一种人造文化石及其制备方法

技术领域：本发明提供一种人造文化石及其制备方法，属于建筑材料领域。

背景技术：目前的建筑材料领域中，人造石有很多种类，但目前的人造石多存在制备过程中返卤和返潮的问题，以至于影响人造石的质量及强度，而如何克服返卤和返潮的问题来提高人造石的强度，成了一个亟需解决的问题。

发明内容：

发明目的：本发明提供一种人造文化石，其目的是解决以往的人造建材出现的返卤和返潮以至于影响人造石质量的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种人造文化石，其特征在于：所述人造文化石分为主体部分及底层部分；所述主体部分主要由以下质量份的组分同浓度为10～20％的纳米二氧化硅溶液混合后加入抗裂纤维材料制备而成：氯化镁10～20份、胶凝剂8～20份、废弃矿渣15～25份、钛白粉4～5份、抗卤抗潮剂6～10份和珍珠岩30～45份；而底层部分由颗粒大小为3～5mm的陶粒平铺而成。

所述胶凝剂为硫酸镁；所述抗卤抗潮剂的成分及质量比为：本氟硅酸钠∶多聚磷酸钠∶硫酸亚铁∶磷酸三丁酯∶高级补强白炭黑∶磷酸∶精致磷酸钠∶六偏磷酸钠∶三乙醇胺溶剂∶聚乙烯醇＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶9∶65；所述废弃矿渣为质量含量在10％-15％的活性氧化镁；所述抗裂纤维材料为麻丝、玻璃纤维网格布和宽度在2～3公分的竹签。

所述主体部分的组分质量比为：氯化镁17份、硫酸镁13份、废弃矿渣20份、抗卤抗潮剂10份、珍珠岩35份和钛白粉5份。

如上所述的一种人造文化石的制备方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：

按照上述的比例备料；

①、将氯化镁溶解至婆镁度20～30度；

②、将“①”中的物质同废弃矿渣、胶凝剂、抗卤抗潮剂、珍珠岩以及钛白粉按权利要求1的比例倒入容器内，再将麻丝掺入该容器内，然后将上述物质同浓度为10～20％的纳米二氧化硅溶液混合，至混合物用拳攥紧时刚好从指缝流出即可；

③、按照尺寸要求准备模具，在模具的底面及四周涂刷脱模剂然后将②步骤的混合物浇灌至该模具内，浇灌的厚度为模具厚度的1/4，然后在浇灌的混合物上平铺玻璃纤维网格布，然后在玻璃纤维网格布上继续浇灌该混合物，待混合物的浇灌厚度达到模具厚度的一半为止，然后在该混合物上平铺宽度为2～3公分的竹签，竹签的间距为3～4公分，然后继续浇灌该混合物至模具厚度的3/4，然后继续按照第一次的方法平铺竹签，其平铺方向同第一层竹签的方向垂直，然后继续浇灌混合物至与模具厚度平齐，然后压实，再浇灌混合物，再压实，反复三次后停止；

④、在该混合物没有完全干燥之前将颗粒大小为3～5mm的陶粒均匀的平铺在③步骤中浇灌后的混合物上，在20～30℃的环境下，静置12～24小时后将模具撤去，然后继续静置72～120小时即可。

“③”步骤中的玻璃纤维网格布的规格为：网眼：4～5mm*4～5mm；克重：80g-165g/m2。

整个制备过程应避免雨雪的淋浇。

“②”步骤中的麻丝的质量占氯化镁、废弃矿渣、胶凝剂、抗卤抗潮剂、珍珠岩和钛白粉的质量和的1～3％。

优点及效果：本发明提供一种人造文化石，其特征在于：所述人造文化石分为主体部分及底层部分；所述主体部分主要由以下质量份的组分同浓度为10～20％的纳米二氧化硅溶液混合后加入抗裂纤维材料制备而成：氯化镁10～20份、胶凝剂8～20份、废弃矿渣15～25份、钛白粉4～5份、抗卤抗潮剂6～10份和珍珠岩30～45份；而底层部分由颗粒大小为3～5mm的陶粒平铺而成。

该人造文化石，采用废弃的废弃矿渣、珍珠岩以及添加一些抗卤抗潮剂和抗裂纤维材料等原料来制备人造文化石，大大降低了成本，并使用纳米二氧化硅溶液对这些原料进行混合，纳米二氧化硅溶液可以从根本上在分子的范围内来增加整个人造文化石的内部强度，大大提高整体的人造文化石的强度；而且陶粒取代沙石，其质轻、具有耐热耐酸的作用，并且减轻整个人造石质量，而明矾具有很好的收敛作用，可以增强整个人造文化石的紧凑度，明矾和珍珠岩还具有很好的抗寒及减轻重量的效果；而采用本氟硅酸钠、多聚磷酸钠、硫酸亚铁、磷酸三丁酯、高级补强白炭黑、磷酸、精致磷酸钠、六偏磷酸钠、三乙醇胺溶剂和聚乙烯醇等物质，是有效的防止制备过程中的返卤和返潮现象，从而保证人造文化石的强度，而三乙醇胺溶剂还有助于人造文化石的早固和强度；轻烧镁粉中的氧化镁具有很好的阻燃作用；而在人造文化石的面层使用的钛白粉则不仅具有很好的提高表面强度的作用，且可以防紫外线、防水和防腐蚀的功能，可以大大提高该人造文化石的使用寿命。

具体实施方式：下面结合实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1：

①、将15kg氯化镁溶解至婆镁度20度；

②、将“①”中的物质同15kg废弃矿渣、20kg胶凝剂、10kg抗卤抗潮剂、32kg珍珠岩以及4kg钛白粉倒入容器内，再将麻丝掺入该容器内，然后将上述物质同浓度为10％的纳米二氧化硅溶液混合至该混合物用拳攥紧时刚好从指缝流出即可；纳米二氧化硅溶液可以从根本上在分子的范围内来增加整个人造文化石的内部强度；所述胶凝剂为硫酸镁；所述抗卤抗潮剂的成分及质量比为：本氟硅酸钠∶多聚磷酸钠∶硫酸亚铁∶磷酸三丁酯∶高级补强白炭黑∶磷酸∶精致磷酸钠∶六偏磷酸钠∶三乙醇胺溶剂∶聚乙烯醇＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶9∶65；所述废弃矿渣为质量含量在10％-15％的活性氧化镁；

③、按照尺寸要求准备模具，在模具的底面及四周涂刷脱模剂，涂刷脱模剂是为了在拆卸模具时，不会使模具同制备好的人在文化石粘连；然后在该模具内浇灌“②”所得的混合物，浇灌的厚度为模具厚度的1/4，然后在浇灌的混合物上平铺玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布的规格为：网眼：4mm*4mm；克重：80g/m2；玻璃纤维网格用来增加人造文化石的整体性；然后在玻璃纤维网格布上继续浇灌该混合物，待混合物的浇灌厚度达到模具厚度的一半时，在该混合物上平铺宽度为2公分的竹签，竹签的间距为3公分，然后继续浇灌该混合物至模具厚度的3/4，然后继续按照第一次的方法平铺竹签，其平铺方向同第一层竹签的方向垂直，这样一来，两层竹签就在人造文化石内形成了相互交错布置的筏形龙骨，大大提高整个人造文化石的强度；然后继续浇灌混合物至与模具厚度平齐，然后压实，再浇灌混合物，再压实，反复三次后停止；

④、在该混合物没有完全干燥之前将颗粒大小为3～5mm的陶粒均匀的平铺在“③”步骤浇灌后的混合物上形成底层，在20℃的环境下，静置12小时后，将模具撤去，之所以要静置一段时间后再撤去模具是因为防止该人造文化石在没有干燥之前走形，然后继续静置72小时即可，继续静置就是等待干燥的过程。

另外，在上述的“③”中，在模具内浇灌“②”步骤所得混合物之前，可先在模具底部另外平铺一层颗粒大小为0.2～0.4um的钛白粉，平铺的厚度约为1～2mm，这样做的目的是在人造文化石上另外形成一个由钛白粉构成的面层，使用的时候陶粒所形成的是底层，陶粒可以提高该人造文化石在使用时候的粘结摩擦力，而由钛白粉形成的面层不仅具有很好的提高表面强度的作用，且具有防紫外线、防水的功能，可以大大提高该人造文化石的使用寿命。

以上的整个制备过程应避免雨雪的淋浇，强雨雪的淋浇会影响该人造文化石的强度；

实施例2

①、将15kg氯化镁溶解至婆镁度25度；

②、将“①”中的物质同20kg废弃矿渣、8kg胶凝剂、6kg抗卤抗潮剂、45kg珍珠岩以及5kg钛白粉倒入容器内，再将麻丝掺入该容器内，然后将上述物质同浓度为10％的纳米二氧化硅溶液混合至该混合物用拳攥紧时刚好从指缝流出即可；纳米二氧化硅溶液可以从根本上在分子的范围内来增加整个人造文化石的内部强度；所述胶凝剂为硫酸镁；所述抗卤抗潮剂的成分及质量比为：本氟硅酸钠∶多聚磷酸钠∶硫酸亚铁∶磷酸三丁酯∶高级补强白炭黑∶磷酸∶精致磷酸钠∶六偏磷酸钠∶三乙醇胺溶剂∶聚乙烯醇＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶9∶65；所述废弃矿渣为质量含量在10％-15％的活性氧化镁；

③、按照尺寸要求准备模具，在模具的底面及四周涂刷脱模剂，涂刷脱模剂是为了在拆卸模具时，不会使模具同制备好的人在文化石粘连；然后在该模具内浇灌“②”所得的混合物，浇灌的厚度为模具厚度的1/4，然后在浇灌的混合物上平铺玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布的规格为：网眼：5mm*5mm；克重：165g/m2；玻璃纤维网格用来增加人造文化石的整体性；然后在玻璃纤维网格布上继续浇灌该混合物，待混合物的浇灌厚度达到模具厚度的一半时，在该混合物上平铺宽度为3公分的竹签，竹签的间距为4公分，然后继续浇灌该混合物至模具厚度的3/4，然后继续按照第一次的方法平铺竹签，其平铺方向同第一层竹签的方向垂直，这样一来，两层竹签就在人造文化石内形成了相互交错布置的筏形龙骨，大大提高整个人造文化石的强度；然后继续浇灌混合物至与模具厚度平齐，然后压实，再浇灌混合物，再压实，反复三次后停止；

④、在该混合物没有完全干燥之前将颗粒大小为3～5mm的陶粒均匀的平铺在“③”步骤浇灌后的混合物上形成底层，在30℃的环境下，静置20小时后，将模具撤去，之所以要静置一段时间后再撤去模具是因为防止该人造文化石在没有干燥之前走形，然后继续静置96小时即可，继续静置就是等待干燥的过程。

另外，在上述的“③”中，在模具内浇灌“②”步骤所得混合物之前，可先在模具底部另外平铺一层颗粒大小为0.2～0.4um的钛白粉，平铺的厚度约为1～2mm，这样做的目的是在人造文化石上另外形成一个由钛白粉构成的面层，使用的时候陶粒所形成的是底层，陶粒可以提高该人造文化石在使用时候的粘结摩擦力，而由钛白粉形成的面层不仅具有很好的提高表面强度的作用，且具有防紫外线、防水的功能，可以大大提高该人造文化石的使用寿命。

以上的整个制备过程应避免雨雪的淋浇，强雨雪的淋浇会影响该人造文化石的强度；

实施例3

①、将20kg氯化镁溶解至婆镁度30度；

②、将“①”中的物质同25kg废弃矿渣、15kg胶凝剂、8kg抗卤抗潮剂、30kg珍珠岩以及5kg钛白粉倒入容器内，再将麻丝掺入该容器内，然后将上述物质同浓度为20％的纳米二氧化硅溶液混合至该混合物用拳攥紧时刚好从指缝流出即可；纳米二氧化硅溶液可以从根本上在分子的范围内来增加整个人造文化石的内部强度；所述胶凝剂为硫酸镁；所述抗卤抗潮剂的成分及质量比为：本氟硅酸钠∶多聚磷酸钠∶硫酸亚铁∶磷酸三丁酯∶高级补强白炭黑∶磷酸∶精致磷酸钠∶六偏磷酸钠∶三乙醇胺溶剂∶聚乙烯醇＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶9∶65；所述废弃矿渣为质量含量在10％-15％的活性氧化镁；

③、按照尺寸要求准备模具，在模具的底面及四周涂刷脱模剂，涂刷脱模剂是为了在拆卸模具时，不会使模具同制备好的人在文化石粘连；然后在该模具内浇灌“②”所得的混合物，浇灌的厚度为模具厚度的1/4，然后在浇灌的混合物上平铺玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布的规格为：网眼：5mm*5mm；克重：100g/m2；玻璃纤维网格用来增加人造文化石的整体性；然后在玻璃纤维网格布上继续浇灌该混合物，待混合物的浇灌厚度达到模具厚度的一半时，在该混合物上平铺宽度为3公分的竹签，竹签的间距为3公分，然后继续浇灌该混合物至模具厚度的3/4，然后继续按照第一次的方法平铺竹签，其平铺方向同第一层竹签的方向垂直，这样一来，两层竹签就在人造文化石内形成了相互交错布置的筏形龙骨，大大提高整个人造文化石的强度；然后继续浇灌混合物至与模具厚度平齐，然后压实，再浇灌混合物，再压实，反复三次后停止；

④、在该混合物没有完全干燥之前将颗粒大小为3～5mm的陶粒均匀的平铺在“③”步骤浇灌后的混合物上形成底层，在25℃的环境下，静置24小时后，将模具撤去，之所以要静置一段时间后再撤去模具是因为防止该人造文化石在没有干燥之前走形，然后继续静置120小时即可，继续静置就是等待干燥的过程。

另外，在上述的“③”中，在模具内浇灌“②”步骤所得混合物之前，可先在模具底部另外平铺一层颗粒大小为0.2～0.4um的钛白粉，平铺的厚度约为1～2mm，这样做的目的是在人造文化石上另外形成一个由钛白粉构成的面层，使用的时候陶粒所形成的是底层，陶粒可以提高该人造文化石在使用时候的粘结摩擦力，而由钛白粉形成的面层不仅具有很好的提高表面强度的作用，且具有防紫外线、防水的功能，可以大大提高该人造文化石的使用寿命。

以上的整个制备过程应避免雨雪的淋浇，强雨雪的淋浇会影响该人造文化石的强度；

实施例4

①、将20kg氯化镁溶解至婆镁度30度；

②、将“①”中的物质同15kg废弃矿渣、20kg胶凝剂、8kg抗卤抗潮剂、30kg珍珠岩以及5kg钛白粉倒入容器内，再将麻丝掺入该容器内，然后将上述物质同浓度为15％的纳米二氧化硅溶液混合至该混合物用拳攥紧时刚好从指缝流出即可；纳米二氧化硅溶液可以从根本上在分子的范围内来增加整个人造文化石的内部强度；所述胶凝剂为硫酸镁；所述抗卤抗潮剂的成分及质量比为：本氟硅酸钠∶多聚磷酸钠∶硫酸亚铁∶磷酸三丁酯∶高级补强白炭黑∶磷酸∶精致磷酸钠∶六偏磷酸钠∶三乙醇胺溶剂∶聚乙烯醇＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶9∶65；所述废弃矿渣为质量含量在10％-15％的活性氧化镁；

③、按照尺寸要求准备模具，在模具的底面及四周涂刷脱模剂，涂刷脱模剂是为了在拆卸模具时，不会使模具同制备好的人在文化石粘连；然后在该模具内浇灌“②”所得的混合物，浇灌的厚度为模具厚度的1/4，然后在浇灌的混合物上平铺玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布的规格为：网眼：5mm*5mm；克重：100g/m2；玻璃纤维网格用来增加人造文化石的整体性；然后在玻璃纤维网格布上继续浇灌该混合物，待混合物的浇灌厚度达到模具厚度的一半时，在该混合物上平铺宽度为2公分的竹签，竹签的间距为4公分，然后继续浇灌该混合物至模具厚度的3/4，然后继续按照第一次的方法平铺竹签，其平铺方向同第一层竹签的方向垂直，这样一来，两层竹签就在人造文化石内形成了相互交错布置的筏形龙骨，大大提高整个人造文化石的强度；然后继续浇灌混合物至与模具厚度平齐，然后压实，再浇灌混合物，再压实，反复三次后停止；

④、在该混合物没有完全干燥之前将颗粒大小为3～5mm的陶粒均匀的平铺在“③”步骤浇灌后的混合物上形成底层，在30℃的环境下，静置15小时后，将模具撤去，之所以要静置一段时间后再撤去模具是因为防止该人造文化石在没有干燥之前走形，然后继续静置80小时即可，继续静置就是等待干燥的过程。

另外，在上述的“③”中，在模具内浇灌“②”步骤所得混合物之前，可先在模具底部另外平铺一层颗粒大小为0.2～0.4um的钛白粉，平铺的厚度约为1～2mm，这样做的目的是在人造文化石上另外形成一个由钛白粉构成的面层，使用的时候陶粒所形成的是底层，陶粒可以提高该人造文化石在使用时候的粘结摩擦力，而由钛白粉形成的面层不仅具有很好的提高表面强度的作用，且具有防紫外线、防水的功能，可以大大提高该人造文化石的使用寿命。

以上的整个制备过程应避免雨雪的淋浇，强雨雪的淋浇会影响该人造文化石的强度；

实施例5

①、将17kg氯化镁溶解至婆镁度30度；

②、将“①”中的物质同20kg废弃矿渣、13kg胶凝剂、10kg抗卤抗潮剂、35kg珍珠岩以及5kg钛白粉倒入容器内，再将麻丝掺入该容器内，然后将上述物质同浓度为15％的纳米二氧化硅溶液混合至该混合物用拳攥紧时刚好从指缝流出即可；纳米二氧化硅溶液可以从根本上在分子的范围内来增加整个人造文化石的内部强度；所述胶凝剂为硫酸镁；所述抗卤抗潮剂的成分及质量比为：本氟硅酸钠∶多聚磷酸钠∶硫酸亚铁∶磷酸三丁酯∶高级补强白炭黑∶磷酸∶精致磷酸钠∶六偏磷酸钠∶三乙醇胺溶剂∶聚乙烯醇＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶9∶65；所述废弃矿渣为质量含量在10％-15％的活性氧化镁；

③、按照尺寸要求准备模具，在模具的底面及四周涂刷脱模剂，涂刷脱模剂是为了在拆卸模具时，不会使模具同制备好的人在文化石粘连；然后在该模具内浇灌“②”所得的混合物，浇灌的厚度为模具厚度的1/4，然后在浇灌的混合物上平铺玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布的规格为：网眼：5mm*5mm；克重：100g/m2；玻璃纤维网格用来增加人造文化石的整体性；然后在玻璃纤维网格布上继续浇灌该混合物，待混合物的浇灌厚度达到模具厚度的一半时，在该混合物上平铺宽度为2公分的竹签，竹签的间距为4公分，然后继续浇灌该混合物至模具厚度的3/4，然后继续按照第一次的方法平铺竹签，其平铺方向同第一层竹签的方向垂直，这样一来，两层竹签就在人造文化石内形成了相互交错布置的筏形龙骨，大大提高整个人造文化石的强度；然后继续浇灌混合物至与模具厚度平齐，然后压实，再浇灌混合物，再压实，反复三次后停止；

④、在该混合物没有完全干燥之前将颗粒大小为3～5mm的陶粒均匀的平铺在“③”步骤浇灌后的混合物上形成底层，在20℃的环境下，静置15小时后，将模具撤去，之所以要静置一段时间后再撤去模具是因为防止该人造文化石在没有干燥之前走形，然后继续静置80小时即可，继续静置就是等待干燥的过程。

另外，在上述的“③”中，在模具内浇灌“②”步骤所得混合物之前，可先在模具底部另外平铺一层颗粒大小为0.2～0.4um的钛白粉，平铺的厚度约为1～2mm，这样做的目的是在人造文化石上另外形成一个由钛白粉构成的面层，使用的时候陶粒所形成的是底层，陶粒可以提高该人造文化石在使用时候的粘结摩擦力，而由钛白粉形成的面层不仅具有很好的提高表面强度的作用，且具有防紫外线、防水的功能，可以大大提高该人造文化石的使用寿命。

以上的整个制备过程应避免雨雪的淋浇，强雨雪的淋浇会影响该人造文化石的强度；

以上所述的麻丝的质量占氯化镁、废弃矿渣、胶凝剂、抗卤抗潮剂、珍珠岩和钛白粉的质量和的1～3％。

该人造文化石可以根据不同的规格应用在简易房、吊顶和隔断等地方，使用十分方便。

该发明原材料取材方便，成本低廉，制作方法简便易实施，且所制作的人造文化石强度高，无返卤和返潮现象，且在使用的过程中该人造文化石具有很好的防水、防紫外线、抗酸碱性能和防火性能，大大提高其使用寿命。