一种仿花岗岩纤维水泥板及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于改性水泥板技术领域，涉及一种仿花岗岩纤维水泥板及其制备方法和应用。
背景技术
纤维水泥板应具有防火、防水、高强、耐候、环保等众多优越性能，其应用非常广泛，是性能优良的建筑装饰板材，在室内外墙体应用上有很大需求，可以取代传统的石膏板、花岗岩石材板的应用,然而，在纤维水泥板的应用中，一般需要在板材表面做树脂漆涂层，起到美观和防护作用，或者是表面不做树脂漆涂层的清水板，用树脂漆涂层的纤维水泥装饰板，虽然性能和装饰效果好，但是制造工序复杂，成本偏高，涂层寿命较纤维水泥板短，且对环境存在一定污染；清水板是一种体现纤维水泥板本来颜色的板子，但是花色过于单调。
纤维水泥板作为工业一体化保温板的应用量大幅增长，其表面主要采用涂料涂装装饰，颜色从单色到仿花岗石、真石漆等，但涂装生产相对不受环保限制，传统涂料一旦破坏就会出现露底等情况。
CN105294020A公开了一种仿真花岗岩板材的制备方法，包括以下步骤：1)测量分析天然花岗岩；2)根据步骤1)中所分析的颜色，调成半干料备用；3)根据步骤1)中所分析的颗粒大小，制成相应的大小的半干混凝土颗粒；4)根据步骤1)中所分析的颗粒比例，将制成的半干混凝土颗粒按照相应的比例添加到低速搅拌器中，混合均匀；5)将搅拌好的物料通过给料器给入压制机，通过压制机压制成型，放在平整托板上进行保养，待保养20天以上，强度在80％以上后，把水泥板进行打磨、抛光、修边，然后包装成型即可。该专利申请提供的板材具有仿花岗岩效果，但是其制备方法较为复杂。CN106365521A公开了一种仿花岗岩的纤维水泥板，其按质量百分比计的原料组成为：1-20％有色填料、0-12％颜料、15-45％水泥、20-50％硅质材料、0-20％钙质材料、4-12％增强纤维。该专利申请的仿花岗岩水泥板具有一定的花岗岩效果，但是水泥板强度较低，并且粘结性差，不易于地面或者墙面粘结。
因此，需要开发一种新的仿花岗岩的纤维水泥板，其可以应用于墙面，并且具有较好的粘结性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种仿花岗岩纤维水泥板及其制备方法和应用，本发明提供的纤维水泥板具有自然的仿花岗岩效果，仿花岗岩效果并不局限于纤维水泥板表层，不受板面深度影响，效果可以永久保持；同时其具有较好的延展性以及耐屈曲性能，可以有效地遮盖墙面上的细小裂纹，保持涂层的牢固。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种仿花岗岩纤维水泥板，所述仿花岗岩纤维水泥板包括如下组分：
本发明提供的纤维水泥板中添加了颜料和岩片，可以使仿花岗石材料与纤维水泥在立体空间结合，避免了将仿花岗岩涂料喷涂在纤维水泥板时，表层易脱落，且脱落后会裸露纤维水泥板的现象，且仿花岗岩材料与纤维水泥一体成型，可直接利用，经济环保。并且岩片、颜料是通体的，仿花岗岩效果并不局限于纤维水泥板表层，不受板面深度影响，效果可以永久保持。
在本发明中，所述水泥31-41重量份，例如32重量份、34重量份、35重量份、38重量份、39重量份、40重量份等。
在本发明中，所述岩片3-8重量份，例如4重量份、5重量份、6重量份、7重量份等。
在本发明中，所述颜料0-6重量份，例如1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份等。
在本发明中，所述石英砂42-55重量份，例如44重量份、45重量份、48重量份、50重量份、52重量份等
在本发明中，所述纤维6-9重量份，例如7重量份、8重量份等
在本发明中，所述硅粉1-5重量份，例如1重量份、1.5重量份、2重量份、3重量份、4重量份等。
优选地，所述岩片为聚合物岩片。例如丙烯酸聚合物岩片，可以商购获得。
在本发明中，选用具有聚合物包覆层的岩片，一方面可以赋予岩片不同的颜色，形成仿花岗岩效果，另一方面可以改善纤维水泥板的机械性能，增加纤维水泥本的延展性和耐屈曲特性。
优选地，所述颜料选自氧化铁和/或水溶性炭黑颜料，或者也可以选择其它耐高温有机颜料。
在本发明中，所述石英砂选自磨细石英砂，细度为200-500目，例如250目、300目、350目、400目、450目等。
优选地，所述纤维选自纤维素纤维和/或PVA纤维。
优选地，所述纤维的直径为5-50μm，例如10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm等，长度为2-6mm，例如2.2mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm等。
优选地，所述硅粉选自铁合金厂高炉微硅粉。
优选地，所述水泥选自普通硅酸盐水泥。
优选地，所述仿花岗岩纤维水泥板还包括外墙防水剂。
在得到纤维水泥板后，可以在表面喷涂外墙防水剂。
第二方面，本发明提供了一种根据第一方面所述的仿花岗岩纤维水泥板的制备方法，所述制备方法为：
将岩片、颜料、水泥、石英砂、纤维和硅粉混合，得到浆料；然后浆料经过成型制成板坯，然后依次进行加压、蒸养和磨砂，得到所述仿花岗岩纤维水泥板；
或者将颜料、水泥、石英砂、纤维和硅粉混合，得到浆料；然后浆料经过抄取或流浆法在毛毯上制得料层，然后在毛毯料层上均匀布料岩片，再经过成型制成板坯，然后依次进行加压、蒸养和磨砂，得到所述仿花岗岩纤维水泥板。
本发明提供的纤维水泥板的仿花岗岩纹路不受板面深度影响，效果可以永久保持。
优选地，第二方面所述制备方法还包括磨砂后，在表面喷涂外墙防水剂。
优选地，所述加压的压力为200-3000吨/m2，例如200吨/m2、300吨/m2、500吨/m2、800吨/m2、1000吨/m2、1200吨/m2、1500吨/m2、1800吨/m2、2000吨/m2、2300吨/m2、2500吨/m2、2800吨/m2或3000吨/m2。
优选地，所述蒸养的温度为170-190℃，例如170℃、175℃、178℃、180℃、185℃、188℃、190℃等。
优选地，所述蒸养的恒温时间为8-15h，例如9h、10h、11h、12h、13h、14h等。
第三方面，本发明提供了根据第一方面所述的仿花岗岩纤维水泥板在内外墙装饰板或一体化外墙保温板中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的纤维水泥板中添加了颜料和岩片，可以使仿花岗石材料与纤维水泥在立体空间结合，避免了将仿花岗岩涂料喷涂在纤维水泥板时，表层易脱落，且脱落后会裸露纤维水泥板的现象；
(2)本发明提供的纤维水泥板抗折强度在18MPa以上，抗冲击强度在1.9KJ/m2以上，密度在1.35g/cm3以上，板内结合力高达2.0MPa以上，并且-20℃，100次冻融循环不分层不起泡不开裂，其具有较好的延展性以及优异的耐屈曲性能，并且颜色与花色牢固，具有极强的适应力，可适用于各种墙面，以及具有优异的耐候性；
(3)本发明提供的第一种制备方法可以使得仿花岗岩纹路不受板面深度影响，且仿花岗岩材料与纤维水泥一体成型，在色彩上模仿天然花岗岩，在视觉的界面内可以以假乱真，并且可以直接利用，经济环保。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种仿花岗岩纤维水泥板，按重量份，包括如下组分：
其中，水泥为425#普通硅酸盐水泥；岩片为丙烯酸聚合物岩片(购自源通矿业，下同)；颜料为铁红粉；石英砂为磨细石英粉，细度为400目；纤维为纤维素纤维，直径为10μm，长度为2.2mm；硅粉为微硅粉。
其制备方法包括如下步骤：
(1)将岩片、颜料、水泥、石英砂、纤维和硅粉混合，得到浆料；
(2)浆料依次经过成型、蒸养和磨砂，得到仿花岗岩纤维水泥板；
其中加压的压力为300吨/m2，蒸养的温度为175℃，时间为13h。
实施例2
一种仿花岗岩纤维水泥板，按重量份，包括如下组分：
其中，水泥为425#普通硅酸盐水泥；岩片为丙烯酸聚合物岩片；颜料为铁红粉；石英砂为磨细石英粉，细度为300目；纤维为纤维素纤维，直径为30μm，长度为2.7mm；硅粉为微硅粉。
其制备方法包括如下步骤：
(1)将岩片、颜料与水泥、石英砂、纤维、硅粉混合，得到浆料；
(2)浆料依次经过成型、蒸养和磨砂，得到仿花岗岩纤维水泥板；
其中加压的压力为3000吨/m2，蒸养的温度为190℃，时间为10h。
实施例3
一种仿花岗岩纤维水泥板，按重量份，包括如下组分：
其中，水泥为425#普通硅酸盐水泥；岩片为丙烯酸聚合物岩片；颜料为铁红粉；石英砂为磨细石英粉，细度为200目；纤维为纤维素纤维，直径为10μm，长度为2.5mm；硅粉为微硅粉。
制备方法包括如下步骤：
(1)将岩片、颜料与水泥、石英砂、纤维、硅粉混合，得到浆料；
(2)浆料依次经过成型、蒸养和磨砂，得到仿花岗岩纤维水泥板；
其中加压的压力为1000吨/m2，蒸养的温度为175℃，时间为13h。
实施例4
一种仿花岗岩纤维水泥板，按重量份，包括如下组分：
其中，水泥为425#普通硅酸盐水泥；岩片为丙烯酸聚合物岩片；颜料为铁红粉；石英砂为磨细石英粉，细度为500目；纤维为纤维素纤维，直径为10μm，长度为2.5mm；硅粉为微硅粉。
制备方法包括如下步骤：
(1)将岩片、颜料与水泥、石英砂、纤维、硅粉混合，得到浆料；
(2)浆料依次经过成型、蒸养和磨砂，得到仿花岗岩纤维水泥板；
其中加压的压力为700吨/m2，蒸养的温度为175℃，时间为13h。
实施例5
一种仿花岗岩纤维水泥板，按重量份，包括如下组分：
其中，水泥为425#普通硅酸盐水泥；岩片为丙烯酸聚合物岩片；颜料为铁红粉；石英砂为磨细石英粉，细度为200目；纤维为纤维素纤维，直径为10μm，长度为2.5mm；硅粉为微硅粉。
制备方法包括如下步骤：
(1)将岩片、颜料与水泥、石英砂、纤维、硅粉混合，得到浆料；
(2)浆料依次经过成型、蒸养和磨砂，得到仿花岗岩纤维水泥板；
其中加压的压力为500吨/m2，蒸养的温度为190℃，时间为8h。
实施例6
一种仿花岗岩纤维水泥板，按重量份，包括如下组分：
其中，水泥为425#普通硅酸盐水泥；岩片为丙烯酸聚合物岩片；颜料为铁红粉；石英砂为磨细石英粉，细度为300目；纤维为纤维素纤维，直径为5μm，长度为2.3mm；硅粉为微硅粉。
制备方法包括如下步骤：
将颜料、水泥、石英砂、纤维和硅粉混合，得到浆料；然后浆料经过抄取或流浆法在毛毯上制得料层，然后在毛毯料层上均匀布料岩片，再经过成型制成板坯，然后依次进行加压、蒸养和磨砂，得到所述仿花岗岩纤维水泥板。
其中加压的压力为400吨/m2，蒸养的温度为180℃，时间为8h。
实施例7
一种仿花岗岩纤维水泥板，按重量份，包括如下组分：
其中，水泥为425#普通硅酸盐水泥；岩片为聚丙烯酸聚合物岩片；颜料为铁红粉；石英砂为磨细石英粉，细度为300目；纤维为纤维素纤维，直径为40μm，长度为2.5mm；硅粉为微硅粉。
制备方法包括如下步骤：
将颜料、水泥、石英砂、纤维和硅粉混合，得到浆料；然后浆料经过抄取或流浆法在毛毯上制得料层，然后在毛毯料层上均匀布料岩片，再经过成型制成板坯，然后依次进行加压、蒸养和磨砂，得到所述仿花岗岩纤维水泥板。
其中加压的压力为1500吨/m2，蒸养的温度为190℃，时间为10h。
实施例8
一种仿花岗岩纤维水泥板，按重量份，包括如下组分：
其中，水泥为425#普通硅酸盐水泥；岩片为丙烯酸聚合物岩片；石英砂为磨细石英粉，细度为300目；纤维为纤维素纤维，直径为30μm，长度为2.3mm；硅粉为微硅粉。
制备方法包括如下步骤：
将水泥、石英砂、纤维和硅粉混合，得到浆料；然后浆料经过抄取或流浆法在毛毯上制得料层，然后在毛毯料层上均匀布料岩片，再经过成型制成板坯，然后依次进行加压、蒸养和磨砂，得到所述仿花岗岩纤维水泥板。
其中加压的压力为800吨/m2，蒸养的温度为175℃，时间为14h。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，使用的岩片为非聚合物岩片(购自源通矿业)，即未经聚合物包覆的岩片。
性能测试
对实施例1-8以及对比例1制备得到的仿花岗岩纤维水泥板进行了性能测试，测试方法如下：
抗折强度(饱水)：按照GB/T 7019-2014的标准进行测试；
抗冲击强度：按照GB/T 7019-2014的标准进行测试；
密度：按照JC/T412.2-2006提供的测试方法进行；
抗冻性能：按照GB T 11973-1997的标准进行测试；
板内结合力：按照GB/T4897-1992的标准进行测试。
测试结果如表1所示，
表1
由表1数据可以看出，本发明的仿花岗岩纤维水泥板的抗折强度在18MPa以上，抗冲击强度在1.9KJ/m2以上，密度在1.35g/cm3以上，板内结合力高达2.0MPa以上，并且-20℃，100次冻融循环不分层不起泡不开裂，耐候性良好。而不使用聚合物岩片的对比例1其产品性能下降，板内结合力低，耐候性差。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的仿花岗岩纤维水泥板及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
