min，冲洗45min后，得到成型水洗石砖，成型水洗石砖产品如图5所示。

用直尺刮平，石粒露出高度在同一平面上，随机选取20个位置点，用卡尺测量石粒露出深度，测量得到石粒露出深度为石粒粒径的1/3的位置点占95％，石粒露出深度均匀一致；在1000n力度下垂直于水洗石砖方向敲击水洗石砖，水洗石砖石粒不掉落，石粒牢固不易脱落。

实施例4

将44g酒石酸钠、44g葡萄糖酸钠、8g气相二氧化硅、4g北京北方龙湖科技有限公司厂生产的p803消泡剂和100g水混合，制备得到缓凝剂溶液。

将10kg水泥(冀东42.5级)、10kg的10～13mm白色大理石石子混合、0.03kg颜料和2.6kg水混合，得到混合料。

使用底面积为0.8m²的模具及0.8m²的棉布，将所得到的缓凝剂喷涂到棉布上，然后将浸润缓凝剂的棉布平整地铺设在模具底面，完全覆盖住模具底面，静置1.5h后将混合料浇注在模具内，平整表面；再静置8.5h后，脱模，去掉基底布，得到水洗石坯体，以70pa压力条件对水洗石坯体中原基底布面进行冲洗，水枪往复移动进行冲洗，水枪移动速率为50dm/min，冲洗50min后，得到成型水洗石砖，成型水洗石砖产品如图6所示。

用直尺刮平，石粒露出高度在同一平面上，随机选取20个位置点，用卡尺测量石粒露出深度，测量得到石粒露出深度为石粒粒径的1/3的位置点占95％，石粒露出深度均匀一致；在1000n力度下垂直于水洗石砖方向敲击水洗石砖，水洗石砖石粒不掉落，石粒牢固不易脱落。

实施例5

将44g酒石酸钠、44g葡萄糖酸钠、8g气相二氧化硅、4g北京北方龙湖科技有限公司厂生产的p803消泡剂和100g水混合，制备得到缓凝剂溶液。

将10kg水泥(冀东42.5级)、15kg的4～6mm白色大理石石子和12kg的6～9mm白色大理石石子混合，0.03kg颜料和2.6kg水混合，得到混合料。

使用底面积为0.8m²的模具及0.8m²的棉布，将所得到的缓凝剂喷涂到棉布上，然后将浸润缓凝剂的棉布平整地铺设在模具底面，完全覆盖住模具底面，静置1.5h后将混合料浇注在模具内，平整表面；再静置8.5h后，脱模，去掉基底布，得到水洗石坯体，以70pa压力条件对水洗石坯体中原基底布面进行冲洗，水枪往复移动进行冲洗，水枪移动速率为50dm/min，冲洗50min后，得到成型水洗石砖，成型水洗石砖产品如图7所示。

用直尺刮平，石粒露出高度在同一平面上，随机选取20个位置点，用卡尺测量石粒露出深度，测量得到石粒露出深度为石粒粒径的1/3的位置点占95％，石粒露出深度均匀一致；在1000n力度下垂直于水洗石砖方向敲击水洗石砖，水洗石砖石粒不掉落，石粒牢固不易脱落。

标养室内养护28d后，根据gb/t50107-2010《混凝土强度检验评定标准》对实施例1～5所得水洗石砖进行抗压强度和抗折强度测试，测试结果见表1。

表1实施例1～5水洗石砖抗压强度和抗折强度测试结果

由表1可见，本发明实施例制备得到的水洗石砖抗压强度为47.5～49.5mpa，抗折强度为9～9.5mpa，水洗石砖耐压耐折，可满足施工中高的抗压抗折需求。

本发明水洗石砖制备方法可精确控制水洗石砖表面石材露出深度，工艺简单，可大规模生产水洗石砖，成本低，具有极高的经济价值；水洗石砖可堆砌为墙体，环境友好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。