一种道路防滑砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种道路防滑砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术先将刚玉和硫酸钠溶液搅拌混合，再经冷冻粉碎后过筛，得粉碎料，再经自然解冻，得解冻粉碎料，再用聚乙烯吡咯烷酮配合正硅酸乙酯对解冻粉碎料进行包覆改性，随后将改性解冻粉碎料、镁砂、炭化稻壳纤维和高锰酸钾球磨混合，得球磨料，再将球磨料和粘土混合均匀后，陈化，再经压制成型，得砖坯，随后将砖坯置于烧结炉中，控制不同的烧结温度和烧结环境，经四次烧结成型后，冷却，即得道路防滑砖。本发明专利技术所得道路防滑砖具有优异的防滑性能。

Preparation method of a road skid proof brick

The invention discloses a preparation method of a road skid proof brick, which belongs to the technical field of building materials. The invention first mixes corundum and sodium sulfate solution, then freezes and smashes the crushed material, then defrosts the crushed material naturally, and then coats the defrosted crushed material with polyvinylpyrrolidone and tetraethyl silicate, and then defrosts the crushed material, magnesia, carbonized rice husk fiber and high manganese. Potassium acid ball mill mix, get ball abrasive, mix ball abrasive and clay evenly, aging, pressing molding, get brick billet, then put the brick billet in the sintering furnace, control different sintering temperature and sintering environment, after four sintering molding, cooling, road anti-skid brick. The road skid proof brick obtained by the invention has excellent skid resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种道路防滑砖的制备方法
本专利技术公开了一种道路防滑砖的制备方法，属于建筑材料

技术介绍
目前市场上防滑砖产品有很多类，决大部分的防滑砖是瓷砖类，其防滑效果是采用在瓷砖表明形成凹凸颗粒或起伏花纹以增加瓷砖表面的摩擦力。但瓷砖类防滑砖表面光滑，防滑效果一般，尤其是瓷砖表面有水后其防滑效果更差。还有一类防滑砖是用水泥砂浆浇铸出表面有条纹或圆点图案的水泥砖，这类防滑砖装饰效果及防滑性一般，主要用于室外人行步道上。还有将石材表面凿成粗糟的毛面或切割出条纹以增加其表面摩擦力，制成石材型防滑砖。上述各类防滑砖虽然各有特点及用途但其主要问题是防滑效果不尽理想。目前建材市场上防滑类产品并不十分丰富，品种及式样较单调，而因地面湿滑导致滑倒摔伤的事故屡见不鲜，因此需用更多的具有防滑功能的新产品来弥补市场的不足，以保证人们行走的安全性，减少滑倒摔伤的危险。滑倒或跌倒是工作场所和公共场合常见的事故。大部分的滑倒发生在工作场所有污染物（如水、油或滑石粉等）时。研究表明，产生滑倒的原因包括环境、地面材料、污染物、使用方法、人的行为以及鞋类材料等。根据不同场合对防滑性能的要求，选择适当的地面材料，对于预防和减少滑倒事故的发生，有着非常重要的意义。针对目前传统的防滑砖还存在的防滑性能不佳的问题，还需对其进行进一步研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统防滑砖防滑性能不佳的问题，提供了一种道路防滑砖的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）按质量比为1：10～1：15将刚玉和硫酸钠溶液搅拌混合，再经冷冻粉碎，过筛，得粉碎料，再经自然解冻，得解冻粉碎料；（2）按质量比为3：1～10：1将解冻粉碎料和聚乙烯吡咯烷酮搅拌恒温搅拌混合，再滴加聚乙烯吡咯烷酮质量0.3～0.5倍的正硅酸乙酯，搅拌反应45～60min后，过滤，得改性解冻粉碎料；（3）按重量份数计，依次取60～80份改性解冻粉碎料，30～40份铝碳硼化合物，20～30份镁砂，8～10份炭化稻壳纤维，4～6份高锰酸钾，加入球磨机中，球磨混合2～4h后，得球磨料；（4）按重量份数计，依次取200～300份球磨料，80～120份粘土，搅拌混合均匀后，陈化，压制成型，得砖坯；（5）将砖坯移入烧结炉中，先于温度为500～550℃条件下预烧4～6h后，再向烧结炉中以600～800mL/min速率通入一氧化碳，继续升温至1100～1150℃，二次烧结45～60min后，停止通入一氧化碳，并继续升温至1350～1360℃，三次烧结2～4h后，继续升温至1520～1550℃，四次烧结45～50min后，随炉冷却至室温，即得道路防滑砖。步骤（1）所述刚玉为白刚玉、棕刚玉、黑刚玉、铬刚玉或烧结刚玉中的任意一种。步骤（3）所述铝碳硼化合物分子式为Al8B4C7。步骤（3）所述镁砂为轻烧镁砂或电熔镁砂中的任意一种。步骤（3）所述炭化稻壳纤维制备过程为：按重量份数计，依次取80～100份稻壳纤维，0.4～0.6份氟化钠，3～5份纳米铁粉，搅拌混合后，置于炭化炉中，于氩气保护状态下，缓慢升温至550～600℃，保温炭化2～4h后，继续缓慢升温至1450～1550℃，保温炭化2～4h后，随炉冷却至室温，出料，得炭化稻壳纤维。步骤（4）所述粘土为高岭土或蒙脱土中的任意一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术首先利用冷冻机械粉碎对刚玉进行粉碎处理，处理后的刚玉表面缺陷较多，表面活性高，易发生团聚，本专利技术通过采用聚乙烯吡咯烷酮配合正硅酸乙酯对解冻粉碎料进行改性处理，利用聚乙烯吡咯烷酮在粉碎后的刚玉表面形成包覆层，提高其分散性，随后利用其吸附正硅酸乙酯水解产生的二氧化硅，弥补机械粉碎过程中刚玉表面产生的缺陷和棱角结构，从而避免在后续混料过程中，充当磨料粒子的刚玉发生团聚，使其良好分散在体系中，使产品的防滑性能得到有效保障；（2）本专利技术通过添加多种添加料，并控制不同的烧结温度和烧结环境，首先，在较低温度下烧结时，高锰酸钾分解，产生二氧化锰和氧气，氧气的产生，可使炭化稻壳料中多余炭质氧化，生成二氧化碳，产生的二氧化碳扩散挥发过程中，进一步丰富产品表面和内部孔隙，从而使产品表面粗糙度提高，防滑性能提高，另外，随着温度的进一步升高，刚玉表面包覆的有机物热解，使刚玉表面棱角等粗糙结构暴露，热解产生的气体可使刚玉逐渐上浮，提高产品表面防滑性能，而铝碳硼化合物与一氧化碳反应，生成氧化铝，氧化硼和碳，氧化硼呈熔融状态，提高体系内部流动性，有利于各种成分的重新分布，而氧化铝和镁砂中的氧化镁反应生成镁铝尖晶石结构，使产品力学性能得以有效提升，与此同时，随着温度进一步升高，氧化硼蒸发并于氧化镁形成液相，液相和镁铝尖晶石共存，在产品表面形成致密层，而随着温度再次升高，氧化硼达到沸点挥发，在产品表面形成多孔且力学性能优异的复合防滑层，使产品防滑性能得到长期有效的保障。具体实施方式按质量比为1：3～1：5将目数为40～80目的刚玉和质量分数为10～12%的硫酸钠溶液倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min，得混合液，再将混合液置于冷冻粉碎机中，以液氮为冷冻介质，冷冻粉碎后过120～180目筛，得粉碎料，再将所得粉碎料于室温条件下，自然解冻，得解冻粉碎料；按质量比为3：1～10：1将解冻粉碎料和聚乙烯吡咯烷酮搅拌于温度为45～50℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌混合2～4h，得分散液，再向分散液中滴加聚乙烯吡咯烷酮质量0.3～0.5倍的正硅酸乙酯，待正硅酸乙酯滴加完毕后，继续搅拌反应45～60min，过滤，得改性解冻粉碎料；按重量份数计，依次取80～100份稻壳纤维，0.4～0.6份氟化钠，3～5份纳米铁粉，用玻璃棒搅拌混合10～15min后，得稻壳混合料，再将稻壳混合料移入炭化炉中，并以80～200mL/min速率向炭化炉内通入氩气，于氩气保护状态下，以0.2～0.4℃/min速率缓慢升温至550～600℃，保温炭化2～4h后，继续以0.6～0.8℃/min速率缓慢升温至1450～1550℃，保温炭化2～4h后，随炉冷却至室温，出料，得炭化稻壳纤维；按重量份数计，依次取60～80份改性解冻粉碎料，30～40份铝碳硼化合物，20～30份镁砂，8～10份炭化稻壳纤维，4～6份高锰酸钾，加入球磨机中，并按球料质量比为10：1～30：1加入球磨珠，球磨混合2～4h后，出料，得球磨料；按重量份数计，依次取200～300份球磨料，80～120份粘土，倒入混料机中，以600～800r/min转速搅拌混合3～5h后，于室温条件下，静置陈化12～16h，得陈化料，再将所得陈化料倒入模具中，于压力为6～10MPa条件下，压制成型后，脱模，得砖坯；再将所得砖坯转入烧结炉中，以3～5℃/min速率持续升温至500～550℃，保温预烧4～6h后，以600～800mL/min速率向烧结炉内通入一氧化碳，并以8～10℃/min速率持续升温至1100～1150℃，二次烧结45～60min后，停止通入一氧化碳，并继续以8～10℃/min速率持续升温至1350～1360℃，三次烧结2～4h后，继续以3～5℃/min速率持续升温至1520～1550℃，四次烧结45～50min后，随炉冷却至室温，出料，即得道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路防滑砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比为1：10～1：15将刚玉和硫酸钠溶液搅拌混合，再经冷冻粉碎，过筛，得粉碎料，再经自然解冻，得解冻粉碎料；（2）按质量比为3：1～10：1将解冻粉碎料和聚乙烯吡咯烷酮搅拌恒温搅拌混合，再滴加聚乙烯吡咯烷酮质量0.3～0.5倍的正硅酸乙酯，搅拌反应45～60min后，过滤，得改性解冻粉碎料；（3）按重量份数计，依次取60～80份改性解冻粉碎料，30～40份铝碳硼化合物，20～30份镁砂，8～10份炭化稻壳纤维，4～6份高锰酸钾，加入球磨机中，球磨混合2～4h后，得球磨料；（4）按重量份数计，依次取200～300份球磨料，80～120份粘土，搅拌混合均匀后，陈化，压制成型，得砖坯；（5）将砖坯移入烧结炉中，先于温度为500～550℃条件下预烧4～6h后，再向烧结炉中以600～800mL/min速率通入一氧化碳，继续升温至1100～1150℃，二次烧结45～60min后，停止通入一氧化碳，并继续升温至1350～1360℃，三次烧结2～4h后，继续升温至1520～1550℃，四次烧结45～50min后，随炉冷却至室温，即得道路防滑砖。...

【技术特征摘要】
1.一种道路防滑砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比为1：10～1：15将刚玉和硫酸钠溶液搅拌混合，再经冷冻粉碎，过筛，得粉碎料，再经自然解冻，得解冻粉碎料；（2）按质量比为3：1～10：1将解冻粉碎料和聚乙烯吡咯烷酮搅拌恒温搅拌混合，再滴加聚乙烯吡咯烷酮质量0.3～0.5倍的正硅酸乙酯，搅拌反应45～60min后，过滤，得改性解冻粉碎料；（3）按重量份数计，依次取60～80份改性解冻粉碎料，30～40份铝碳硼化合物，20～30份镁砂，8～10份炭化稻壳纤维，4～6份高锰酸钾，加入球磨机中，球磨混合2～4h后，得球磨料；（4）按重量份数计，依次取200～300份球磨料，80～120份粘土，搅拌混合均匀后，陈化，压制成型，得砖坯；（5）将砖坯移入烧结炉中，先于温度为500～550℃条件下预烧4～6h后，再向烧结炉中以600～800mL/min速率通入一氧化碳，继续升温至1100～1150℃，二次烧结45～60min后，停止通入一氧化碳，并继续升温至1350～1360℃，三次烧结2～4h后，继续升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帮燕，许玉，张烨，
申请(专利权)人：杨帮燕，
类型：发明
国别省市：江苏,32