專利名稱：一種高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦及其生產(chǎn)方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料及其加工領(lǐng)域，特別涉及一種建筑用瓦及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的進(jìn)步和建筑業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)家對(duì)自漢代就有的粘土瓦已限制使用，其將漸被淘汰。優(yōu)質(zhì)陶土琉璃瓦因資源有限、價(jià)格昂貴，也難以普遍使用。早期出現(xiàn)的水泥瓦，或因表面粗糙，或因“返堿”變色，或因顏料剝落等，終沒(méi)有完全成為理想的替代產(chǎn)品。近年來(lái)，有關(guān)方面開(kāi)始研制生產(chǎn)的彩色免燒瓦，其雖然有著種種優(yōu)點(diǎn)，但由于加工工藝等些因素的限制，產(chǎn)品牢度不足，其長(zhǎng)期受到各種自然因素的破壞作用(如干濕變化、溫度變化、凍融循環(huán)、暴雨沖刷和冰雹災(zāi)害等)，在使用中產(chǎn)生破損，在運(yùn)輸和施工安裝過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生破損，可見(jiàn)其物理強(qiáng)度等有關(guān)性能有待于進(jìn)一步提高。目前彩色免燒瓦的生產(chǎn)工藝還限制著生產(chǎn)效率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為了解決彩色免燒瓦及其生產(chǎn)工藝技術(shù)的上述缺陷，提供一種高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦(簡(jiǎn)稱高彩瓦)及其生產(chǎn)方法和其中的關(guān)鍵設(shè)備，采用較為獨(dú)特的原料配方以及生產(chǎn)方法，生產(chǎn)出一種高強(qiáng)度石質(zhì)彩色水泥瓦。其不僅光亮如鏡、瓷釉質(zhì)感、色彩鮮艷、沒(méi)有色差、不剝落、不變色、不“返堿”，特別是具有更高的強(qiáng)度，堅(jiān)固耐用。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦，其特征在于，它由包含以重量計(jì)100份優(yōu)質(zhì)水泥、0～50份普通水泥、378～567份分級(jí)砂、7～11份顏料、0.5～1.5份高效減水劑、3～6份聚合物、40～50份水的配料成分混合均勻后制作而成。
本發(fā)明高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦生產(chǎn)工藝包括以下工序(1)通過(guò)原料制備工序配制原料；
(2)通過(guò)攪拌工序?qū)⒃蠑嚢璩蓜蛸|(zhì)砂漿；(3)通過(guò)振動(dòng)成形工序?qū)⑸皾{注入瓦模振動(dòng)成形；(4)通過(guò)撒粉工序在初步成形的瓦坯上表面撒一些特制薄粉；(5)通過(guò)輸送工序?qū)⒀b有撒上薄粉瓦坯的瓦模輸送到下道工序處；(6)通過(guò)擠壓成型工序?qū)ν吣Ｖ械耐吲鲾D壓成型；(7)通過(guò)脫模前養(yǎng)護(hù)工序?qū)σ殉尚桶胫破愤M(jìn)行脫模的前養(yǎng)護(hù)；(8)通過(guò)脫模工序?qū)⒊尚桶胫破访摮鐾吣＃?9)通過(guò)脫模后養(yǎng)護(hù)工序?qū)σ殉尚桶胫破愤M(jìn)行脫模后的養(yǎng)護(hù)，得到成品。
本發(fā)明的目的還可通過(guò)以下技術(shù)解決措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)(1)一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的振動(dòng)成形機(jī)，它包括振動(dòng)器、振動(dòng)平臺(tái)、瓦模和成形蓋，其特征在于，所述成形蓋制有下料口，其底部的成形弧面上，開(kāi)挖有排氣槽。
(2)一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦脫模前養(yǎng)護(hù)設(shè)備，其特征在于，采用養(yǎng)護(hù)房或養(yǎng)護(hù)車。所述養(yǎng)護(hù)房包括護(hù)墻、頂棚、物架、溫度計(jì)、加熱裝置以及可以閉門封閉或開(kāi)門通風(fēng)的門窗；所述養(yǎng)護(hù)車包括車輪、物架、帷幔和加熱裝置。
(3)一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的封閉水上濕氣養(yǎng)護(hù)設(shè)備，其特征在于，包括盛裝水的圍堰、堆放瓦垛的架子和保持高濕度的罩子。
通過(guò)本發(fā)明的工藝方法，完全能夠制作出符合要求、性能優(yōu)越的高彩瓦產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)為產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度大、抗折強(qiáng)度高、耐酸堿、耐凍融、不滲水、耐老化，表里顏色均勻一致，絢麗多彩不變色。
本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過(guò)下面優(yōu)先實(shí)施例的非限制性說(shuō)明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例是參照附圖僅作為例子給出的。


圖1為本發(fā)明工藝方法步驟的過(guò)程示意圖；圖2為本發(fā)明平臺(tái)式振動(dòng)成形機(jī)成形裝置示意圖；圖3為圖2的A處放大視圖。
圖4為本發(fā)明脫模前養(yǎng)護(hù)設(shè)備養(yǎng)護(hù)車示意圖；圖5為本發(fā)明封閉水上濕氣養(yǎng)護(hù)設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一一、本發(fā)明實(shí)施例生產(chǎn)工藝步驟過(guò)程(1)原料制備原料成分以重量計(jì)為優(yōu)質(zhì)水泥100份，普通水泥50份，分級(jí)砂475份(其中粗粒砂為180份，中粒砂為135份，細(xì)粒砂為160份)，顏料9份，高效減水劑1.5份，聚合物4份，水48份，制備砂漿混凝土原料；上述配料中，各種成分的選配非常重要。
①水泥水泥是實(shí)現(xiàn)高彩瓦產(chǎn)品高強(qiáng)度的重要原料之一。根據(jù)砂漿混凝土強(qiáng)度要達(dá)到大于M35的設(shè)計(jì)要求，優(yōu)質(zhì)水泥宜選擇標(biāo)號(hào)PII52.5R的早強(qiáng)硅酸鹽水泥，但因PII52.5R水泥粒徑較細(xì)，需水性大，干縮性也較大，粘聚性強(qiáng)，對(duì)砂漿混凝土生產(chǎn)中的流動(dòng)性以及后期強(qiáng)度帶來(lái)不利影響，所以需要摻加一些粒徑較大的水泥粗粉。而在實(shí)際生產(chǎn)中要取得能滿足各項(xiàng)性能要求的水泥粗粉是困難的。因此，最簡(jiǎn)單有效的方法是摻加部分標(biāo)號(hào)較低的普通硅酸鹽水泥，如選用標(biāo)號(hào)為PO32.5或PO42.5的水泥。在白色系列產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)用白色硅酸鹽水泥，且宜選一級(jí)或特級(jí)產(chǎn)品，因其顆粒較粗，所以無(wú)需摻加水泥粗粉。
②骨料生產(chǎn)高彩瓦的關(guān)鍵就是骨料選擇和級(jí)配的調(diào)整。骨料除了要求質(zhì)地堅(jiān)硬、有害雜質(zhì)含量符合要求外，更重要的是控制最大粒徑和級(jí)配，并注意自然本色。高彩瓦的平均厚度約12～13mm，而曲面厚度只有10mm。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，實(shí)心混凝土板允許采用最大粒徑為板厚二分之一的顆粒級(jí)配。所以骨料最大粒徑只能選用5mm以下。因此所用骨料基本上屬于砂的范疇。而自然界中的河砂和山砂的級(jí)配很不固定，或細(xì)或粗，不能滿足使用要求，所以需要進(jìn)行調(diào)整，得到按要求級(jí)配的分級(jí)砂。為使操作方便，可將分級(jí)砂粒級(jí)按粒徑范圍分為粗粒砂(5～2.36mm)，中粒砂(＜2.36～0.6mm)，細(xì)粒砂(＜0.6～0.08mm)。砂的級(jí)配調(diào)整的目的一是降低砂體的空隙率，提高砂體的密實(shí)度，從而減少水泥漿用量；二是改變砂漿體的流變特性，使其在一定的外力作用下能夠流動(dòng)，外力取消后便能“停”住。通過(guò)砂的級(jí)配的調(diào)整，砂漿體的各項(xiàng)性能可接近砂石混凝土，為產(chǎn)品高強(qiáng)化打下堅(jiān)實(shí)基出。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)，分級(jí)砂的級(jí)配調(diào)整宜為其中粗粒砂占35～40％，中粒砂占25～30％，細(xì)粒砂占30～35％。在調(diào)整時(shí)，可用機(jī)制砂，亦可用自然砂，粗粒砂可用單粒級(jí)，中粒砂和細(xì)粒砂只能用連續(xù)級(jí)配。同時(shí)，所用砂的色澤盡量選用與顏料的色相相近。在生產(chǎn)白色高彩瓦時(shí)應(yīng)選用以碳酸鈣為主要成分的白色機(jī)制砂。
③顏料顏料的加入用作配制高彩瓦的色彩，不僅如此，顏料作為超細(xì)礦粉摻入料，既能置換微小空間中的水份，降低水泥漿中的空隙率，又能起膠凝作用和火山灰作用，改善水化物組成和過(guò)渡區(qū)微觀結(jié)構(gòu)，大大提高產(chǎn)品質(zhì)地堅(jiān)硬度以及抗?jié)B、抗凍、抗腐蝕、耐磨等性能，減少干縮和微裂縫。所以，所摻物必須滿足兩個(gè)要求，一是超細(xì)，二是活性礦物。結(jié)合飾面要求，可選用氧化鐵系列顏料，如氧化鐵紅、氧化鐵黃和氧化鐵黑等。在青色系列產(chǎn)品中，應(yīng)用群青礦物顏料。在白色系列產(chǎn)品中，因鈦白粉活性較差，宜將鈦白粉(金紅石型)與高嶺土按1∶1～1∶3的比例混合，經(jīng)機(jī)械活化后方能使用。以上顏料既可單獨(dú)使用，也可根據(jù)不同色彩的設(shè)計(jì)要求，將它們按一定比例調(diào)配使用。
④高效減水劑為了降低水灰比，減少用水量，提高產(chǎn)品強(qiáng)度并滿足表面耐水要求，宜選用萘系(俗稱煤焦油系)高效減水劑，如MF高效減水劑、UNF高效減水劑等。
⑤聚合物摻加聚合物樹(shù)脂乳液進(jìn)行改性，是為更進(jìn)一步改善砂漿混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)。隨著水泥的不斷水化，聚合物乳液因擠壓遷移和失水，可在產(chǎn)品表面逐步凝聚成膜。根據(jù)聚合物樹(shù)脂的耐水、耐候、耐堿和耐久及樹(shù)脂膜表面光澤等物理、化學(xué)性能，以及使用其改性后砂漿體空隙率下降的效果，選用的聚合物乳液以丙烯酸酯共聚物乳液的使用效果為好，丙烯酸酯與其他聚合物的共聚乳液也可選用。例如，可選用聚丙烯樹(shù)脂乳液(純丙乳液)，或選用由聚丙烯酸酯及其與其他樹(shù)脂合成的共聚物乳液，如丙烯酸酯與乙酸乙烯酯合成的共聚物乳液(乙丙乳液)，丙烯酸酯與苯乙烯合成的共聚物乳液(苯丙乳液)，等等。由于選用的聚合物為水乳型(O/W型)，而非水溶性的，所以聚合物樹(shù)脂膜堅(jiān)韌耐磨，耐水性、耐候性、耐溫性、耐久性優(yōu)異。實(shí)驗(yàn)證明使用聚丙烯樹(shù)脂乳液等改性的砂漿混凝土空隙率減少，抗壓強(qiáng)度提高，特別是抗折強(qiáng)度大幅度提高，抗?jié)B、抗凍、抗磨和耐久性能大大加強(qiáng)，抗水能力亦特別強(qiáng)。
上述高效減水劑和聚合物乳液的復(fù)合物便是高效塑化劑，減水率可達(dá)15～30％。
砂漿混凝土主要技術(shù)參數(shù)如下表

(2)攪拌使用開(kāi)口式砂漿攪拌機(jī)進(jìn)行砂漿攪拌。
①固體物質(zhì)的攪拌將水泥、砂、顏料充分干拌，特別注意要將顏料均勻分散。
②液體物質(zhì)摻和首先將減水劑、聚合物乳液等外加劑摻和到水中。之后，可視情況分別單獨(dú)或一同組合摻加成膜助劑和增塑劑可摻加減水劑和聚合物乳液質(zhì)量之和的2～10％的乙二醇或其同系物成膜助劑，以降低聚合物的成膜溫度，有助于后道聚合物的成膜；如要增加某些聚合物成膜后的柔韌性，則可適量摻加增塑劑，如鄰苯二甲酸二丁酯等，以降低樹(shù)脂的玻璃化溫度。為消除減水劑和聚合物在攪拌時(shí)會(huì)包裹的大量氣泡，可摻加減水劑和聚合物乳液質(zhì)量之和的2～10％的磷酸三丁酯或其他消泡劑，均勻混合。
③固體物質(zhì)和液體物質(zhì)的混合將液體物質(zhì)倒入固體物質(zhì)中充分?jǐn)嚢柚辽皾{體活化。
(3)振動(dòng)成形振動(dòng)成形在平臺(tái)式振動(dòng)成形機(jī)上進(jìn)行。如圖2、圖3所示，振動(dòng)成形機(jī)上設(shè)有振動(dòng)器(圖中未畫(huà)出)、振動(dòng)平臺(tái)1，瓦模2和成形蓋6共同在振動(dòng)平臺(tái)1上構(gòu)成瓦坯空間5。振動(dòng)器的功率可在250～1200W，本實(shí)施例使用500W功率的振動(dòng)器。將攪拌好的砂漿倒入成形蓋6的上方，通過(guò)成形蓋6上方的下料口4下料，砂漿在自身的重力和振動(dòng)力的作用下，從上而下灌入并填滿瓦模2。同時(shí)，讓瓦模2內(nèi)的砂漿通過(guò)振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)基本排凈空氣，初步形成瓦坯。為了使砂漿體內(nèi)的空氣通過(guò)振動(dòng)，更好地排出砂漿體，在成形蓋6底部的成形面3上，開(kāi)挖若干條排氣槽7，在振動(dòng)時(shí)，利用粗粒砂較大的撞擊力將砂漿中的空氣擊出，通過(guò)排氣槽排出砂漿體。
現(xiàn)有普通的振動(dòng)成形工藝，因不是邊振動(dòng)邊逐步從上而下向瓦模灌入砂漿，則為增加砂漿流動(dòng)性而要加大用水量，故需要在成型中用濾布將多余水吸走。本發(fā)明砂漿不用加大用水量，避免流失許多水泥等原料中有用成分，不使用濾布，也節(jié)約了消耗。振動(dòng)成形完成后，少量瓦坯上浮漿中的水份，通過(guò)后道撒粉工序處理。
(4)撒粉振動(dòng)成形完成后，掀開(kāi)瓦模上方的成形蓋，撒一些特制薄粉在瓦坯上表面，所述上表面為鋪蓋朝下的高彩瓦背面。其作用為①吸收浮漿中的水份，使其不下滑；②降低砂漿的實(shí)際水灰比。③為后道擠壓砂漿體中空氣和水泥漿提供通道和空間。④薄粉與浮漿在后道擠壓時(shí)能產(chǎn)生流動(dòng)，成型精確。⑤后道擠壓時(shí)模具與砂漿體不粘連。
上述特制薄粉是配料以重量計(jì)包含水泥100份、細(xì)粒砂160～240份、石粉24～36份、顏料5～7份、高效減水劑0.5～1.5份、水為20～30份混合均勻的混合物。本實(shí)施例采用水泥100份，細(xì)粒砂200份，石粉30份，顏料6份，減水劑1份，水26份。
(5)輸送將前述裝有撒上薄粉瓦坯的瓦模輸送到下道工序處的自動(dòng)液壓機(jī)中。
(6)擠壓成型采用60噸自動(dòng)液壓機(jī)，對(duì)瓦模中已成形的瓦坯進(jìn)行加壓。自動(dòng)液壓機(jī)包括上壓模、下壓模。上壓模底部形狀、尺寸與前述成形蓋的底部尺寸相同。上壓模與裝有撒上薄粉瓦坯的瓦模相對(duì)合，視實(shí)際選料情況和氣候環(huán)境等因素，壓力選擇為5～60噸進(jìn)行加壓。通過(guò)自動(dòng)液壓機(jī)的擠壓后，瓦坯砂漿體中的部分水、氣、漿排出瓦坯，增加了砂漿體密實(shí)程度，對(duì)提高產(chǎn)品的強(qiáng)度非常有利。經(jīng)過(guò)擠壓，瓦坯上表面幾何尺寸精確，為屋面鋪蓋平整、接縫精密打下良好的基礎(chǔ)。
與前述本發(fā)明振動(dòng)成形和擠壓成型相結(jié)合的方法相比較，現(xiàn)有的普通工藝，單采用振動(dòng)成型方法，并不能得到十分密實(shí)結(jié)構(gòu)的瓦坯，單采用擠壓成型方法，要使用百噸左右的大壓力，則會(huì)榨去原料中的許多有用成分，且使產(chǎn)品結(jié)面不良以及表里色彩均不均勻，影響成品的實(shí)用性能，故只能用于彩色涂刷瓦的生產(chǎn)。本發(fā)明通過(guò)振動(dòng)成形和擠壓成型相結(jié)合的方法，產(chǎn)品色彩均勻，結(jié)構(gòu)密實(shí)，幾何尺寸精確，表面光滑平整，無(wú)濾布痕跡，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面外觀與普通工藝的產(chǎn)品相比均較為新穎，獲得了較理想的高彩瓦生產(chǎn)工藝效果。
(7)脫模前養(yǎng)護(hù)為了加快水泥的水化速度，提早脫模，宜根據(jù)水泥水化的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行脫模前的養(yǎng)護(hù)。普通脫模前養(yǎng)護(hù)工藝屬自然養(yǎng)護(hù)，本發(fā)明脫模前養(yǎng)護(hù)是在養(yǎng)護(hù)房或養(yǎng)護(hù)車(廂)中進(jìn)行。養(yǎng)護(hù)房包括護(hù)墻、頂棚、物架、溫度計(jì)、加熱裝置以及門窗等。養(yǎng)護(hù)車包括車輪、物架、帷幔、加熱裝置等，還可包括定時(shí)開(kāi)關(guān)、溫控開(kāi)關(guān)和溫度計(jì)等。
①封閉(閉門)養(yǎng)護(hù)36小時(shí)將前道擠壓成型完成后帶有瓦坯的瓦模放置在適當(dāng)溫度環(huán)境下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。由于聚合物改性砂漿混凝土不同于砂石混凝土，一方面因骨料較細(xì)，集漿比較小，所以限制砂漿收縮的能力較小。另一方面又因?yàn)樗酀{量較多，化學(xué)收縮值較大。再者，聚合物的收縮力較大，砂漿體的泌水較嚴(yán)重，所以在砂漿體水化初期，防止失水而引起裂縫的工作尤其重要。砂漿體的泌水在24小時(shí)后基本停止。這時(shí)，終凝已過(guò)，水化產(chǎn)物大量生成，如Ca(OH)2和鈣礬石晶體已經(jīng)生成，纖維狀的硅酸鈣已初步聯(lián)接成網(wǎng)，水泥漿已經(jīng)凝結(jié)，并具有一定的塑性強(qiáng)度。再經(jīng)過(guò)12小時(shí)，水化物進(jìn)一步增加，結(jié)構(gòu)更趨致密，砂漿體已有一定的機(jī)械強(qiáng)度，并能抵抗因少量失水而產(chǎn)生的拉應(yīng)力。封閉養(yǎng)護(hù)時(shí)，當(dāng)養(yǎng)護(hù)房或養(yǎng)護(hù)車內(nèi)的溫度低于10℃，就須通過(guò)加熱裝置加溫，但溫度不宜超過(guò)30℃。
②開(kāi)啟(開(kāi)門)養(yǎng)護(hù)8小時(shí)經(jīng)過(guò)前述封閉養(yǎng)護(hù)后，這時(shí)開(kāi)啟養(yǎng)護(hù)，能使砂漿體表面形成的聚合物膜緩慢脫水，并逐步形成結(jié)構(gòu)。開(kāi)啟養(yǎng)護(hù)8小時(shí)后，砂漿體機(jī)械強(qiáng)度已達(dá)28天機(jī)械強(qiáng)度的30％左右，而表面的樹(shù)脂膜基本形成。
(8)脫模經(jīng)過(guò)上述脫模前養(yǎng)護(hù)的高彩瓦半制品，就可以進(jìn)行脫模，以騰出瓦模等進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。但此時(shí)高彩瓦半制品與瓦模的結(jié)合還相當(dāng)牢固。因此，采用加溫使不同材料產(chǎn)生不同的膨脹的方法進(jìn)行脫模，對(duì)高彩瓦半制品的封閉加溫，在養(yǎng)護(hù)房中進(jìn)行需2～4小時(shí)，在養(yǎng)護(hù)車中進(jìn)行則需1～3小時(shí)，使溫度升至50～60℃后，便可趁熱脫模。
至此，通過(guò)前述各道工序，水泥砂漿從加水到脫模，基本上不超過(guò)48小時(shí)，大大節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，縮短有關(guān)設(shè)備的占用時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，而且能最大限度地節(jié)約能源，最大限度地降低砂漿體中水份的蒸發(fā)(約蒸發(fā)掉總水量的20～40％)。
(9)脫模后養(yǎng)護(hù)脫模后的半制品表面的樹(shù)脂膜與顏料已經(jīng)結(jié)合成彩面，但結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定和牢固。首先是礦物顏料與水泥中的Ca(OH)2和CaSO4并沒(méi)有完全結(jié)合，其次是樹(shù)脂膜的抗水能力還很差。為了協(xié)調(diào)解決聚合物需要干養(yǎng)、水泥則需要濕養(yǎng)的矛盾，還需進(jìn)行分階段的脫模后養(yǎng)護(hù)。
①一次干養(yǎng)1～2天將高彩瓦半制品置于正常濕度的常溫自然環(huán)境中，避免遭雨淋，進(jìn)行干養(yǎng)。使半制品表面的樹(shù)脂膜逐步失水凝結(jié)并堅(jiān)硬，具有較強(qiáng)的抗水能力。
②濕氣養(yǎng)護(hù)14天將半制品修邊后浸入清水中泡養(yǎng)幾分鐘，然后起水，打捆、堆垛，進(jìn)行全封閉水上濕氣養(yǎng)護(hù)14天。濕氣養(yǎng)護(hù)可將產(chǎn)品置于專用的封閉水上濕氣養(yǎng)護(hù)設(shè)備(設(shè)施)中進(jìn)行，效果較好。通過(guò)濕氣養(yǎng)護(hù)后，高彩瓦半制品表面的氧化鐵等顏料與水泥中的Ca(OH)2結(jié)合成水化鐵酸鈣，再與水泥中的石膏結(jié)合成鈣礬石，并分解成單硫鹽，最終高彩瓦表面將生成水化硫鐵鋁硅酸鈣固溶體。
③二次干養(yǎng)3天濕氣養(yǎng)護(hù)后再進(jìn)行干養(yǎng)，養(yǎng)護(hù)環(huán)境同一次干養(yǎng)。使半制品水化產(chǎn)物因脫水而結(jié)點(diǎn)增加，水化產(chǎn)物的各項(xiàng)強(qiáng)度大幅度提高，顏料的色澤更加鮮艷，而表面的聚合物樹(shù)脂因干養(yǎng)又逐步凝聚干硬，其抗磨性能也逐步加強(qiáng)，而二者的有機(jī)結(jié)合，更能抵抗各種自然因素的破壞。當(dāng)表面樹(shù)脂膜老化脫落后，顏料與水泥成分結(jié)合的固溶體的各項(xiàng)抗破壞性能就更加提高了。
(10)成品將高彩瓦裝箱、入庫(kù)。
二、本發(fā)明及實(shí)施例的主要工藝特點(diǎn)(1)配方本發(fā)明不僅注重配方的化學(xué)因素，也非常注重物理因素。本發(fā)明采用了優(yōu)質(zhì)水泥和普通水泥的粗、細(xì)粉摻和，改善了單純使用優(yōu)質(zhì)水泥對(duì)砂漿混凝土生產(chǎn)中的流動(dòng)性以及后期強(qiáng)度產(chǎn)生的不利影響。采用了粗粒砂、中粒砂和細(xì)粒砂級(jí)配調(diào)整技術(shù)，降低砂體的空隙率，提高其密實(shí)度，從而減少水泥漿用量，并改變砂漿體的流變特性。在生產(chǎn)白色高彩瓦時(shí)則選用以碳酸鈣為主要成分的白色機(jī)制砂以適應(yīng)顏色的要求。
(2)成型本發(fā)明振動(dòng)成形設(shè)備成形蓋設(shè)有進(jìn)料口，采用了邊振動(dòng)邊逐步從上而下向瓦模灌入砂漿振動(dòng)成形方法，避免加大用水量而流失許多原料中有用成分。通過(guò)撒粉處理少量瓦坯上浮漿中的水份，省去濾布吸除水份的工序，省掉濾布等耗用。本發(fā)明采用振動(dòng)成形和擠壓成型相結(jié)合的工藝方法，改善了現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的不足單采用振動(dòng)成型工藝，并不能得到十分密實(shí)結(jié)構(gòu)的瓦坯，其產(chǎn)品抗折強(qiáng)度差、耐久性差。且單采用擠壓成型工藝，使用大壓力會(huì)榨去原料中的許多有用成分，使產(chǎn)品結(jié)面不良、表里色彩均不均勻，只能用于彩色涂刷瓦的制作。
(3)養(yǎng)護(hù)本發(fā)明根據(jù)水泥水化的發(fā)展規(guī)律，采用分階段養(yǎng)護(hù)的工藝。先有室內(nèi)脫模前的閉門和開(kāi)門養(yǎng)護(hù)，經(jīng)過(guò)加溫脫模，而后進(jìn)行脫模后的一次干養(yǎng)、濕氣養(yǎng)護(hù)和二次干養(yǎng)，改變了普通的自然養(yǎng)護(hù)不適應(yīng)水泥水化變化的規(guī)律，對(duì)提高高彩瓦的各項(xiàng)性能指標(biāo)起到了關(guān)鍵作用。
三、本發(fā)明及實(shí)施例所采用的主要設(shè)備及特點(diǎn)(1)瓦模前述在振動(dòng)成形和擠壓成型中使產(chǎn)品成形所用的瓦模，是最直接關(guān)系高彩瓦產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。除了必須符合國(guó)家規(guī)定，即長(zhǎng)×寬＝420×330(mm)，瓦模的形狀應(yīng)根據(jù)建筑業(yè)發(fā)展的需要不斷創(chuàng)新。在設(shè)計(jì)時(shí)還必須注意以下幾點(diǎn)①瓦的排水能力，要考慮在正常屋面斜坡的坡度和長(zhǎng)度時(shí)，左右上下搭接口以百年一遇最大時(shí)降雨量而不溢口為標(biāo)準(zhǔn)。
②瓦在上下左右搭接處的縫隙寬不超過(guò)1mm。
③瓦模的材料可用合金或硬質(zhì)塑料，瓦模內(nèi)腔光潔度必須達(dá)光亮級(jí)，有助于高彩瓦成品表面光亮。由于瓦模需重復(fù)使用，制作要充分考慮它的使用壽命。瓦模的重復(fù)使用次數(shù)，合金材料的要超過(guò)2000次，塑料材料的要超過(guò)200次。
(2)振動(dòng)成形機(jī)如圖2、圖3所示，振動(dòng)成形工序使用的振動(dòng)成形機(jī)主要包括振動(dòng)器、振動(dòng)平臺(tái)、瓦模和成形蓋，振動(dòng)器的功率可在250～1200W；成形蓋制有下料口；成形蓋的底部形狀、尺寸與后道自動(dòng)液壓機(jī)的上壓模底部形狀、尺寸相同。振動(dòng)成形中，為了使砂漿體內(nèi)的空氣通過(guò)振動(dòng)，更好地排出砂漿體，在成形蓋6底部弧形的成形面3上，開(kāi)挖若干條深0.5～2mm、寬3～8mm的排氣槽7，在振動(dòng)時(shí)，利用粗粒砂較大的撞擊力將砂漿中的空氣擊出，通過(guò)排氣槽排出砂漿體。
(3)自動(dòng)液壓機(jī)擠壓成型工序采用60噸自動(dòng)液壓機(jī)，其配置有上壓模、下壓模，上壓模底部形狀、尺寸與前道振動(dòng)成形機(jī)成形蓋的底部形狀、尺寸相同，能與裝有撒上薄粉瓦坯的瓦模相對(duì)合進(jìn)行擠壓成型。
(4)養(yǎng)護(hù)房和養(yǎng)護(hù)車脫模前養(yǎng)護(hù)工序和脫模工序可在脫模前養(yǎng)護(hù)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)房或養(yǎng)護(hù)車內(nèi)進(jìn)行，把已成型的高彩瓦半制品運(yùn)入養(yǎng)護(hù)房或直接置于養(yǎng)護(hù)車中養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)房包括護(hù)墻、頂棚、物架、溫度計(jì)、加熱裝置以及可以閉門封閉或開(kāi)啟通風(fēng)的門窗等用來(lái)調(diào)節(jié)養(yǎng)護(hù)房?jī)?nèi)的溫濕度；如圖4所示，養(yǎng)護(hù)車包括車輪42、物架43、帷幔44(織物、塑膜、板材不限)、加熱裝置41等，還可包括牽引裝置、定時(shí)開(kāi)關(guān)、溫控開(kāi)關(guān)和溫度計(jì)等；以上所述的加熱裝置可以是電熱裝置，也可以是蒸汽散熱片裝置。
上述養(yǎng)護(hù)車的裝載量及數(shù)量應(yīng)與瓦的生產(chǎn)速度相配套，一般情況下，每輛車的裝載量不宜超過(guò)500塊瓦。當(dāng)養(yǎng)護(hù)車裝滿將其牽入養(yǎng)護(hù)區(qū)，按養(yǎng)護(hù)制度進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。若有條件，可盡量采用養(yǎng)護(hù)車，其優(yōu)點(diǎn)為①快捷因裝載量相對(duì)較少，所以裝載時(shí)間和脫模前的加熱養(yǎng)護(hù)都能縮短時(shí)間。
②靈活不需要固定的、規(guī)則的場(chǎng)地。
③方便無(wú)論是封閉養(yǎng)護(hù)還是開(kāi)啟養(yǎng)護(hù)，只要將帷幔放下(關(guān)閉)或提起(打開(kāi))就可，且能節(jié)約搬進(jìn)或搬出養(yǎng)護(hù)房的勞力和時(shí)間。
④高效由于車輛的可流動(dòng)性，適合大規(guī)模流水線生產(chǎn)模式，生產(chǎn)效率高。
(5)封閉水上濕氣養(yǎng)護(hù)設(shè)備脫模后養(yǎng)護(hù)工序的濕氣養(yǎng)護(hù)，采用了如圖5所示的封閉水上濕氣養(yǎng)護(hù)設(shè)備，其包括圍堰52、架子53和罩子55，圍堰52可由磚砌，其內(nèi)盛裝足夠的水51，其上擱置間隔桿子構(gòu)成的架子53，在架子53上堆放瓦垛54，水51的蒸發(fā)濕氣透過(guò)架子53進(jìn)入瓦垛54區(qū)域，再用罩子55罩住，罩子55用織物(帆布、油布等)、塑膜、板材等制作均可，以形成并保持高濕度的濕氣養(yǎng)護(hù)環(huán)境，能夠取得較好的濕氣養(yǎng)護(hù)效果。
四、本發(fā)明及實(shí)施例的實(shí)際效果通過(guò)獨(dú)特的原料配方、專門的制作設(shè)備、科學(xué)的工藝方法，本發(fā)明高彩瓦產(chǎn)品及其生產(chǎn)，取得了理想的實(shí)際效果(1)高強(qiáng)度因采用高強(qiáng)混凝土的生產(chǎn)技術(shù)，通過(guò)選用優(yōu)質(zhì)水泥和粗細(xì)組分的調(diào)配，選用優(yōu)質(zhì)骨料及級(jí)配的調(diào)整，再摻加高效減水劑降低用水量，使用聚丙烯樹(shù)脂等聚合物乳液改性的砂漿混凝土空隙率減少，使得砂漿混凝土獲得高強(qiáng)度，產(chǎn)品抗壓強(qiáng)度、特別是抗折強(qiáng)度大幅度提高，抗?jié)B、抗凍和耐久性能大大加強(qiáng)，抗水能力特別強(qiáng)。
(2)純彩色所謂純彩色，不僅包含紅、黃、藍(lán)三原色及其按不同比例調(diào)配的各種顏色，還包括非彩色系列的白、黑、灰等顏色及其與各種彩色相調(diào)配所不同明度、彩度和色相的整個(gè)顏色體系中單一的任一種顏色。根據(jù)顏色設(shè)計(jì)要求，在制作中采用聚合物改性混凝土的生產(chǎn)技術(shù)，將顏料顆粒與聚合物緊密粘附，經(jīng)過(guò)振動(dòng)、擠壓和分階段的養(yǎng)護(hù)，使水泥、顏料形成水化硫鐵鋁硅酸鈣固溶體和多聚合物有機(jī)結(jié)合的彩面，在砂漿體內(nèi)部的水泥、顏料和聚合物已相互交纏成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)品色彩鮮艷、均勻、耐久。采用了光潔度達(dá)光亮級(jí)的瓦模，高彩瓦的表面光亮奪目。因調(diào)色簡(jiǎn)單方便、范圍寬廣，所以產(chǎn)品絢麗多彩、品種繁多。
(3)石質(zhì)混凝土通過(guò)水泥調(diào)粒、砂級(jí)配調(diào)整等物理的，振動(dòng)、擠壓等機(jī)械的，以及消泡等化學(xué)的多種手段，較好地消除了因采用高強(qiáng)混凝土和聚合物改性混凝土技術(shù)而易帶來(lái)的所謂“工藝孔“，使得砂漿體孔隙率下降，結(jié)構(gòu)致密。再經(jīng)分階段科學(xué)的養(yǎng)護(hù)，產(chǎn)品各項(xiàng)強(qiáng)度大幅度提高，耐久性增強(qiáng)，堪稱人造石。
(4)幾何尺寸精確采用瓦模制作，能夠得到結(jié)構(gòu)尺寸精確的高彩瓦。通過(guò)撒粉工序撒一層薄粉，再經(jīng)擠壓成型工序，高彩瓦背面幾何尺寸也相當(dāng)精確，有效減小了鋪設(shè)屋面時(shí)瓦的搭頭縫隙。
(5)高效率普通養(yǎng)護(hù)工藝，脫模前養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，一般夏季3～4天，冬季需一星期。本發(fā)明采用的養(yǎng)護(hù)工藝，自水泥加水至脫模只需48小時(shí)，提早脫模，能夠騰出瓦模用于連續(xù)生產(chǎn)的周轉(zhuǎn)，因而有效提高了生產(chǎn)效率，更適合于大規(guī)模工廠化生產(chǎn)。
(6)環(huán)保型所選原料系無(wú)機(jī)建筑材料和水性有機(jī)材料，所以無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染，屬于環(huán)保型綠色產(chǎn)品。
綜上所述，通過(guò)精選原料，精確配方，精密制作，精心養(yǎng)護(hù)而生產(chǎn)出的一種高強(qiáng)度、純彩色、石質(zhì)水泥瓦新產(chǎn)品，它外觀靚麗似琉璃，質(zhì)地堅(jiān)硬如巖石，成本節(jié)約則價(jià)平，是粘土瓦的換代產(chǎn)品，琉璃瓦的替代產(chǎn)品，普通免燒瓦的升級(jí)產(chǎn)品，可為各式風(fēng)格的建筑增添光彩。其主要技術(shù)指標(biāo)如下表

上述實(shí)施只作為說(shuō)明之例，并不是對(duì)本發(fā)明所作的限定。本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均屬于本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦，其特征在于，它由包含以重量計(jì)100份優(yōu)質(zhì)水泥、0～50份普通水泥、378～567份分級(jí)砂、7～11份顏料、0.5～1.5份高效減水劑、3～6份聚合物、40～50份水的配料成分混合均勻后制作而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦，其特征在于所述優(yōu)質(zhì)水泥為標(biāo)號(hào)PII 52.5R的硅酸鹽水泥，普通水泥為標(biāo)號(hào)P032.5或P042.5的硅酸鹽水泥，所述顏料包含氧化鐵系列顏料、群青礦物顏料、鈦白粉和高嶺土中的任何一種或它們的組合，所述聚合物包含聚丙烯樹(shù)脂乳液或聚丙烯樹(shù)脂乳液與其他聚合物的共聚乳液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦，其特征在于，所述分級(jí)砂中粗粒砂、中粒砂、細(xì)粒砂的粒徑范圍分別為5～2.36mm、2.36～0.6mm、0.6～0.08mm，所占分級(jí)砂比例分別為35％～40％、25％～30％、30％～35％。
4.一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下工序(1)通過(guò)原料制備工序配制原料；(2)通過(guò)攪拌工序?qū)⒃蠑嚢璩蓜蛸|(zhì)砂漿；(3)通過(guò)振動(dòng)成形工序?qū)⑸皾{注入瓦模振動(dòng)成形；(4)通過(guò)撒粉工序在初步成形的瓦坯上表面撒一些特制薄粉；(5)通過(guò)輸送工序?qū)⒀b有撒上薄粉瓦坯的瓦模輸送到擠壓成型工序處；(6)通過(guò)擠壓成型工序?qū)ν吣Ｖ械耐吲鲾D壓成型；(7)通過(guò)脫模前養(yǎng)護(hù)工序?qū)σ殉尚桶胫破愤M(jìn)行脫模的前養(yǎng)護(hù)；(8)通過(guò)脫模工序?qū)⒊尚桶胫破访摮鐾吣＃?9)通過(guò)脫模后養(yǎng)護(hù)工序?qū)σ殉尚桶胫破愤M(jìn)行脫模后的養(yǎng)護(hù)，得到成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述攪拌工序中，包括在砂漿中可分別單獨(dú)或一同組合摻加有助于后道所述聚合物成膜及柔韌性的成膜助劑和增塑劑，加入少量消除攪拌所產(chǎn)生氣泡的消泡劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述振動(dòng)成形工序包括將砂漿在振動(dòng)中從上而下注入瓦模振動(dòng)成形；所述擠壓成型工序?qū)ν吣Ｖ型吲鲾D壓成型的加壓壓力為5～60噸。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述撒粉工序中，所述特制薄粉是包含以重量計(jì)100份的水泥，160～240份的細(xì)粒砂，24～36份的石粉，5～7份的顏料，0.5～1.5份的高效減水劑，20～30份的水混合均勻的混合物。
8.一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的振動(dòng)成形機(jī)，它包括振動(dòng)器、振動(dòng)平臺(tái)、瓦模和成形蓋，其特征在于，所述在成形蓋上制有下料口，在其底部的成形弧面上，開(kāi)挖有排氣槽。
9.一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的脫模前養(yǎng)護(hù)設(shè)備，其特征在于，采用養(yǎng)護(hù)房或養(yǎng)護(hù)車，所述養(yǎng)護(hù)房包括護(hù)墻、頂棚、物架、溫度計(jì)、加熱裝置以及可以閉門封閉或開(kāi)門通風(fēng)的門窗；所述養(yǎng)護(hù)車包括車輪、物架、帷幔和加熱裝置。
10.一種制作高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的封閉水上濕氣養(yǎng)護(hù)設(shè)備，其特征在于，包括盛裝水的圍堰、堆放瓦垛的架子和保持高濕度的罩子。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦的組份及其重量比，詳實(shí)地介紹了這種瓦的生產(chǎn)工藝及使用到的關(guān)鍵加工設(shè)備，它改變了水泥瓦的傳統(tǒng)制作方法，采用特定原料通過(guò)均勻攪拌、瓦模振動(dòng)成形、擠壓成型、脫模的前養(yǎng)護(hù)、脫模后養(yǎng)護(hù)，得到成品。本發(fā)明生產(chǎn)的高強(qiáng)度純彩色石質(zhì)水泥瓦特別是具有更高的強(qiáng)度，堅(jiān)固耐用。生產(chǎn)工藝實(shí)用可靠，且生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)C04B14/06GK1765813SQ20051009423
公開(kāi)日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月28日
發(fā)明者荊國(guó)生, 汪小華 申請(qǐng)人:荊國(guó)生