基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料的沙雕及其制法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于MgO‑MPO4‑H2O胶凝材料的沙雕及其制法。所述制法包括：将磷酸盐、缓凝剂、氧化镁和细沙混合均匀，形成混合体系，所述磷酸盐与氧化镁的质量比为0.1～0.5：1，所述细沙与氧化镁的质量比为10～20：1，所述缓凝剂与氧化镁的质量比为1：0.1～1；将所述混合体系与水按质量比为1～10：1混合均匀，形成MgO‑MPO4‑H2O沙混料；将所述MgO‑MPO4‑H2O沙混料填入沙雕模具中，夯实成型，脱模，制得基于MgO‑MPO4‑H2O胶凝材料的沙雕。本发明专利技术具有施工工艺简单、保存时间久、成本低廉、沙质感强、抗风蚀能力强、易于保存和移动，在沙雕艺术工程上具有广阔的应用前景。

Sand Sculpture Based on MgO-MPO4-H2O Cementitious Material and Its Manufacturing Method

The invention discloses a sand sculpture based on MgO MPO4 H2O cementitious material and a preparation method thereof. The preparation method includes: mixing phosphate, retarder, magnesia and fine sand evenly to form a mixed system, the mass ratio of phosphate to magnesia is 0.1-0.5:1, the mass ratio of fine sand to magnesia is 10-20:1, the mass ratio of retarder to magnesia is 1:0.1-1, and the mixture system and water are evenly mixed to form MgO M. PO4 H_2O sand mixture; the MgO MPO_4 H_2O sand mixture is filled into the sand sculpture mould, compacted and molded, and the sand sculpture based on MgO MPO_4 H_2O cementitious material is prepared. The invention has the advantages of simple construction technology, long preservation time, low cost, strong sand texture, strong wind erosion resistance, easy preservation and movement, and has broad application prospects in sand carving art engineering.

【技术实现步骤摘要】
基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料的沙雕及其制法
本专利技术涉及一种沙雕制作工艺，尤其涉及一种基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕及其制作方法，属于沙雕制作

技术介绍
沙雕是一种以沙和水为原料，通过堆、刻、雕、掏等手段塑成，再经过外表喷洒特定胶水加固而成。沙雕的主要特点是体积大、重量大、易分散、难以保存和移动，作品完成以后经过表面喷洒特定胶水加固。但在现有沙雕艺术品制作中，作品完成以后经过表面喷洒特制的胶水加固，或者在制作过程中加入粘结剂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。但是这些粘结剂制作的沙雕或胶合材料为乳胶的沙雕，很容易风化，在经过雨淋和受冻后，沙雕容易受损，易于出现裂缝，影响其观赏性、美观，艺术价值降低。例如，公开号为CN1548305A的专利公开了一种沙雕艺术品形体固化方法，其将石膏和细沙按一定比例混合，喷涂在沙雕艺术品的表面。该方法延长沙雕保存时间十分有限，无法对沙雕工艺品进行移动和搬运。然而国内外，以MgO-MPO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕的制作至今还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕及其制作方法，以克服现有技术的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料的沙雕的制作方法，其包括：将磷酸盐、缓凝剂、氧化镁和细沙混合均匀，形成混合体系，其中，所述磷酸盐与氧化镁的质量比为0.1～0.5：1，所述细沙与氧化镁的质量比为10～20：1，所述缓凝剂与氧化镁的质量比为1：0.1～1；将所述混合体系与水按质量比为1～10：1混合均匀，形成MgO-MPO4-H2O沙混料；将所述MgO-MPO4-H2O沙混料填入沙雕模具中，夯实成型，脱模，制得基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料的沙雕。本专利技术实施例还提供了由前述方法制作的基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料的沙雕。与现有技术相比，本专利技术的优点包括：1)本专利技术以MgO-MPO4-H2O胶凝为粘结剂，以海沙、河沙、矿沙、沙漠沙等为主要材料制作沙雕。此方法成本低廉、性能稳定、抗风蚀能力强、施工简便，易于长期保存和移动，在沙雕艺术工程上具有广阔的应用前景；2)本专利技术中原材料为无机材料(氧化镁、磷酸盐、细沙)，不会对环境造成污染或破坏，属于绿色环保沙雕，配料方便、易于制作，且施工就地进行，节省大量人力、物力；3)由于本专利技术粘结剂MgO-MPO4-H2O胶凝材料具有高抗腐蚀性(盐碱)、高抗冻融性，在沙漠地区尤其在高寒、温差大、盐渍地区具有优良的性能优势；4)由于MgO-MPO4-H2O胶凝材料相较于其他化学粘合剂具有高强度、和易性好、快速固化、耐腐蚀等优点，因此少量的MgO-MPO4-H2O胶凝材料粘结剂(含量可达到＜10％)就能起到固定作用，同时不会影响沙雕艺术品的视觉感；5)本专利技术具有施工工艺简单、保存时间久、成本低廉、沙质感强、易于保存和移动，可极大提升沙雕艺术品的价值。附图说明图1是本专利技术一典型实施方案中一种基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料为粘结剂为粘结剂的沙雕的制作方法流程示意图。具体实施方式如前所述，鉴于现有技术中的诸多不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。MgO-MPO4-H2O胶凝材料，主要由可溶性磷酸盐(包括NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、Al(H2PO4)3、H3PO4、KH2PO4和(NH4)2HPO4与聚磷酸铵的混合液等)、缓凝剂(包括NaCl、氟化物、可溶性氟硅酸盐、碱金属、碱土金属、硼砂、硼酸、硼酸酯、三聚磷酸钠等)、氧化镁及水组成。MgO-MPO4-H2O胶凝材料具有胶凝性能强、和易性好、固化快、抗高低温性能，在高温气候和严寒气候中均具有稳定性，不会因气候的变化而影响其稳定性。其耐侯性也是十分优异的。以MgO-MPO4-H2O胶凝材料为粘结剂与一定量海沙、河沙、矿沙、沙漠沙等混合可制备沙雕，它具有成本低廉、性能稳定、抗风蚀能力强、施工简便，易于长期保存和移动优点。本专利技术基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料的诸多优点，用于沙雕制作工艺，具体的技术流程为：将磷酸盐、缓凝剂、氧化镁粉及细沙混合，然后将此混合材料，迅速填入模具中，成型即可得到沙雕艺术品，可实现沙雕制作工艺流程化、简单化，充分体现其艺术原貌，极大提升沙雕的艺术价值。请参阅图1所示，本专利技术实施例的一个方面提供了一种基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料为粘结剂为粘结剂的沙雕的制作方法，其包括：将磷酸盐、缓凝剂、氧化镁和细沙混合均匀，形成混合体系，其中，所述磷酸盐与氧化镁的质量比为0.1～0.5：1，所述细沙与氧化镁的质量比为10～20：1，所述缓凝剂与氧化镁的质量比为1：0.1～1；将所述混合体系与水按质量比为1～10：1混合均匀，形成MgO-MPO4-H2O沙混料；将所述MgO-MPO4-H2O沙混料填入沙雕模具中，夯实成型，脱模，制得基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料的沙雕。在一些实施例中，所述磷酸盐包括NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、Al(H2PO4)3、H3PO4、KH2PO4和(NH4)2HPO4中的任意一种或两种以上的组合与聚磷酸铵的混合物等，但不限于此。本专利技术中原材料为无机材料(氧化镁、磷酸盐、细沙)，不会对环境造成污染或破坏，属于绿色环保沙雕。在一些实施例中，所述氧化镁可以是轻烧氧化镁粉、苛性白云石粉、矿物冶炼后含有氧化镁成分的矿渣等，尤其优选为苛性白云石粉为原料的MgO-MPO4-H2O胶凝材料基粘结剂。在一些实施例中，所述缓凝剂包括NaCl、氟化物、可溶性氟硅酸盐、碱金属、碱土金属、硼砂、硼酸、硼酸酯和三聚磷酸钠等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。进一步地，所述细沙包括海沙、河沙、矿沙和沙漠沙等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。进一步地，所述混合体系中还包括掺杂填料，所述掺杂填料可以包括土、矿渣和植物纤维等各种原料中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。进一步地，所述混合体系中还可以加入混凝剂，也可以加入促凝剂等改性剂，以实现凝结速率的调节。在一些更为优选的实施例中，所述制作方法包括：将所述MgO-MPO4-H2O胶凝沙混料填入沙雕模具中，夯实，静置10-30min后脱模，即可制得耐久性的基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕。本专利技术实施例的另一个方面还提供了由前述方法制作的基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕。进一步地，所述基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料为粘结剂的沙雕的形式可多种多样。由于本专利技术MgO-MPO4-H2O胶凝材料，具有高抗腐蚀性(盐碱)、高抗冻融性，在沙漠地区尤其在高寒、温差大、盐渍地区具有优良的性能优势。由于MgO-MPO4-H2O胶凝材料相较于其他化学粘合剂具有高强度、和易性好、快速固化、耐腐蚀等优点，因此少量的MgO-MPO4-H2O胶凝材料粘结剂(含量可达到＜10％)就能起到固定作用，同时不会影响沙雕艺术品的视觉感。综上，本专利技术所制作的基于Mg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MgO‑MPO4‑H2O胶凝材料的沙雕的制作方法，其特征在于包括：将磷酸盐、缓凝剂、氧化镁和细沙混合均匀，形成混合体系，其中，所述磷酸盐与氧化镁的质量比为0.1～0.5：1，所述细沙与氧化镁的质量比为10～20：1，所述缓凝剂与氧化镁的质量比为1：0.1～1；将所述混合体系与水按质量比为1～10：1混合均匀，形成MgO‑MPO4‑H2O沙混料；将所述MgO‑MPO4‑H2O沙混料填入沙雕模具中，夯实成型，脱模，制得基于MgO‑MPO4‑H2O胶凝材料的沙雕。

【技术特征摘要】
1.一种基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料的沙雕的制作方法，其特征在于包括：将磷酸盐、缓凝剂、氧化镁和细沙混合均匀，形成混合体系，其中，所述磷酸盐与氧化镁的质量比为0.1～0.5：1，所述细沙与氧化镁的质量比为10～20：1，所述缓凝剂与氧化镁的质量比为1：0.1～1；将所述混合体系与水按质量比为1～10：1混合均匀，形成MgO-MPO4-H2O沙混料；将所述MgO-MPO4-H2O沙混料填入沙雕模具中，夯实成型，脱模，制得基于MgO-MPO4-H2O胶凝材料的沙雕。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述磷酸盐包括NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、Al(H2PO4)3、H3PO4、KH2PO4和(NH4)2HPO4中的任意一种或两种以上的组合与聚磷酸铵的混合物。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述氧化镁包括轻烧氧化镁粉、苛性白云石粉、矿物冶炼后含有氧化镁成分的矿渣中的任意一种或两种以上的组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，周园，海春喜，曾金波，任秀峰，申月，孙艳霞，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：青海,63