地聚合物材料、无机人造石板材及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑材料技术领域，特别地，涉及一种地聚合物材料、无机人造石板材及其制备方法。


背景技术：

2.人造石板材根据胶凝材料的不同可分为有机人造石板材和无机人造石板材，有机人造石板材在制备过程中使用的树脂需要在高温条件完成固化，其在制备过程中会挥发出大量的有机溶剂，对环境和工人的健康存在较大危害，并且由于树脂本身特性，有机人造石板材存在耐高温性能差、耐老化性能差、易变形等问题。无机人造石板材胶凝材料主要为水泥，制备过程中无有机溶剂的挥发，制备环境良好，且无机人造石板材具有好的耐候性，应用场景比有机人造石板材更广。
3.目前，制备无机人造石板材的工艺主要有压板法和方料法，上述两种工艺均需要水泥基混合料满足水胶比低的要求，即混合料处于半干性状态，这是由于低的水胶比便于板材的压制及其强度的提升。如果水泥基混合料的水胶比偏高，混合料内部的气泡将受到浆体约束力的作用，在压制过程中，即使提供高真空度、高振动频率和高压力，也无法排除混合料内部的气泡，导致板材气孔多、密实度低。另外，使用高的水胶比还会导致板材的抗折、抗压强度较低。那么，在半干性水泥基混合料的制备中，为了保证水泥基混合料的均匀性，搅拌设备需要提供高的搅拌速度和长的搅拌时间。所以，上述两种工艺均需要配备大型、专用的振动液压机和搅拌设备，并且在压制过程中还需要提供较高的真空度来实现板材的成型。所以，这两种生产工艺存在设备投入大、工序长、噪音大，以及对混合料要求严格等问题。
4.如果使用普通混凝土搅拌和振动设备制备水泥基无机人造石板材，那么则需要增加水泥基混合料的流动度，并保证其在振动过程中具有良好的粘附性及流动性，以使水泥基混合料具有一定可塑性，将水泥基混合料由半干性混合料转变为塑性混合料，但是，这将使板材出现抗折、抗压强度损失严重，气孔含量高等问题。
5.另外，水泥属于高能耗产品，并且，随着国家“双碳”调控政策的推出，高能耗的水泥将成为首要的控制产品之一。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种地聚合物材料、无机人造石板材及其制备方法，以解决现有水泥基混合料既不环保，又不能使用普通混凝土搅拌和振动设备制备出强度高、气孔率低的无机人造石板材的技术问题。
7.根据本发明的一个方面，提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉15～50份、铝硅酸盐天然矿物微粉2～12份、激发剂8.7～32份，防裂增强剂0.1～2.0份，减水剂0.15～2.1份，缓凝剂0.3～2.5份、消泡剂0.09～0.28份，颜料0.45～5份，水1～3份，集料40～70份；
8.所述工业废渣微粉包括：高炉粒化矿渣微粉、粉煤灰和硅灰中的一种或多种。
9.进一步地，所述地聚合物材料包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉27～50份、铝硅酸盐天然矿物微粉5～12份、激发剂10～20份，防裂增强剂0.1～0.2份，减水剂0.8～2.0份，缓凝剂1～2.5份、消泡剂0.15～0.28份，颜料0.5～3.5份，水1～2.5份，集料40～68份。
10.进一步地，所述高炉粒化矿渣微粉比表面积不小于420m2/kg、活性等级不低于s95；和/或所述粉煤灰为二级以上粉煤灰；和/或所述硅灰中二氧化硅的含量不低于92％；所述硅灰中，粒径小于1微米的颗粒占硅灰总质量的80％以上；所述硅灰比表面积不低于20000m2/kg。
11.进一步地，所述铝硅酸盐天然矿物微粉为偏高岭土，粒径为2000～6000目；所述偏高岭土中氧化铝的含量不低于35％，二氧化硅的含量不低于45％。
12.进一步地，所述激发剂包括硅酸钠、硅酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种，所述激发剂的模数为0.5～1.6，固含量为40～60％。
13.进一步地，所述防裂增强剂包括物理防裂增强剂和化学防裂增强剂，所述物理防裂增强剂包括pvc纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和钢纤维中的一种或多种；化学防裂增强剂包括氧化钙或氧化镁。
14.进一步地，减水剂为聚醚型聚羧酸类减水剂、萘系减水剂和氨基磺酸钠类减水剂中的一种或多种。
15.进一步地，所述缓凝剂为锌盐、磷酸盐、硼酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠和葡糖糖中的一种或多种。
16.进一步地，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。
17.根据本发明的另一方面，还提供了一种无机人造石板材，其由上述地聚合物材料制备而成。
18.进一步地，所述的无机人造石板材的抗折强度不低于13mpa，抗压强度不低于95mpa。
19.根据本发明的再一方面，还提供了一种无机人造石板材的制备方法，包括如下步骤：
20.(1)将工业废渣微粉、铝硅酸盐天然矿物微粉、防裂增强剂、缓凝剂和颜料混合均匀，得到混合料a；
21.(2)将减水剂、消泡剂和水混合均匀，得到混合料b；
22.(3)向所述混合料a中加入集料，搅拌后加入所述混合料b，搅拌后加入激发剂，搅拌后制得浆体混合料；
23.(4)将所述浆体混合料进行浇筑成型、脱模、养护后进行定厚、打磨、抛光及表面处理得到无机人造石板材。
24.本发明具有以下有益效果：
25.本发明所提供的地聚合物材料以工业废渣微粉和铝硅酸盐天然矿物微粉为胶凝材料，胶凝材料配合激发剂所生成的水化产物具有低碳、凝结时间短、强度提升快等优点。本发明提供的地聚合物材料配合普通混凝土搅拌和振动设备就可以制备出强度高、气孔率低的无机人造石板材，无需采用大型、专用的振动液压机和搅拌设备，是一种新型的绿色环
保材料。
26.工业废渣微粉主要包括高炉粒化矿渣微粉、粉煤灰和硅灰，其中，高炉粒化矿渣微粉呈现灰白色，白度在76％左右，可以制备白度高的板材。高炉粒化矿渣微粉主要含有钙、硅、铝、镁等活性组分，在激发剂的作用下，其中的sio2和al2o3发生溶解，生成硅酸盐和铝酸盐低聚物态产物，硅酸盐和铝酸盐的低聚态又会缩聚成三维网络状聚硅铝酸盐凝胶。同时，镁和钙与低聚物硅酸盐反应生成水化硅酸钙/镁凝胶体，水化硅酸钙/镁凝胶与硅铝酸盐凝胶进一步发生缩聚形成具有强度的大分子聚合物(简写分子式：mx[-(sio2)z-alo
2-]n
·
wh2o，m为碱金属离子)。在高炉粒化矿渣微粉中，氧化钙含量越高凝结时间越短，这是由于氧化钙反应生成的氢氧化钙的反应热及氢氧化钙会促进水化反应的进行。
[0027]
粉煤灰呈现灰色，粉煤灰的使用会使所制备的板材呈现暗灰色，因此，粉煤灰仅在制备灰色或黑色体系板材中使用。粉煤灰中主要含有二氧化硅和氧化铝，两者的含量超过80％，氧化钙、氧化镁和氧化铁的含量小于20％。粉煤灰在激发剂环境下的反应机理与高炉粒化矿渣微粉类似，由于氧化钙组分的减少，反应活性低于高炉粒化矿渣微粉，主要水化产物为硅铝酸盐凝胶体系。粉煤灰中含有大量的球状玻璃体，在制备相同稠度的混合料时能够降低水胶比，能减少混合料泌水和离析现象的发生。
[0028]
硅灰主要成分为二氧化硅(含量大于92％)，为灰白色粉末，比表面积是粉煤灰的50～70倍，更小的比表面积在制备板材中能进一步降低板材的空隙率。由于凝胶材料的抗压强度与孔隙率呈反比关系，因此使用更小比表面积的硅灰能够使板材获得更高的强度。硅灰中的二氧化硅在激发剂环境下能溶解成低聚合度的硅质组分，并参与聚合反应，在制备白色或花色复杂的板材时可选用白度在80％以上的白色硅灰，制备灰色或黑色系列板材时选用灰色硅灰。
[0029]
本发明所提供的无机人造石板材的制备方法中，混合料具有高的流动性，仅需要普通混凝土振动装置就可以完成板材的成型，所得产品具有低的气孔率。尤其在线条纹理的设计上具有较大优势，这是因为使用高流动性的混合料有利于花纹的设计，并且花纹比使用压板法和方料法制备的更为真实。另外，相比压板法和方料法，采用本发明提供的方法制备无机人造石板材的设备投入费用仅占其十分之一左右，具有较好的经济性。
[0030]
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0031]
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0032]
图1是本发明实施例6的无机人造石板材的表面形貌图。
具体实施方式
[0033]
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
[0034]
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组
合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0035]
在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种及以上，“一个或多个”中的“多个”的含义是两个及以上。
[0036]
本发明第一方面的实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉15～50份、铝硅酸盐天然矿物微粉2～12份、激发剂8.7～32份，防裂增强剂0.1～2.0份，减水剂0.15～2.1份，缓凝剂0.3～2.5份、消泡剂0.09～0.28份，颜料0.45～5份，水1～3份，集料40～70份；所述工业废渣微粉包括：高炉粒化矿渣微粉、粉煤灰和硅灰中的一种或多种。
[0037]
在一些实施例中，所述的地聚合物材料包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉27～50份、铝硅酸盐天然矿物微粉5～12份、激发剂10份～20份，防裂增强剂0.1～0.2份，减水剂0.8～2.0份，缓凝剂1～2.5份、消泡剂0.15～0.28份，颜料0.5～3.5份，水1～2.5份，集料40～68份。
[0038]
在一些实施例中，所述高炉粒化矿渣微粉比表面积不小于420m2/kg、活性等级不低于s95；和/或所述粉煤灰为二级以上粉煤灰；和/或所述硅灰中二氧化硅的含量不低于92％，所述硅灰粒径小于1微米的颗粒占总质量的80％以上，所述硅灰比表面积不低于20000m2/kg。
[0039]
其中，高炉粒化矿渣微粉比表面积不小于420m2/kg、活性等级不低于s95，主要成分cao、sio2、al2o3、mgo的含量大于95％，在激发剂作用下活性sio2和al2o3发生溶解生成低聚物态产物，硅酸盐和铝酸盐的低聚态又会缩聚成三维网络状聚硅铝酸盐凝胶，同时镁和钙等碱金属与低聚物硅酸盐反应生成水化硅酸钙/镁凝胶体，水化硅酸钙/镁凝胶与硅铝酸盐凝胶进一步发生缩聚形成具有强度的大分子聚合物(简写分子式：m
x
[-(sio2)
z-alo
2-]n·wh2o，m为碱金属离子)。在高炉粒化矿渣微粉中氧化钙含量越高凝结时间越短，这是由于氧化钙反应生成的氢氧化钙的反应热及氢氧化钙会促进水化反应的进行。
[0040]
粉煤灰为二级以上粉煤灰，比表面积不小于300m2/kg，粉煤灰呈现灰色，粉煤灰的使用会使制备的板材呈现暗灰色，因此，粉煤灰仅制备灰色或黑色体系板材中使用，粉煤灰中主要含有二氧化硅和氧化铝，两者的含量超过80％，氧化钙、氧化镁和氧化铁的含量小于20％，其在激发剂环境下的反应机理与高炉粒化矿渣微粉类似，由于氧化钙组分的减少，反应活性低于高炉粒化矿渣微粉，主要水化产物为硅铝酸盐凝胶体系，粉煤灰中含有大量的球状玻璃体，在制备相同稠度的混合料能够降低水胶比，减少混合料的泌水和离析现象的发生。
[0041]
硅灰中二氧化硅含量不低于92％、粒径小于1微米的颗粒占硅灰总质量的80％以上、比表面积不低于20000m2/kg。比表面积是粉煤灰的50～70倍，更小的比表面积在制备板材中能够进一步降低板材的空隙率，由于凝胶材料的抗压强度与孔隙率呈反比关系，因此所制备的板材具有更高的强度。硅灰中的二氧化硅在激发剂环境下能够溶解成聚合度较低
的硅质组分，并参与聚合反应，在制备白色或花色复杂的板材时可选用白度在80％以上的白色硅灰，制备灰色或黑色系列板材时选用灰色硅灰。
[0042]
在一些实施例中，所述铝硅酸盐天然矿物微粉为偏高岭土，粒径为2000～6000目；所述偏高岭土中氧化铝的含量不低于35％，二氧化硅的含量不低于45％。
[0043]
本发明实施例中所使用的铝硅酸盐天然矿物微粉为偏高岭土，粒径在2000目～6000目之间，其中氧化铝含量不低于30％，二氧化硅含量不低于50％。偏高岭土是以高岭土(al2o3·
2sio2·
2h2o，as2h2)为原料，在600～900℃环境下脱水生成以无水硅铝酸盐(al2o3·
2sio2，as2)为主要原料的天然矿物。偏高岭土的主要活性组分为二氧化硅和氧化铝，在激发剂的作用下生成a-s-h凝胶体系。同时，偏高岭土在与工业废渣微粉共存环境下，工业废渣微粉提供钙，因此也会生成c-s-h凝胶及c4ah
13
晶体和c2ash8晶体。另外，偏高岭土的使用能够增加体系中氧化铝的含量，促进c-s-h凝体体系的形成，提升材料耐火性能。
[0044]
本发明实施例中使用的偏高岭土虽然具有较小的粒径，但是由于偏高岭土粒径形状不规则，而工业废渣微粉中的粉煤灰和硅灰具有光滑表面的球形颗粒，在混合料中具有微滚球效应，因此过量使用偏高岭土会导致混合料流动度降低。较小粒径的偏高岭土具有较大的比表面积，在激发剂环境下有利于活性组分的溶解，能够提升偏高岭土本身活性。另外，偏高岭土能够降低板材的干燥缩率，降低板材因胶凝材料的收缩而引起的形变问题。
[0045]
在一些实施例中，偏高岭土白度在80％以上，偏高岭土的应用更加有利于对板材的调色。
[0046]
在本发明的实施例中，所述激发剂包括硅酸钠、硅酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种。
[0047]
在一些实施例中，激发剂使用的是模数为0.5～1.6的溶液，其固含量在40～60％之间。
[0048]
在一些实施例中，激发剂选择溶液型激发剂，这是由于液-固反应效率远大于固-固反应效率。激发剂的主要作用是使工业废渣微粉和铝硅酸盐天然矿物中活性组分发生解体、缩聚，最终形成地聚合物结构。具体的，工业废渣微粉和铝硅酸盐天然矿物微粉中的活性组分在激发剂的作用下解聚形成低聚体，随后低聚体发生缩聚反应形成凝胶体系。
[0049]
地聚合物强度的大小主要取决于胶体形成量，所以激发剂的模数对其中硅氧四面体结构有较大的影响。在激发剂中，存在多种聚合度的硅氧四面体基团，并且随着激发剂中二氧化硅浓度的降低(即模数的降低)，溶液中低聚体(即单聚体、双聚体、三聚体等)硅氧四面体的含量增加，高聚体或多聚体硅氧四面体的含量减少。激发剂中低聚体硅氧四面体含量的增加有利于工业废渣微粉和铝硅酸盐天然矿物微粉中活性组分的解聚及凝胶沉淀相的形成，从而提高了地聚合物强度。激发剂模数过低，又会导致其中硅质低聚体的总含量的减少，不利于c-a-s、a-s-h、c-s-h胶体沉淀相的形成，对地聚物强度起到不利影响。
[0050]
在一些实施例中，所述防裂增强剂包括物理防裂增强剂和化学防裂增强剂，所述物理防裂增强剂包括pvc纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和钢纤维中的一种或多种；所述化学防裂增强剂包括氧化钙或氧化镁。
[0051]
根据本发明的实施例，防裂增强剂增加胶粘料之间的相互铆合力，抑制了地聚合物材料因收缩而引起的开裂；化学防裂增强剂通过自身微膨胀性，可抵消胶凝材料的收缩内应力，有效的解决了地聚合物板材表面微裂纹的问题，并增加了板材的抗折、抗压强度。
[0052]
在一些实施例中，减水剂为聚醚型聚羧酸类减水剂、萘系减水剂和氨基磺酸钠类减水剂中的一种或多种。
[0053]
本发明实施例中所使用的缓凝剂为锌盐、磷酸盐、硼酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠中的一种或多种。缓凝剂能够优先于吸附在工业废渣微粉和铝硅酸盐天然矿物微粉表面减缓激发剂对活性组分的解聚反应的进行，从而延缓地聚合物的凝结时间，保证了混合料的工作时间，为板材成型提供足够的可操作时间。
[0054]
本发明实施例中，所使用的消泡剂为聚醚类消泡剂，聚醚类消泡剂自身张力比较低，容易在液膜上铺展，致使气泡破裂，降低气泡含量。
[0055]
本发明实施例中，所使用的集料为不同粒径的石英石、钙石、花岗岩尾料、大理石尾料、碎陶瓷、碎玻璃、贝壳中的任意一种或任意两种以上组合。所使用的集料除在其中起到骨架支撑作用外，同时为板材提供花纹，使板材更具有设计美感。在无机人造石板材中，除胶凝的材料的颜色可以调整外，所使用的集料种类不同也将具有不同的颜色花纹体现。本技术的实施例中所用的骨料粒径可以为120～70目，70～40目，40～20目，20～10目，16～8目，6～8目，4～6目，2～5目等。
[0056]
本技术的第二方面的实施例还提供一种无机人造石板材，所述无机人造石板材由上述地聚合物材料制备而成。所述无机人造石板材的抗折强度不低于13mpa，抗压强度不低于95mpa。
[0057]
本发明的第三方面的实施例还提供了一种无机人造石板材的制备方法，包括如下步骤：
[0058]
(1)将工业废渣微粉、铝硅酸盐天然矿物微粉、防裂增强剂、缓凝剂和颜料混合均匀，得到混合料a；
[0059]
(2)将减水剂、消泡剂和水混合均匀，得到混合料b；
[0060]
(3)向所述混合料a中加入集料，搅拌后加入所述混合料b，搅拌后加入激发剂，搅拌后制得浆体混合料；
[0061]
(4)将所述浆体混合料进行浇筑成型、脱模、养护后进行定厚、打磨、抛光及表面处理得到无机人造石板材。
[0062]
本发明所提供的无机人造石板材的制备方法中，混合料具有高的流动性，仅需要普通混凝土振动装置就可以完成板材的成型，所得产品具有低的气孔率，特别是在线条纹理的设计上具有较大优势，这是因为使用高流动性的混合料有利于花纹的设计，并且花纹比使用压板法和方料法更为真实。相比压板法和方料法，采用本发明提供的方法制备无机人造石板材设备投入费用仅占十分之一左右，具有较好的经济效益。
[0063]
在一些实施例中，无机人造石板材的制备方法，包括如下步骤：
[0064]
step 1：按设计配合比称取的工业废渣微粉、铝硅酸盐天然矿物微粉、抗裂增强剂、缓凝剂、颜料搅拌均匀3～6min制备成混合料a备用；
[0065]
step 2：按设计配合比称取减水剂、消泡剂和水搅拌120～180s，即制备成混合料b备用；
[0066]
step 3：将混合料a同制备无机人造石板材所用的集料搅拌60～120s，加入混合料b搅拌60～90s，最后加入激发剂搅拌60～120s后，将制备浆体混合料浇筑模具中振动10～60s排除其中的气泡，40～60℃环境下3～6h脱模，继续在40～60℃环境中养护1d后进行切
割打磨及表面防护处理，便可得到地聚合物无机人造石板材。
[0067]
上述湿料法地聚合物无机人造石板材的制备过程简便、易操作，并且制备过程中所用到的设备简易、便于调试、便于量产化等优点，制备得到的无机人造石板材抗折强度不低于13mpa，抗压强度不低于95mpa。
[0068]
实施例
[0069]
下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
[0070]
实施例1
[0071]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉27份(由17.4份高炉粒化矿渣微粉，6.4份粉煤灰和3.2份硅灰组成)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)5份；激发剂10份(碱激发有效固含量为43.56％，模数为1.2)；防裂增强剂0.16份(m
mgo
:m
cao
:m
pvc纤维
:m
玻璃纤维
＝3:4:2:1复配型防裂增强剂)；减水剂0.80份(m
聚醚聚羧酸减水剂
:m
氨基磺酸盐类减水剂
:m
减水剂活化剂
＝2:7:1复配型减水剂)；缓凝剂0.96份(m
葡萄糖酸钠
:m
锌盐
:m
硼酸
:m
柠檬酸钠
＝2:3:4:1复配型缓凝剂)；聚醚消泡剂0.14份；铁黑颜料0.58份；水2.36份；集料68份。
[0072]
本实施例提供的湿料法无机人造石板材的制备方法，包含以下步骤：
[0073]
step 1：称取27份工业废渣微粉、铝硅酸盐天然矿物微粉5份、0.16份抗裂增强剂、0.96份缓凝剂、0.58份铁黑颜料搅拌均匀(搅拌时间为4.5min)，制备混合料a备用；
[0074]
step 2：称取0.96份减水剂、0.14份消泡剂和2.36份水通过机械搅拌150s，至所有组分混合均匀，即制备成混合料b备用；
[0075]
step 3：将地混合料a同68份集料搅拌90s，加入混合料b搅拌75s，最后加入激发剂搅拌90s，将制备浆体混合料浇筑模具中振动35s，排除其中的气泡，50℃环境下养护5h脱模，继续在50℃环境下养护1d后，进行切割打磨得到地聚合物无机人造石板材。
[0076]
实施例2
[0077]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉27份(由23.8份高炉粒化矿渣微粉和3.2份硅灰组成)；
[0078]
其余组分同实施例1相同。
[0079]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0080]
实施例3
[0081]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉27份(由20.6份高炉粒化矿渣微粉和6.4份粉煤灰组成)
[0082]
其余组分同实施例1相同。
[0083]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0084]
实施例4
[0085]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉27
份(由19.0份高炉粒化矿渣微粉、4.8份粉煤灰和3.2份硅灰组成)
[0086]
其余组分同实施例1相同。
[0087]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0088]
实施例5
[0089]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉27份(由19.6份高炉粒化矿渣微粉、4.8份粉煤灰和2.6份硅灰组成)；
[0090]
其余组分同实施例1相同。
[0091]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0092]
实施例6
[0093]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉38份(由23.6份高炉粒化矿渣微粉、9.0份粉煤灰和5.4份硅灰组成)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)7份；激发剂14.1份；防裂增强剂0.16份；减水剂1.44份；缓凝剂1.58份；消泡剂0.18份；颜料0.81份；水2.41份；集料55份；
[0094]
本实施例所使用的激发剂、防裂增强剂、减水剂、缓凝剂、消泡剂、颜料、水和集料均与实施例1相同。
[0095]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0096]
实施例7
[0097]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉49.8份(由30.9份高炉粒化矿渣微粉、11.8份粉煤灰和7.1份硅灰组成)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)9.2份；激发剂18.44份；防裂增强剂0.16份；减水剂2.06份；缓凝剂2.36份；消泡剂0.27份；颜料1.06份；水1.39份；集料41份。
[0098]
本实施例所使用的激发剂、防裂增强剂、减水剂、缓凝剂、消泡剂、颜料、水和集料均与实施例1相同。
[0099]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0100]
实施例8
[0101]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：颜料3.15份(颜料为钛白粉)，其余组分与实施例6相同。
[0102]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0103]
实施例9
[0104]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉38份(由32.6份高炉粒化矿渣微粉和5.4份硅灰组成)，其余组分与实施例8相同。
[0105]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0106]
实施例10
[0107]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉38份；(由30.8份高炉粒化矿渣微粉和7.2份硅灰组成)；其余组分与实施例8相同。
[0108]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0109]
实施例11
[0110]
本实施例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉33.8份(由28.4份高炉粒化矿渣微粉和5.4份硅灰组成)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)11.3份；
[0111]
其余组分与实施例8相同。
[0112]
本实施例提供的无机人造石板材的制备方法同实施例1相同，仅需将其中改变组分进行替代即可。
[0113]
对比例1
[0114]
本对比例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉38份(由23.6份高炉粒化矿渣微粉、9.0份粉煤灰和5.4份硅灰组成)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)7份；激发剂14.1份；防裂增强剂0.16份；缓凝剂1.58份；消泡剂0.18份；颜料0.81份；水2.41份；集料55份。
[0115]
本对比例所使用的激发剂、防裂增强剂、缓凝剂、消泡剂、颜料、水和集料的种类及用量均与实施例6相同，不同之处在于缺少减水剂。
[0116]
本对比例提供的无机人造石板材的制备方法与实施例1相同，仅将其中缺失组分在制备过程中无需添加，且其中各组分份数进行替换即可。
[0117]
对比例2
[0118]
本对比例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉38份(由23.6份高炉粒化矿渣微粉、9.0份粉煤灰和5.4份硅灰组成)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)7份；激发剂14.1份；缓凝剂1.58份；消泡剂0.18份；颜料0.81份；水2.41份；集料55份；
[0119]
本对比例所使用的激发剂、缓凝剂、消泡剂、颜料、水和集料的种类及用量均与实施例6相同，不同之处在于缺少防裂增强剂和减水剂。
[0120]
本对比例提供的无机人造石板材的制备方法与实施例1相同，仅将其中缺失组分在制备过程中无需添加，且其中各组分份数进行替换即可。
[0121]
对比例3
[0122]
本对比例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉38份(由23.6份高炉粒化矿渣微粉、9.0份粉煤灰和5.4份硅灰)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)7份；激发剂14.1份；消泡剂0.18份；颜料0.81份；水2.41份；集料55份。
[0123]
本对比例所使用的激发剂、消泡剂、颜料、水和集料的种类及用量均与实施例6相同，不同之处在于缺少防裂增强剂、减水剂、缓凝剂。
[0124]
本对比例提供的无机人造石板材的制备方法与实施例1相同，仅将其中缺失组分在制备过程中无需添加，且其中各组分份数进行替换即可。
[0125]
对比例4
[0126]
本对比例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉38
份(由23.6份高炉粒化矿渣微粉、9.0份粉煤灰和5.4份硅灰)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)7份；激发剂14.1份；颜料0.81份；水2.41份；集料55份；
[0127]
本对比例所使用的激发剂、颜料、水和集料的种类及用量均与实施例6相同，不同之处在于缺少防裂增强剂、减水剂、缓凝剂、消泡剂。
[0128]
本对比例提供的无机人造石板材的制备方法与实施例1相同，仅将其中缺失组分在制备过程中无需添加，且其中各组分份数进行替换即可。
[0129]
对比例5
[0130]
本对比例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉38份(由23.6份高炉粒化矿渣微粉、9.0份粉煤灰和5.4份硅灰)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)7份；激发剂5.49份(激发剂模数为0.2，有效固含量为61.65％)；颜料0.81份；水15份；集料55份。
[0131]
本对比例所使用的颜料、水和集料的种类均与实施例6相同。
[0132]
本对比例提供的无机人造石板材的制备方法与实施例1相同，仅将其中缺失组分在制备过程中无需添加，且其中各组分份数进行替换即可。
[0133]
对比例6
[0134]
本对比例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：工业废渣微粉38份(由23.6份高炉粒化矿渣微粉、9.0份粉煤灰和5.4份硅灰组成)；铝硅酸盐天然矿物微粉(偏高岭土)7份；激发剂26.54份(激发剂模数为2.5，有效固含量为36.52％)；颜料0.81份；水0.25份；集料55份。
[0135]
本对比例所使用的颜料、水和集料的种类均与实施例6相同。
[0136]
本对比例提供的无机人造石板材的制备方法与实施例1相同，仅将其中缺失组分在制备过程中无需添加，且其中各组分份数进行替换即可。
[0137]
对比例7
[0138]
本对比例提供一种地聚合物材料，包括如下质量份的原料组分：白水泥39.6份(银川白水泥p.w 52.5)；硅灰5.4份；聚羧酸减水剂0.76份；防裂增强剂1.8份；消泡剂0.20份；集料55份；钛白粉颜料3.15份；水8.55份；其中，防裂增强剂、消泡剂和集料的种类与实施例1相同。
[0139]
本对比例提供的湿料法无机人造石板材的制备方法，包含以下步骤：
[0140]
step 1：称取39.6份白水泥、5.4份硅灰、3.15份钛白粉和1.8份防裂增强剂搅拌4.5min制备成预混料备用；
[0141]
step 2：称取0.76份减水剂、0.20份消泡剂和8.55份水通过机械搅拌150s，至所有组分混合均匀，即制备成混合溶剂；
[0142]
step 3：将预混料同55份集料搅拌90s，加入混合溶液搅拌165s，将制备浆体混合料浇筑模具中振动35s排除其中的气泡，50℃环境下养护9h脱模，继续在50℃环境下养护1d后，进行切割打磨得到地聚合物无机人造石板材。
[0143]
上述实施例1～11中对工业废渣微粉组分进行调整，以及对胶凝材料用量进行调整。对比例1～6中对使用的激发剂模数进行了调整，另外去除了防裂增强剂、消泡剂、缓凝剂、减水剂等外加剂。对比例7使用p.w 52.5白水泥与地聚合物材料性能进行对比，脱模时间延长，主要是因为使用水泥基材料强度提升速度较地聚合物材料更慢，过早的脱模会因
制备板材的强度不够，导致板材损坏。
[0144]
对上述的实施例及对比例的测试方法参考gb/t 35160.2-2017《合成石材试验方法第2部分：弯曲强度的测定》、gb/t 35160.3-2017《合成石材试验方法第3部分：压缩强度的测定》、gb/t2419-2005《泥胶砂流动度测定方法》、db44/t 1601-2015《无机型人造石板材》和jc/t 507-2012《建筑装饰用水磨石—水泥人造石》执行，其中板材的外观检测及评定方法如表1所示。具体测试结果如表2所示。
[0145]
表1产品外观检测方法
[0146][0147]
*注：a表示优等品；b表示合格品；c表示不合格。
[0148]
表2各实施例和对比湿料法地聚合物无机人造石板材测试性能参数
[0149][0150]
如表2所示，实施例1～11所制备的地聚合物板材其弯曲强度均大于13mpa、压缩强度大于95mpa、表面的气孔、裂纹、泛碱等技术指标均达到a类。对于对比例1～4而言，分别减少了减水剂、抗裂增强剂、缓凝剂、消泡剂的应用，为达到适合的成型流动度，需要增加用水量，同时由于减少减水剂、抗裂增强剂、消泡剂的应用，导致所制备的板材强度降低，并且表
面会出现微裂纹及气泡。对比例5～6中调节了激发剂的模数并保持其碱用量不变，由模数的改变导致强度低于对比例4。对比例7主要使用的胶凝材料为p.w 52.5白水泥，在相同流动状态下，使用白水泥的总用水量要低于地聚合物胶凝材料，但其得到的产品弯曲强度和压缩强度均低于实施例1～11。
[0151]
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。