一种雕塑水泥材料及其制备方法与流程

1.本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种雕塑水泥材料及其制备方法。


背景技术：

2.雕塑水泥材料是指应用在园林景观造型户外家具、雕塑、小品中的一种新型改良材料，在结构外立面做装饰层，可配制成彩色灰浆或制造各种彩色和白色混凝土。与天然的装饰材料相比，具有使用方便，易于调节色彩和价格低廉等优点，但是现有的雕塑水泥材料经过风吹雨晒容易发生氧化而变硬，从而出现开裂和脱落现象，主要原因是由于雨水中含有亚硫酸，空气中存在各种催化剂和氧气，使得水泥成分中的某些成分发生化学反应而失去其本身具有的性能，因此发生水泥脱落，硬度增加和开裂的现象。


技术实现要素：

3.针对现有的雕塑水泥材料置于露天中存在的某些成分发生化学反应而失去其本身具有的性能，因此发生水泥脱落，硬度增加和开裂的现象。
4.本发明采用以下技术方案：一种雕塑水泥材料，包括以下质量份的组分：普通硅酸盐水泥100
‑
300份、玻璃纤维15
‑
25份、石膏20
‑
30份、煤矸石10
‑
20份、稠化剂20
‑
30份、改性剂1
‑
3份、粉煤灰15
‑
25份、灰钙10
‑
20份、凹凸棒土6
‑
8份、铁矿尾矿1
‑
10份、缓凝剂5
‑
12份、颜料10
‑
12份、水分缓释剂4
‑
10份、抗氧剂2
‑
4份以及可再分散性乳胶粉5
‑
10份。
5.进一步限定，所述稠化剂包括砂浆稠化粉。
6.进一步限定，所述改性剂包括羟丙基甲基纤维素醚和减水剂。
7.进一步限定，所述石膏的平均直径为2
‑
6μm，平均长度为50
‑
80μm。
8.进一步限定，所述粉煤灰的粒径为10
‑
20μm。
9.进一步限定，所述铁矿尾矿的粒径为3
‑
12μm。
10.进一步限定，包括以下质量份的组分：普通硅酸盐水泥200份、玻璃纤维18份、石膏24份、煤矸石17份、稠化剂25份、改性剂2份、粉煤灰18份、灰钙17份、凹凸棒土7份、铁矿尾矿5份、缓凝剂7份、水分缓释剂7份、颜料10份、抗氧剂3份以及可再分散性乳胶粉8份。
11.本发明还公开了一种雕塑水泥材料的制备方法，包括以下步骤：
12.s1：将普通硅酸盐水泥、玻璃纤维、石膏、煤矸石、稠化剂、改性剂、粉煤灰、灰钙、凹凸棒土、铁矿尾矿、缓凝剂、抗氧剂、水分缓释剂、颜料以及可再分散性乳胶粉混合得到混合粉料；
13.s2：将混合粉料置于干混机中均匀混合得到干料，干混机的搅拌频率为60
‑
80转/分钟，搅拌时间为20
‑
25分钟；
14.s3：将干料置于梨刀下进行分散6
‑
10分钟。
15.进一步限定，所述梨刀的转速为1500
‑
2400转/分钟。
16.进一步限定，在s2和s3之间设置有固相剪切碾磨步骤。
17.本发明的有益效果为：通过添加抗氧剂，延缓水泥老化，并且添加水分缓释剂能够
慢慢释放水分，避免水泥过于干燥而出现开裂现象；玻璃纤维能够被粘接形成一个网状，从而避免其他成分的脱落，最终延长了雕塑水泥材料的使用寿命；粉煤灰、灰钙、凹凸棒土、铁矿尾矿、普通硅酸盐水泥、石膏以及煤矸石用于避免浆体表面返碱现象以及增强了水泥固化后的强度；颜料可以选择不同颜色，色彩丰富，可以自然调配多种色彩。
具体实施方式
18.实施例1
19.一种雕塑水泥材料的制备方法，包括以下步骤：
20.s1：称取以下质量的原料且混合得到混合粉料：将普通硅酸盐水泥1kg、玻璃纤维150g、石膏200g、煤矸石100g、砂浆稠化粉200g、改性剂10g、粉煤灰150g、灰钙100g、凹凸棒土60g、铁矿尾矿10g、缓凝剂50g、抗氧剂20g、水分缓释剂40g、颜料100g以及可再分散性乳胶粉50g混合得到混合粉料；其中：改性剂由羟丙基甲基纤维素醚3g和聚羧酸减水剂7g混合得到；石膏的平均直径为2
‑
6μm，平均长度为50
‑
80μm；粉煤灰的粒径为10
‑
20μm；铁矿尾矿的粒径为3
‑
12μm；
21.s2：将混合粉料置于干混机中均匀混合得到干料，干混机的搅拌频率为60转/分钟，搅拌时间为20分钟；
22.s3：将干粉置于固相剪切碾磨设备中碾磨后置于转速为1500转/分钟梨刀下进行分散6分钟。
23.本实施例中抗氧剂为双季戊四醇三亚磷酸脂肪醇酯；
24.本实施例中水分缓释剂包括：n
‑
异丙基丙烯酰胺5g、n,n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺0.25g、去离子水34.55g、过硫酸钾0.1g和亚硫酸氢钠0.1g。
25.本实施例中缓凝剂包括：硅烷偶联剂3g、纳米二氧化硅8g、埃洛石粉12g、陶瓷粉6g、三聚磷酸钠10g、焦磷酸钠15g、聚乙烯醇6g、磷酸酯3g、苯丙乳液5g和丙烯酸酯共聚乳液3g。
26.实施例2
27.一种雕塑水泥材料的制备方法，包括以下步骤：
28.s1：称取以下质量的原料且混合得到混合粉料：普通硅酸盐水泥2kg、玻璃纤维180g、石膏240g、煤矸石170g、稠化剂250g、改性剂20g、粉煤灰180g、灰钙170g、凹凸棒土70g、铁矿尾矿50g、缓凝剂70g、颜料100g、水分缓释剂70g、抗氧剂30g以及可再分散性乳胶粉80g；其中：改性剂由羟丙基甲基纤维素醚10g和聚羧酸减水剂10g混合得到；石膏的平均直径为2
‑
6μm，平均长度为50
‑
80μm；粉煤灰的粒径为10
‑
20μm；铁矿尾矿的粒径为3
‑
12μm；
29.s2：将混合粉料置于干混机中均匀混合得到干料，干混机的搅拌频率为70转/分钟，搅拌时间为23分钟；
30.s3：将干粉置于固相剪切碾磨设备中碾磨后置于转速为2000转/分钟梨刀下进行分散8分钟。
31.本实施例中抗氧剂为双季戊四醇三亚磷酸脂肪醇酯；
32.本实施例中水分缓释剂包括：n
‑
异丙基丙烯酰胺10g、n,n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺10g、去离子水37g、过硫酸钾5g和亚硫酸氢8g。
33.本实施例中缓凝剂包括：硅烷偶联剂3g、纳米二氧化硅8g、埃洛石粉12g、陶瓷粉
6g、三聚磷酸钠10g、焦磷酸钠15g、聚乙烯醇6g、磷酸酯3g、苯丙乳液5g和丙烯酸酯共聚乳液3g。
34.实施例3
35.一种雕塑水泥材料的制备方法，包括以下步骤：
36.s1：称取以下质量的原料且混合得到混合粉料：普通硅酸盐水泥3kg、玻璃纤维250g、石膏300g、煤矸石200g、稠化剂300g、改性剂30g、粉煤灰250g、灰钙200g、凹凸棒土80g、铁矿尾矿100g、缓凝剂120g、颜料120g、水分缓释剂100g、抗氧剂40g以及可再分散性乳胶粉100g；其中：改性剂由羟丙基甲基纤维素醚18g和聚羧酸减水剂12g混合得到；石膏的平均直径为2
‑
6μm，平均长度为50
‑
80μm；粉煤灰的粒径为10
‑
20μm；铁矿尾矿的粒径为3
‑
12μm；
37.s2：将混合粉料置于干混机中均匀混合得到干料，干混机的搅拌频率为70转/分钟，搅拌时间为25分钟；
38.s3：将干粉置于固相剪切碾磨设备中碾磨后置于转速为2400转/分钟梨刀下进行分散10分钟。
39.本实施例中抗氧剂为双季戊四醇三亚磷酸脂肪醇酯；
40.本实施例中水分缓释剂包括：n
‑
异丙基丙烯酰胺12g、n,n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺8g、去离子水57g、过硫酸钾17g和亚硫酸氢6g。
41.本实施例中缓凝剂包括：硅烷偶联剂3g、纳米二氧化硅8g、埃洛石粉12g、陶瓷粉6g、三聚磷酸钠10g、焦磷酸钠15g、聚乙烯醇6g、磷酸酯3g、苯丙乳液5g和丙烯酸酯共聚乳液3g。
42.对照组1
43.一种雕塑水泥材料的制备方法，包括以下步骤：
44.s1：称取以下质量的原料且混合得到混合粉料：将普通硅酸盐水泥1kg、玻璃纤维150g、石膏200g、煤矸石100g、砂浆稠化粉200g、改性剂10g、粉煤灰150g、灰钙100g、凹凸棒土60g、铁矿尾矿10g、缓凝剂50g、颜料100g以及可再分散性乳胶粉50g混合得到混合粉料；其中：改性剂由羟丙基甲基纤维素醚7g和聚羧酸减水剂3g混合得到；石膏的平均直径为2
‑
6μm，平均长度为50
‑
80μm；粉煤灰的粒径为10
‑
20μm；铁矿尾矿的粒径为3
‑
12μm；
45.s2：将混合粉料置于干混机中均匀混合得到干料，干混机的搅拌频率为60转/分钟，搅拌时间为20分钟；
46.s3：将干粉置于固相剪切碾磨设备中碾磨后置于转速为1500转/分钟梨刀下进行分散6分钟。
47.本对照组中抗氧剂为双季戊四醇三亚磷酸脂肪醇酯；
48.本对照组中水分缓释剂包括：n
‑
异丙基丙烯酰胺12g、n,n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺8g、去离子水57g、过硫酸钾17g和亚硫酸氢6g。
49.本对照组中缓凝剂包括：硅烷偶联剂3g、纳米二氧化硅8g、埃洛石粉12g、陶瓷粉6g、三聚磷酸钠10g、焦磷酸钠15g、聚乙烯醇6g、磷酸酯3g、苯丙乳液5g和丙烯酸酯共聚乳液3g。
50.对照组2
51.一种雕塑水泥材料的制备方法，包括以下步骤：
52.s1：称取以下质量的原料且混合得到混合粉料：普通硅酸盐水泥2kg、玻璃纤维
180g、石膏240g、煤矸石170g、稠化剂250g、改性剂20g、粉煤灰180g、灰钙170g、凹凸棒土70g、铁矿尾矿50g、缓凝剂70g、颜料100g、水分缓释剂70g、抗氧剂30g以及可再分散性乳胶粉80g；其中：改性剂由羟丙基甲基纤维素醚3g和聚羧酸减水剂6g混合得到；石膏的平均直径为2
‑
6μm，平均长度为50
‑
80μm；粉煤灰的粒径为10
‑
20μm；铁矿尾矿的粒径为3
‑
12μm；
53.s2：将混合粉料置于干混机中均匀混合得到干料，干混机的搅拌频率为60转/分钟，搅拌时间为20分钟；
54.s3：将干粉置于转速为1500转/分钟梨刀下进行分散6分钟。
55.本对照组中抗氧剂为双季戊四醇三亚磷酸脂肪醇酯；
56.本对照组中水分缓释剂包括：n
‑
异丙基丙烯酰胺12g、n,n
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亚甲基双丙烯酰胺8g、去离子水57g、过硫酸钾17g和亚硫酸氢6g。
57.本对照组中缓凝剂包括：硅烷偶联剂3g、纳米二氧化硅8g、埃洛石粉12g、陶瓷粉6g、三聚磷酸钠10g、焦磷酸钠15g、聚乙烯醇6g、磷酸酯3g、苯丙乳液5g和丙烯酸酯共聚乳液3g。
58.对实施例1
‑
3以及对照组1和2得到的水泥按照水泥与水的比例为1:0.3混合后进行性能检测，结果如表1所示。
59.表1
60.[0061][0062]
由表1可知，实施例1
‑
3制备得到的雕塑水泥材料的性能明显优于对照组1和对照组2，说明添加水分缓释剂和抗氧剂能够使得性能更加优越，在制备过程中置于固相剪切碾磨设备中碾磨，性能也有很大的提升。
[0063]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。