水泥基塑型材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種水泥基塑型材料及其制備方法。所述水泥基塑型材料按重量百分比計(jì)，包含：白水泥15％～25％；偏高嶺土2％～7％；石英砂50％～70％；重鈣8％～15％；膠粉3％～8％；纖維素醚0.1％～0.5％；憎水劑0.1％～0.5％；無(wú)機(jī)顏料0％～3％；消泡劑0.1％～0.5％；納米二氧化鈦0.2％～0.6％；硅藻土0.2％～0.6％；以及膨潤(rùn)土0.1％～0.5％，其中，所述納米二氧化鈦負(fù)載在硅藻土上。本發(fā)明專利技術(shù)的水泥基塑型材料，可塑性強(qiáng)，耐水性、耐候性佳，顏色可調(diào)，適用于塑石假山和主題立面等人造景觀的制作，可實(shí)現(xiàn)人造景觀的逼真效果；用于人造景觀造型面層，具有更好的自清潔和凈化作用；膨潤(rùn)土和纖維素醚結(jié)合使用，提高保水性的同時(shí)改善砂漿的施工性，使砂漿變得滑爽不粘刀，施工便捷。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
水泥基塑型材料及其制備方法
本專利技術(shù)屬于材料領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種水泥基塑型材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
水泥基塑型材料是一種用于人造景觀的主題包裝材料，適用于塑石假山和主題立面的建造。雕刻家利用這種材料，與雕塑工藝結(jié)合，汲取雕塑制作方法，發(fā)展出了仿真程度高、耐久性好的塑石假山和主題立面景觀。有別于現(xiàn)場(chǎng)用水泥砂子拌制普通水泥砂漿，塑型砂漿引入大量新材料改性并且是由工廠化生產(chǎn)的專用預(yù)拌干粉砂漿。工廠化生產(chǎn)可以保證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，新材料的改性大大提升了砂漿的施工性、雕塑性和耐久性。目前，我國(guó)大部分的塑石假山和主題立面還是采用人工抹灰的方式進(jìn)行，人工抹灰的施工方式往往因?yàn)榛覞{與壁面的結(jié)合力不足或不均勻，導(dǎo)致墻面經(jīng)常出現(xiàn)空鼓或脫落等現(xiàn)象，使得施工品質(zhì)出現(xiàn)很大的問題。同時(shí)，由于人工抹灰的施工方式需要大量的人力投入，造成工程成本的提高，因此在建筑領(lǐng)域中開始有人引入國(guó)外的機(jī)械噴涂的抹灰技術(shù)。用泵送和噴涂的工藝方法成倍提高了砂漿作業(yè)的施工效率和質(zhì)量，改進(jìn)的拌合物狀態(tài)更加符合雕刻師塑型與紋理雕刻的要求，砂漿可靠的耐久性不僅僅意味著提高壽命，保證游客安全同樣是主題公園建設(shè)中重要的考量指標(biāo)。塑石假山和主題立面對(duì)施工人員的技術(shù)和藝術(shù)水平要求都很高，再加上建設(shè)者對(duì)景觀藝術(shù)要求的提高，雕刻師們期望能夠得到一個(gè)新型的水泥基塑型材料，可以迎合施工人員的技術(shù)和藝術(shù)要求。機(jī)械化施工和高性能的水泥基塑型材料在主題景觀工程中的應(yīng)用將改善傳統(tǒng)工藝材料施工效率低和造型簡(jiǎn)單、質(zhì)感不足的缺點(diǎn)。因此，對(duì)于塑石假山和主題立面等人造景觀的制作，需要一種具有優(yōu)異的可塑性、抗開裂性、耐水性、耐候性和自清潔自凈化的水泥基塑型材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種具有優(yōu)異的可塑性、抗開裂性、耐水性、耐候性和自清潔自凈化的水泥基塑型材料，該水泥基塑型材料可以方便地應(yīng)用泵送和噴涂的工藝而用于塑石假山和主題立面等人造景觀的制作。本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種上述水泥基塑型材料的制備方法。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供的水泥基塑型材料，按重量百分比計(jì)，包含：其中，所述納米二氧化鈦負(fù)載在硅藻土上。下面更詳細(xì)地描述本專利技術(shù)的水泥基塑型材料。在本專利技術(shù)中，所述白水泥可以為本領(lǐng)域常規(guī)使用的白水泥，且優(yōu)選為52.5級(jí)白色硅酸鹽水泥。所述膠粉可以為可再分散丙烯酸膠粉，由選自丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯等中的丙烯酸類化合物單體經(jīng)乳液聚合而成的二元或三元共聚物，在乳液聚合之后經(jīng)噴霧干燥得到的丙烯酸膠粉，具體地，例如商品名為L(zhǎng)DM7000P的丙烯酸膠粉。該丙烯酸膠粉具有良好的可再分散性，在使用時(shí)與拌合水混合后，遇水乳化分散，重新形成穩(wěn)定的聚合乳液，可再分散乳膠粉在水中分散后，水分蒸發(fā)，在干燥后水泥基材料內(nèi)形成聚合物膜，改善水泥基材料各項(xiàng)性能。所述可再分散丙烯酸膠粉為柔性膠粉，可改善水泥基塑型材料的抗裂性、耐水性和耐候性。所述重鈣為200目或400目重鈣。所述纖維素醚為羥丙基甲基纖維素醚，粘度為10000～40000mPas，具體地，例如商品名為HPMC30000S的羥丙基甲基纖維素醚。所述憎水劑為有機(jī)硅憎水劑，其提供耐水性，抗泛堿，具體地，例如商品名為SILRESPowderD的有機(jī)硅粉末憎水劑。所述無(wú)機(jī)顏料可以為氧化鐵類顏料。所述消泡劑為高碳醇類消泡劑，具體是液態(tài)碳?xì)浠衔锖途垡叶几街跓o(wú)機(jī)載體上，例如商品名為AGITANP803消泡劑。所述納米二氧化鈦為可見光響應(yīng)納米二氧化鈦，可以是金屬離子摻雜、非金屬離子摻雜、表面光敏化、耦合半導(dǎo)體及引入氧空位、離子注入等方法對(duì)納米二氧化鈦改性得到的改性納米二氧化鈦，特別是表面光敏化改性的納米二氧化鈦。在本專利技術(shù)中，通過表面染料敏化延長(zhǎng)二氧化鈦的激發(fā)波長(zhǎng)范圍來(lái)提高二氧化鈦對(duì)太陽(yáng)光的利用率，常用的光敏劑包括卟啉類化合物及其衍生物、酞菁、曙紅、葉綠素銅三鈉、雜多藍(lán)等。其中卟啉本身對(duì)光有很好的響應(yīng)，可見光更容易激發(fā)活化。所述硅藻土在本專利技術(shù)的水泥基塑型材料中用于負(fù)載納米二氧化鈦，其顏色可以做到淺色，不影響塑型砂漿的顏色。硅藻土顆粒的天然孔徑較大(幾十到幾百納米)，分布規(guī)則且貫通，因此負(fù)載納米材料雖然孔道變小但仍可貫通光線，不影響納米材料光催化效果發(fā)揮。此外，硅藻土本身孔隙率高、吸附性能好，原料來(lái)源廣，生產(chǎn)成本低，使用過程對(duì)環(huán)境友好。在本專利技術(shù)中，所述納米二氧化鈦負(fù)載在硅藻土上，特別是表面光敏化改性的納米二氧化鈦負(fù)載在硅藻土，其按如下方法得到：將硅藻土用水分散成厚漿體，向其中加入納米二氧化鈦，攪拌，直到分散均勻；而后將該分散體脫水干燥，得到硅藻土負(fù)載的納米二氧化鈦；將該硅藻土負(fù)載的納米二氧化鈦浸漬在光敏劑溶液中，而后，脫除溶劑干燥，形成硅藻土負(fù)載表面光敏化改性的納米二氧化鈦。更具體地，將硅藻土用去離子水分散成厚漿體，然后邊加入納米二氧化鈦邊攪拌，直到分散均勻，其中，硅藻土與納米二氧化鈦的用量比為1:1；然后將該分散體在60℃環(huán)境中脫水干燥，通過0.1mm方孔篩篩選形成硅藻土負(fù)載的納米二氧化鈦；將硅藻土負(fù)載的納米二氧化鈦浸漬在光敏劑溶液中，在60℃環(huán)境中脫除溶劑干燥，通過0.1mm方孔篩篩選形成硅藻土負(fù)載表面光敏化改性的納米二氧化鈦。所述膨潤(rùn)土為鈉基膨潤(rùn)土，造漿作用，配合纖維素醚使用，可以在提高保水性的同時(shí)改善砂漿的施工性，使砂漿變得滑爽不粘刀，施工便捷。本專利技術(shù)的水泥基塑型材料進(jìn)一步包含水，水的含量為包含白水泥、偏高嶺土、石英砂、重鈣、膠粉、纖維素醚、憎水劑、無(wú)機(jī)顏料、消泡劑、納米二氧化鈦、硅藻土和膨潤(rùn)土的塑型材料粉料總量的20％～30％，優(yōu)選為23％～26％。所述塑型材料粉料與水拌合均勻后，即可方便地應(yīng)用泵送和噴涂的工藝而用于塑石假山和主題立面等人造景觀的制作。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供上述水泥基塑型材料的制備方法，該方法包括如下步驟：步驟1：將硅藻土用水分散成厚漿體，向其中加入納米二氧化鈦，攪拌，直到分散均勻；而后將該分散體脫水干燥，得到硅藻土負(fù)載的納米二氧化鈦；將該硅藻土負(fù)載的納米二氧化鈦浸漬在光敏劑溶液中，而后，脫除溶劑干燥，形成硅藻土負(fù)載表面光敏化改性的納米二氧化鈦；步驟2：將偏高嶺土、膠粉、纖維素醚、憎水劑、無(wú)機(jī)顏料、消泡劑、硅藻土負(fù)載的表面光敏化改性的納米二氧化鈦、膨潤(rùn)土按照上述比例稱取后投入到分散設(shè)備中，分散15～20min，得到預(yù)混合的小料；然后按照上述比例，將白水泥、石英砂、重鈣、預(yù)混合的小料，投入到無(wú)重力混合機(jī)中，分散3～5min，得到本專利技術(shù)的水泥基塑型材料。有益效果本專利技術(shù)的水泥基塑型材料，可塑性強(qiáng)，耐水性、耐候性佳，顏色可調(diào)，適用于塑石假山和主題立面等人造景觀的制作，可實(shí)現(xiàn)人造景觀的逼真效果。更具體地，使用特定的丙烯酸膠粉，提高了可塑性、抗開裂性、耐水性和耐候性，適合用于室外景觀造型；使用改性的納米二氧化鈦，并將其負(fù)載于硅藻土中，減少了納米材料的團(tuán)聚，且更有利于光催化凈化反應(yīng)，用于人造景觀造型面層，具有更好的自清潔和凈化作用；膨潤(rùn)土和纖維素醚結(jié)合使用，提高保水性的同時(shí)改善砂漿的施工性，使砂漿變得滑爽不粘刀，施工便捷。具體實(shí)施方式下面，結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步的說(shuō)明，下述各實(shí)施例僅用于舉例說(shuō)明本專利技術(shù)，而對(duì)本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不起限制作用。實(shí)施例本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種水泥基塑型材料，按重量百分比計(jì)，包含：

【技術(shù)特征摘要】
1.一種水泥基塑型材料，按重量百分比計(jì)，包含：其中，所述納米二氧化鈦負(fù)載在硅藻土上。2.如權(quán)利要求1所述的水泥基塑型材料，其特征是，所述膠粉為可再分散丙烯酸膠粉，由選自丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的丙烯酸類化合物單體經(jīng)乳液聚合而成的二元或三元共聚物，在乳液聚合之后經(jīng)噴霧干燥得到的丙烯酸膠粉。3.如權(quán)利要求1或2所述的水泥基塑型材料，其特征是，所述納米二氧化鈦是用選自金屬離子摻雜、非金屬離子摻雜、表面光敏化、耦合半導(dǎo)體、引入氧空位、離子注入的方法對(duì)納米二氧化鈦改性得到的改性納米二氧化鈦，特別是表面光敏化改性的納米二氧化鈦。4.如權(quán)利要求3所述的水泥基塑型材料，其特征是，所述表面光敏化改性的納米二氧化鈦負(fù)載在硅藻土，按如下方法得到：將硅藻土用水分散成厚漿體，向其中加入納米二氧化鈦，攪拌，直到分散均勻；而后將該分散體脫水干燥，得到硅藻土負(fù)載的納米二氧化鈦；將該硅藻土負(fù)載的納米二氧化鈦浸漬在光敏劑溶液中，而后，脫除溶劑干燥，形成硅藻土負(fù)載表面光敏化改性的納米二氧化鈦。5.如權(quán)利要求4所述的水泥基塑型材料，其特征是，所述光敏劑選自卟啉類化合物及其衍生物、酞菁、曙紅、葉綠素銅三鈉和雜多藍(lán)之中。6.如權(quán)利要求1或2所述的水泥基塑型材料，其特征是，所述白水泥為52.5級(jí)白色硅酸鹽水泥；所述重鈣為200目或400目重鈣；所述憎水劑為有機(jī)硅憎水劑；所述無(wú)機(jī)顏料為氧化鐵類顏料；所述消泡劑為高碳醇類消泡劑。7.如權(quán)利要求1或2所述的水泥基塑型材料，其特征是，所述纖維素醚為羥丙基甲基纖維素醚，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙希娟，于欽萍，張劍，張建軍，武景韜，鄧寬，王滿凱，文峰年，于大第，張騰，王煒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中冶建筑研究總院有限公司，中國(guó)京冶工程技術(shù)有限公司，北京紐維遜建筑工程技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京,11