Искусственный мрамор своими руками: подробное описание технологии

Натуральный мрамор – дорогой материал, который просто потрясающе смотрится в интерьере. Поэтому в условиях современного производства широко применяется технология создания искусственного камня, который отливается в формах, а по качеству не уступает природному сырью.

Содержание:

• Описание и виды материала
• Литьевой
• Оселковый
• Молотый (микрокальцит)
• Жидкий
• Производство литьевого искусственного мрамора
• org/ListItem»> Оборудование
• Состав сырья
• Технология производства
• Приготовление раствора
• Подготовка и наполнение форм
• Обработка готовых плит
• Использование и рекомендации по уходу

При желании сделать искусственный мрамор можно даже самостоятельно. Такой материал послужит отличной основой для столешниц, мебели, предметов быта и подойдет для оформления фасадов.

Столешницы из мрамора для ванной

к содержанию ↑

Описание и виды материала

Искусственный мрамор – это декоративный и строительный материал, довольно точно имитирующий натуральный камень. Он нашел широкое применение на стройке, в ремонте помещений и в промышленности.

Для его изготовления используются как минеральные компоненты, так и синтетические смолы, прочие добавки. За счет специального способа введения красителей поверхность готового изделия имеет характерный рисунок с мраморными разводами и крапинками.

Искусственный мрамор отличается множеством положительных характеристик:

• высокой механической прочностью;
• долговечностью, длительным периодом эксплуатации;
• низкой тепло- и электропроводностью;
• пожарной безопасностью;
• экологичностью, безвредностью;
• стойкостью к действию кислот, щелочей, жиров, влаги;
• эстетичным внешним видом;
• твердостью, простотой обработки.

В зависимости от способа производства искусственный мрамор может быть литьевым, оселковым, молотым или жидким.

к содержанию ↑

Литьевой

Этот композитный материал пользуется самой большой популярностью, поскольку литьевой способ изготовления применим даже в домашних условиях. Основу искусственного мрамора составляют минеральный наполнитель (кварцевый песок или каменная крошка) и полиэфирная смола. В промышленности в состав также вводят пластификаторы, другие целевые добавки.

к содержанию ↑

Оселковый

Материал представляет собой окрашенную под мрамор гипсовую массу, которая разводится клеевым раствором. В состав обязательно добавляются вещества, замедляющие схватывание гипса. За счет шлифовки и полировки изделия из оселкового мрамора имеют красивый блеск. Они получаются прочными и легкими.

Плиты оселкового мрамора

Важно! Изделия из оселкового мрамора не переносят повышенную влажность.

к содержанию ↑

Молотый (микрокальцит)

Колотый (молотый) мрамор – это порошкообразный материал белого, сероватого цвета, полученный путем измельчения мраморной крошки. Он идет на изготовление ЛКМ, линолеума, разных видов пластика. Готовые изделия отличаются прочностью, устойчивостью к УФ-излучению, но их влагостойкость довольно низка.

к содержанию ↑

Жидкий

Материал производится путем соединения мраморной крошки и акриловых полимеров. Он легкий, гибкий, совершенно нетоксичный и экологичный. За счет малой толщины листы жидкого искусственного мрамора можно резать ножницами и применять вместо обоев. Поверхность будет ровной, бесшовной и прочной.

к содержанию ↑

Производство литьевого искусственного мрамора

Перед началом работ нужно сразу подготовить все материалы и расходники, а также купить или взять в аренду инструменты и приспособления для производства мрамора.

Оборудование

Прежде всего нужны матрицы – формы для заливки мраморной смеси. Лучше всего зарекомендовали себя формы из полиуретана — они очень прочные, не деформируются, хотя и стоят недешево.

Форма для столешницы

Также понадобятся:

• компоненты для замешивания состава;
• строительный миксер;
• шлифовальная машинка;
• емкость;
• распылитель для гелькоута или кисточки для смазывания форм.

к содержанию ↑

Состав сырья

Основными компонентами являются полиэфирная смола (гелькоут) и мраморная крошка (мука) в пропорции 4:1. Также для прочности и улучшения эксплуатационных характеристик применяются цемент, гипс, известь, кварцевый песок.

Важно! При желании цементом можно полностью заменить полиэфирную смолу в составе, но надежность готового мрамора снизится.

В таком случае «рецепт» раствора будет следующим:

• песок – 2 части;
• цемент – 1 часть;
• мелкая каменная крошка – 25% от общего объема;
• вода – 0,2 части;
• пластификатор – 1% от веса цемента;
• пигмент – 1% от веса цемента.

к содержанию ↑

Технология производства

Способ производства искусственного мрамора несложен, важно лишь следовать указанным рекомендациям.

Приготовление раствора

В чистую емкость насыпают сухие компоненты, тщательно перемешивают их миксером и вводят краситель. Последний вмешивают осторожно, чтобы сохранить неравномерность окраски готового материала.

Затем массу разбавляют водой, хорошо встряхивают или помещают на вибростол – это поможет избавиться от воздушных пузырей. Воду вводят в 2 приема: первым делом добавляют 80% жидкости, потом вливают пластификатор, а затем оставшуюся воду.

к содержанию ↑

Подготовка и наполнение форм

Формы выставляют в строго горизонтальном положении, сбрызгивают гелькоутом (полиэфирной смолой), заливают раствор. Встряхивают для избавления от лишнего воздуха и оставляют застывать минимум на сутки под пленкой.

Совет! Для усиления прочности мрамора делают армирование – помещают в толщу раствора проволочную сетку.

к содержанию ↑

Обработка готовых плит

После отверждения формы переворачивают, достают каменные плиты и приступают к шлифованию. Такие изделия можно резать только оборудованием с алмазными дисками.

Использование и рекомендации по уходу

Искусственный мрамор часто применяют для декорирования помещений, облицовки стен. Из него получаются красивые столешницы, подоконники, лестницы, скульптуры, декоративные фонтаны. Материал подходит для отделки фасадов домов, подчеркивания оконных и дверных проемов, создания тротуарной плитки.

Искусственный мрамор нужно очищать при помощи мягкой ткани, так как жесткие щетки могут оставить на нем царапины. Его моют с применением жидких СМС и не используют для полировки средства на основе олифы. В остальном материал считается довольно неприхотливым и при правильном подходе служит долгие годы.

примеры использования, виды, технология изготовления своими руками

Мрамор как строительный материал применялся с античных времён для постройки зданий и их облицовки. Из мрамора создавали скульптуры, им украшали дворцы и храмы и неспроста — ведь это красивейший материал с уникальной структурой. Обходился владельцам этих строений он очень недёшево, со временем цена на него несколько упала, но даже в наши дни мало кто может себе позволить этот материал. И тогда на замену натуральному камню пришел искусственный мрамор.

• Сферы применения искусственного материала
• Сравнение с натуральным камнем
• Основные разновидности
  • С использованием цемента
  • На основе полиэфирных смол
  • Оселковый мрамор из гипса

Сферы применения искусственного материала

Искусственный мрамор — это имитация натурального камня, изготавливается он из полиэфирных смол, бетона или гипса с добавлением различных красителей и наполнителей. Широкий выбор добавок позволяет получить при изготовлении отделочный материал, обладающий всеми нужными конкретному потребителю свойствами. Этот материал нашёл широкое применение при строительных и отделочных работах.

Он используется как для наружной облицовки строений, так и для внутренней отделки, прекрасно сочетаясь при этом практически с любым интерьером. А также из него изготавливают столешницы, раковины, ванны, бордюры, плинтуса и многое другое.

Сравнивая работы по обработке натурального камня и любые работы с искусственным мрамором, становится ясно, что трудозатраты просто несоизмеримы. К примеру, чтобы изготовить ванную из натурального мрамора, нужно сначала из цельной глыбы камня вытесать ванну, затем отшлифовать её. Кроме трудоёмкости процесса, нужно учесть риск того, что камень в процессе расколется, не выдержав механических нагрузок, ведь мрамор не самый прочный материал. А для изготовления ванной из искусственного камня нужно сделать пластичную смесь, залить её в форму, дождаться высыхания изделия и обработать шлифовальной машиной.

Трудозатраты вкупе со стоимостью материала создают основную стоимость товара. Именно поэтому при покупке ванны из натурального мрамора придётся заплатить в 5−7 раз дороже, чем при покупке ванны из искусственного.

Примерно такое же соотношение будет, если сравнивать любые другие предметы из этих материалов, и это понятно, ведь натуральный мрамор — материал не для всех. А можно ещё больше уменьшить затраты, изготовив искусственный мрамор своими руками.

Сравнение с натуральным камнем

За тысячелетия использования натуральный мрамор, естественно, показал свои хорошие и плохие качества. Искусственный камень используется намного меньше, однако этого срока достаточно, чтобы были выявлены его достоинства и недостатки.

Можно сравнить эти материалы по основным свойствам и характеристикам:

• Экологичность. Несомненно, натуральный камень выигрывает по этой характеристике у искусственных материалов. Однако производители утверждают, что все компоненты любого типа искусственного мрамора безопасны для здоровья, к тому же очень часто на эти материалы наносятся специальные покрытия, препятствующие выделениям любых веществ.
• Прочность. Натуральный мрамор нетрудно поцарапать простым ножом. Искусственные аналоги могут быть изготовлены настолько прочными, что скорее затупится нож, чем на поверхности появится царапина. К тому же повреждения таких поверхностей легко устраняются.
• Способность к теплопередаче (морозостойкость и теплостойкость). По этим параметрам оба вида камня показывают отличные характеристики, ими можно как облицовывать здания снаружи, так и использовать, например, при отделке каминов. Разрушения материалов не будет ни от мороза, ни от пламени.
• Стоимость. По этому показателю искусственный камень безоговорочно выигрывает у натурального мрамора.
• Водостойкость. Натуральный мрамор может быть различной зернистости и плотности, рыхлый мрамор не рекомендуется использовать для отделки помещений, где он может подвергнуться воздействию воды (ванные комнаты, туалеты, бассейны и т. д. ). При изготовлении искусственного камня достаточно озаботиться наличием в составе соответствующих добавок, или покрыть его гидрофобизаторами.
• Кислотостойкость. Натуральный мрамор подвержен влиянию различных кислот, в том числе и входящих в некоторые средства бытовой химии, больше искусственного. А в случае попадания на него соляной кислоты вообще происходит бурная реакция.

Основные разновидности

Искусственный мрамор изготавливается по несложной схеме: подготавливается пластичная смесь с различными наполнителями и красителями, ей придаётся необходимая форма, после чего смесь застывает до твёрдого состояния. В твёрдом состоянии изделие шлифуется для придания ему гладкости и глянца. В зависимости от основы состава можно выделить три основных вида искусственного камня:

• на основе цементно-песчаной смеси;
• на основе полиэфирных смол;
• оселковый (гипсовый) мрамор.

Все они могут применяться для изготовления искусственного мрамора в домашних условиях, для этого не требуется дорогостоящего оборудования, а все составляющие можно приобрести в строительных магазинах.

Конечно, желательно наличие вибростола, но для небольших объёмов изготовления можно обойтись без него, нужно лишь следить за тем, чтобы раствор полностью заполнял форму, не оставляя пустот.

При выполнении работ по любой технологии понадобятся формы из пластика, гипса, полиуретана или другого подходящего материала. Форму можно изготовить самостоятельно из имеющихся материалов, к примеру, для плитки или небольшой столешницы можно изготовить бортики из деревянных брусьев, а для днища использовать стекло. Чем более гладкой будет внутренняя поверхность формы, тем легче будет извлекать из неё изделие, и тем меньше надо будет его шлифовать. Лучше всего, если форму можно будет разобрать.

С использованием цемента

Для начала нужно на внутреннюю поверхность формы нанести слой гелькоута. Этот слой будет внешней оболочкой готового изделия, лучше всего использовать влагостойкий гелькоут. Цвет подбирается по своему усмотрению. Смешивая гели разных цветов, можно получить свой неповторимый рисунок текстуры внешней поверхности изделия.

А также можно использовать бесцветный гелькоут, в этом случае красители нужно будет добавлять в цементно-песчаную смесь. Добавлять краситель нужно неравномерно, разными порциями в самом конце размешивания раствора, чтобы при перемешивании получились различные по толщине и направленности прожилки, имитирующие структуру натурального камня. Раствор в форму заливается только после полного высыхания гелькоута. Для приготовления раствора нужно взять две части мелкого, хорошо просеянного песка и одну часть цемента М-400.

Наполнителем смеси послужит мелкий щебень, в качестве пластификатора можно использовать гашёную известь, растворённый в воде стиральный порошок или жидкое мыло. Готовым раствором аккуратно, небольшими порциями заполняется форма.

Излишки раствора удаляются шпателем, после чего форма накрывается полиэтиленовой плёнкой, это замедлит испарение влаги из высыхающего изделия. Время высыхания зависит от размеров изделия, после полного высыхания его осторожно извлекают из формы, шлифуют и полируют поверхность.

На основе полиэфирных смол

Искусственный камень, изготовленный этим способом, также называют жидким мрамором. Стоимость составляющих, используемых при таком способе, будет значительно выше, но зато изделие будет легче и прочнее, что немаловажно при изготовлении многих предметов. Для приготовления полимербетона потребуются компоненты в следующих пропорциях:

• полиэфирные смолы — 1 часть;
• наполнитель (кварцевый песок или измельчённый щебень) — 3−4 части.

Вместо полимербетона можно использовать смесь АСТ-Т и бутакрила (это холодно-твердеющая пластмасса) с добавлением в качестве наполнителя мелкого щебня, песка или мраморной крошки. Наполнителя добавляется не более 50% от объёма полимербетона.

Для начала наносится гелькоут на форму. Смесь тщательно перемешивается в сухом состоянии, постепенно добавляется вода, и в самом конце красители. Смесь начнёт застывать через 15—20 минут после добавления воды. Как и в предыдущей технологии, красители размешивать надо так, чтобы получились разнообразные линии и полосы, имитирующие прожилки в настоящем камне. Полимербетон заливается в форму, через 10 часов можно извлечь готовое изделие. При необходимости поверхность изделия шлифуется и полируется.

Оселковый мрамор из гипса

Этот вид искусственного камня представляет собой смесь гипса, клеящего состава и красителей. В воду добавляется клей и хорошо размешивается, этой водой затворяют гипс и тщательно перемешивают. Пропорции компонентов подбираются индивидуально, главное, чтобы раствор был довольно жидким для полного заполнения формы. Клея в воду нужно добавлять 2−3% от общего объёма. Клей, во-первых, послужит упрочняющим раствор веществом, а во-вторых, увеличит время застывания раствора, что очень актуально для гипсовых смесей.

Небольшую часть раствора кладут в подготовленную форму, добавляют красители, размешивают, пока не получатся линии и полосы, напоминающие структуру натурального камня. Сразу же поверх этого слоя выкладывают остальной раствор. После высыхания смеси изделие тщательно шлифуется, отшлифованная поверхность напоминает такие виды камня, как ляпис-лазурь и малахит.

Несомненно, лучшими эксплуатационными качествами обладает литьевой мрамор, одновременно он будет и самым дорогим. У такого материала очень широкая область применения. Изделия на основе цементно-песчаной смеси будут прочными, но тяжёлыми, в основном таким способом изготавливают напольные плитки или бордюры и другие массивные конструкции.

Мрамор на основе гипса будет более лёгким и хрупким, такой материал рекомендуется использовать для изготовления облицовочной плитки и других предметов, используемых внутри помещения.

Все, что вам нужно знать об искусственном и натуральном мраморе

Первозданная элегантность мрамора сделала его одним из лучших вариантов домашнего декора для покупателей жилья. Мраморный пол в гостиной или кухонная столешница с мраморной столешницей могут добавить привлекательную красоту внутреннему ультрасовременному декору. Вам интересно, является ли искусственный мрамор настоящим мрамором? Давайте узнаем, чем отличается натуральный мрамор от искусственного!

Что такое натуральный мрамор?

Мрамор представляет собой метаморфический камень, состоящий в основном из кальцита. Это форма известняка, которая с годами изменилась из-за огромного давления и тепла. В то время как некоторые мраморы девственно белые, другие имеют множество цветных прожилок из-за присутствия различных минералов, присутствующих в известняке.

Природный мрамор представляет собой твердую горную породу, реагирующую на кислотные вещества; следовательно, он меняет свой цвет при воздействии таких веществ. Сегодня натуральный мрамор популярен и применим в современном домашнем декоре, таком как наружные стены, скульптуры, кухня, лестница, туалет и т. д.

Что такое искусственный мрамор?

 Изображая неуловимость технологии, искусственный мрамор отличается от природного мрамора с точки зрения геологической активности. Это рукотворное творение, построенное из мелких кусочков мрамора, каменного порошка, кварца, песка, канифоли, пластика, цемента и акрилового клея, смешанных в заданной пропорции. Смесь энергично перемешивают в вакууме, а затем выдерживают под высоким давлением в форме для затвердевания и образования твердых мраморных пород.

Некоторые покупатели теперь предпочитают искусственный мрамор, так как он экономически эффективен. Их использование в основном можно увидеть в некоторой мебели, кухонных столешницах, стенах и полах.

Разница между искусственным мрамором и натуральным мрамором

Любая форма камня, особенно мрамор, может подчеркнуть сияние дома, но покупатели не могут определиться между натуральным и искусственным мрамором. Вот некоторые отличительные факторы, помогающие домовладельцу сделать правильный выбор между двумя видами мрамора.

1. Множество цветовых узоров

Цвет натурального мрамора зависит от наличия примесей в известняке. Искусственный мрамор, наоборот, имеет разнообразную окраску и узоры, что увеличивает разнообразие выбора. Цвета добавляются искусственно, и им часто не хватает естественного цвета, текстуры, зерна и блеска натурального мрамора.

2. Уход

Натуральный мрамор – это драгоценный камень, уход за которым требует больших затрат. Это твердый, но хрупкий камень, который через некоторое время может обесцвечиваться или трескаться. Поэтому часто рекомендуется перепломбировать каждые шесть месяцев. Владельцы натурального мрамора должны избегать попадания масла, кислотных веществ или чистящих средств, несовместимых с мрамором, поскольку они могут повредить камень.

Искусственный/искусственный мрамор, с другой стороны, представляет собой непористое вещество, требующее меньшего ухода и обслуживания. Процесс создания искусственного мрамора делает его устойчивым к маслам, пятнам и обесцвечиванию. Даже обычные чистящие средства совместимы с искусственным мрамором.

3. Вес

По сравнению с натуральным мрамором культивированный мрамор сравнительно тоньше и легче, что облегчает его транспортировку. Небольшой вес облегчает установку и способствует экономии средств.

4. Однородность

Каждый натуральный мрамор уникален, и шансы найти точную пару очень малы. Но поскольку он создан руками человека, искусственный мрамор однороден, и покупатели могут найти множество подобных образцов для реализации. Кроме того, искусственный мрамор имеет двустороннюю однородность, поэтому реализация зависит от предпочтений покупателя.

5. Термостойкость

Натуральный мрамор образуется в результате географической деятельности, подвергаясь воздействию огромной температуры и давления, в то время как искусственный мрамор не обладает термостойкостью. В состав смеси для создания искусственного мрамора входит клей, который может расплавиться или сгореть при высокой температуре.

6. Цена

Натуральный мрамор дорог, так как это камень премиум-класса, огранка, добыча и доступность которого делают его дорогостоящим. Напротив, искусственный мрамор дешевле, так как его можно легко создать в карьере из смеси нескольких элементов и затвердеть в форме.

7. Установка

Будучи твердым камнем, натуральный мрамор требует квалифицированной рабочей силы для установки, иначе это приводит к скручиванию, растрескиванию, обесцвечиванию и лопанию мраморных прожилок. Тем не менее, резка, установка и регулировка искусственного мрамора не вызывают затруднений, поскольку они менее хрупкие.

Плюсы и минусы натурального и искусственного мрамора

Натуральный мрамор

Плюсы	Минусы
Изготовлен из природного известняка. Мрамор великолепен и подчеркивает величие дома. Увеличить стоимость свойства. Он довольно тяжелый. Долговечный и уникальный.	Натуральный мрамор стоит дорого. Может испачкаться и обесцвечиваться. Деградирует со временем.

Искусственный мрамор

Плюсы	Минусы
Его цена имеет значительное преимущество перед натуральным мрамором Его можно модифицировать и придать форму в соответствии с предпочтениями пользователя Высококачественный искусственный мрамор напоминает натуральный мрамор Простота обслуживания и экономичность Чрезвычайно прочный	Трудно удаляемые крахмалы с поверхности искусственного мрамора Производственный процесс делает его более прочным, чем натуральный мрамор Может отличаться по качеству из-за некачественных элементов, используемых при производстве Гелевое покрытие искусственного мрамора часто трескается при длительном использовании.

Мрамор — воплощение красоты. Некоторые дизайнеры интерьеров и покупатели жилья все чаще используют мрамор, особенно искусственный/культивированный мрамор, для создания стильного образа в рамках доступного ассортимента. В то время как натуральный мрамор является драгоценным камнем, ценность искусственного мрамора не менее велика.

HomeLane предлагает свои услуги, чтобы предоставить клиентам счастливое жилье со всеми аспектами роскоши. Мы верим в то, что помогаем своим клиентам украсить и обновить свои дома наилучшим образом. Свяжитесь с нашими экспертами, чтобы получить рекомендации, а также профессиональную помощь.

Искусственный мрамор и способ его изготовления

Изобретение в целом относится к искусственному мрамору и способу изготовления искусственного мрамора. Более конкретно, изобретение относится к искусственному мрамору, полученному с использованием сырья, такого как кремнезем, плавиковый шпат, и отходов, таких как известняк, глина, магнезит, фосфат.

В геологическом отношении природный мрамор представляет собой мономинеральную метаморфическую породу со значительным содержанием кальцита. Природные мраморы, такие как тасосский мрамор и гранит, широко используются во многих сферах строительства по всему миру. В настоящее время синтетический мрамор заменяет натуральный мрамор в различных строительных целях, поскольку натуральный мрамор быстро становится дефицитным. Свойства искусственного мрамора такие же, как у натурального мрамора. Как правило, искусственный мрамор изготавливают с использованием наполнителей и синтетической смолы в качестве связующего. Как правило, наполнители из карбоната кальция являются основным ингредиентом, используемым для изготовления искусственного мрамора, поскольку наполнители из карбоната кальция имеют низкую стоимость.

Искусственный мрамор можно изготавливать разными способами из разного сырья. Искусственный мрамор средней прочности может быть получен путем примешивания доломита к эпоксидно-полимерному материалу без нагревания. Искусственный пестрый мрамор может быть получен из природного камня в виде частиц (порошок или гранулы), где шихта для приготовления искусственного пестрого мрамора состоит из частиц природного камня, порошкообразной термореактивной смолы, порошкообразных катализаторов для смолы и пигмента. Искусственный мрамор также можно производить путем смешивания и связывания сырьевых материалов, таких как неорганический кварц и органические полимеры. В большинстве методов, обычно используемых для изготовления искусственного мрамора, используются связующие вещества и природные полимеры, такие как смола, эпоксидный полимер или органические полимеры. В некоторых методах для изготовления искусственного мрамора используются натуральные камни. Однако со временем натуральные камни и природные полимеры могут напугать.

Поэтому необходимо разработать способ производства искусственного мрамора из легкодоступного сырья. Кроме того, существует также потребность в разработке искусственного мрамора, который является экологически безопасным, экономичным и имеет превосходные механические и химические свойства по сравнению с натуральным мрамором.

Прилагаемый рисунок вместе с приведенным ниже подробным описанием составляет часть спецификации и служит для дополнительной иллюстрации различных вариантов осуществления и пояснения различных принципов и преимуществ в соответствии с настоящим изобретением.

РИС. 1 иллюстрирует блок-схему способа изготовления искусственного мрамора в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

РИС. 2 показаны различные образцы искусственного мрамора, приготовленного с использованием изобретения.

РИС. 3 иллюстрирует сканирующие электронные микрофотографии образцов искусственного мрамора, приготовленных обжигом при 700°С, 900°С, 1000°С и 1300°С.

На фиг. 4 иллюстрирует рентгенограмму образцов искусственного мрамора.

Перед подробным описанием вариантов осуществления, соответствующих настоящему изобретению, следует отметить, что варианты осуществления относятся в первую очередь к искусственному мрамору и к стадиям способа, связанным с изготовлением искусственного мрамора.

В этом документе относительные термины, такие как «первый» и «второй», «верхний» и «нижний» и т. п., могут использоваться исключительно для того, чтобы отличить один объект или действие от другого объекта или действия, не обязательно требуя или подразумевая какие-либо фактические отношения или порядок между такими объектами. или действия. Термины «содержит», «содержащий» или любой другой их вариант предназначены для охвата неисключительного включения, такого как процесс, метод, изделие или композиция, которые включают список элементов, не включают только эти элементы, но могут включают другие элементы, не указанные явно или присущие такому процессу, методу, изделию или композиции. Элемент, начинающийся с «содержит . . . а» без дополнительных ограничений не исключает существования дополнительных идентичных элементов в процессе, методе, изделии или композиции, которые содержат этот элемент.

Вообще говоря, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретение предлагает искусственный мрамор и способ изготовления искусственного мрамора. Искусственный мрамор производится с использованием сырья, такого как кремнезем, плавиковый шпат и один или несколько отходов. Один или более отходов выбирают из группы, включающей известняк, глину, магнезит и фосфат.

РИС. 1 иллюстрирует блок-схему способа изготовления искусственного мрамора в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Для производства искусственного мрамора используется определенный набор сырья. Набор сырья включает кремнезем, плавиковый шпат и один или несколько отходов. Один или более отходов выбирают из группы, включающей известняк, глину, магнезит и фосфат. Массовые проценты различных оксидов в каждом сырье приведены в таблице 1. Оксиды, необходимые для улучшения свойств искусственного мрамора в качестве конечного продукта, присутствуют в различном местном сырье в различных соотношениях. Отходы подбираются таким образом, чтобы отобранные отходы обеспечивали необходимое количество кристаллических фаз в конечной рецептуре искусственного мрамора.

TABLE 1
Raw	Chemical Composition (in wt %)
materials	SiO 2	Al 2 O 3	Fe 2 O 3	TIO 2	MGO	CAO	NA 2 O	K 2 O	…1.L.
Magnesite	2.12	0.29	0.04	0.01	89.54	1.62	0.09	0.11	—
Limestone	2.24	0.84	0.26	0.02	0.57	51.74	0. 02	0.07	—
Sandstone	99.15	0.07	0.13	—	—	—	—	—	—
Clay	52	34	0.90	1.5	0.10	0.15	0.20	0.07	12-14

На этапе 102 набор сырья измельчается в мелкий порошок. Любая подходящая машина для измельчения, такая как, но не ограничиваясь ими, валковая дробилка, шаровая мельница или крыльчатая дробилка, может быть использована для измельчения набора сырьевых материалов, и как таковые эти методы будут очевидны для специалистов в данной области техники. В варианте осуществления набор исходных материалов измельчают в шаровой мельнице со скоростью от примерно 400 до примерно 500 об/мин в течение от примерно 2 часов до примерно 3 часов.

В одном варианте осуществления набор сырьевых материалов включает от примерно 30% масс. (% масс.) до примерно 66% масс. кремнезема, от примерно 9% масс. до примерно 62% масс. известняка, от примерно 3% масс. до примерно 9% масс. глины, от примерно 0% до примерно 31% по массе магнезита, от примерно 1% по массе до примерно 10% по массе фосфата и от примерно 0% по массе до примерно 8% по массе плавикового шпата.

На этапе 104 мелкодисперсный порошок просеивают для отфильтровывания частиц диаметром более примерно 100 микрон (мк). Характеристики обработки оптимизированы за счет использования частиц размером менее 100 мкм. Размер частиц набора сырья напрямую отвечает за качество искусственного мрамора.

После этого на этапе 106 мелкодисперсный порошок с размерами частиц менее 100 мкм смешивают для получения гомогенной смеси. Для смешивания мелкодисперсного порошка с частицами размером менее 100 мкм можно использовать любое подходящее смесительное устройство. В одном варианте осуществления тонкий порошок смешивают в агатовой мельнице для получения гомогенной смеси. В другом варианте тонкодисперсный порошок перемешивают в планетарной шаровой мельнице в течение периода от примерно 2 до примерно 3 часов для получения гомогенной смеси. Другие смесительные устройства, такие как магнитные мешалки, вибрационные плиты, шаровая мельница и лопастные мешалки, но не ограничиваясь ими, также могут быть использованы для смешивания мелкодисперсного порошка с частицами размером менее 100 мкм.

Далее на шаге 108 гомогенная смесь формируется. В варианте осуществления гомогенная смесь формуется с использованием одного из следующих способов: одноосного холодного прессования, двухосного холодного прессования, сухого прессования, полусухого прессования, прессования, холодного изостатического прессования, горячего прессования, экструзионного формования, литья под давлением, компрессионного формования, литья из геля, шликерования. литье и ленточное литье. На этапе , 108, может быть использован любой другой подходящий тип техники для формования, и поэтому техники, которые можно использовать, очевидны для специалистов в данной области техники. Например, гомогенная смесь подвергается одноосному холодному прессованию при давлении от примерно 7 мегапаскалей (МПа) до примерно 10 МПа в форме. Кроме того, давление, используемое для сжатия гомогенной смеси, может достигать 5 тонн в различных формах. В одном варианте осуществления изостатическое давление используется для придания формы гомогенной смеси. Гомогенную смесь помещают в пресс-форму из нержавеющей стали. Диск готовят сухим прессованием гомогенизированной смеси. Однородная смесь в пресс-форме из нержавеющей стали сжимается в стальной полости пресс-формы из нержавеющей стали стальными плунжерами, а затем выбрасывается нижним плунжером.

После этого на этапе 110 гомогенной смеси дают высохнуть. В соответствии с вариантом осуществления гомогенную смесь сушат при температуре около 80°С в течение периода времени от около 8 часов до около 10 часов.

Наконец, на этапе 112 гомогенную смесь обжигают при температуре от примерно 750°С до примерно 1350°С. В соответствии с вариантом осуществления гомогенную смесь обжигают при температуре примерно от 750°С до около 1350°С со скоростью от около 5°С в минуту до около 20°С в минуту в течение периода от около 30 минут до около 2 часов 30 минут. В одном варианте гомогенную смесь подвергают термообработке при 1100°С в течение 2 часов перед стадией обжига. После этого гомогенная смесь подвергается одноосному уплотнению при усилии около 30 килоньютонов (кН). После процесса одноосного уплотнения гомогенную смесь обжигают при температуре от примерно 700°С до примерно 1400°С в электрической печи в течение одного часа со скоростью от примерно 5°С в минуту до примерно 10 °С в минуту. ИНЖИР. 2 показаны различные образцы искусственного мрамора.

В различных вариантах осуществления изобретения композиция искусственного мрамора включает от примерно 60 % масс. до примерно 66 % масс. диоксида кремния (SiO2), от примерно 0,1 % масс. до примерно 0,6 % масс. оксида алюминия (Al2O3), примерно 0,6 % масс. % до примерно 34% масс. оксида кальция (CaO), от примерно 0,01% масс. до примерно 0,04% масс. оксида натрия (Na2O), от примерно 0,05% масс. до примерно 0,5% масс. оксида калия (K2O), примерно 0,01% масс. диоксид титана (TiO2), от примерно 0,1% до примерно 0,25% по массе оксида железа (Fe2O3) и от примерно 0,3% по массе до примерно 38% по массе оксида магния (MgO).

Искусственный мрамор изготавливается из набора сырьевых материалов, который включает кремнезем, плавиковый шпат и один или несколько отходов. Один или более отходов выбирают из группы, включающей известняк, глину, магнезит и фосфат. Весовые проценты различных оксидов в каждом исходном материале приведены в таблице 1.

В одном варианте осуществления набор исходных материалов, используемых для получения искусственного мрамора, включает от примерно 30 весовых процентов (мас.%) до примерно 66 мас. % кремнезема, около 9% по массе до примерно 62 % по массе известняка, от примерно 3 % по массе до примерно 9 % по массе глины, от примерно 0 % по массе до примерно 31 % по массе, от примерно 1 % по массе до примерно 10 % по массе и от примерно 0 % по массе до примерно 8 % по массе % плавикового шпата.

Состав набора сырья, выбранного из таблицы 2, измельчают в мелкий порошок в шаровой мельнице. Мелкий порошок просеивается для фильтрации наших частиц диаметром более 100 микрон. Затем мелкодисперсный порошок смешивают в планетарной шаровой мельнице в течение от примерно 2 до примерно 3 часов до получения гомогенной смеси. Однородную смесь подвергают одноосному холодному прессованию в пресс-форме при давлении от 7 МПа до 10 МПа. После этого гомогенной смеси дают высохнуть. После сушки гомогенную смесь обжигают при температуре от около 750°С до около 1350°С со скоростью от около 5°С в минуту до около 20°С в минуту в течение периода от около 30 минут до около 2 часов 30 минут.

TABLE 2
Sample	Raw materials (in wt %)
Number	Silica	Magnesite	Limestone	Clay	Phosphate	CaF2
1	47. 67	—	46.51	5.81	—	—
2	47.67	—	46.51	5.81	—	—
3	53.65	37.23	—	9.12	5.0	—
4	51.85	30.83	8.51	8.81	1.0	4.0
5	54.73	21.62	24.64	—	1.0	5.0

Depending on the formulation of raw material selected from Table 2, different composition of artificial marbles is formed as tabulated in Table 3.

0200 3 0,5996666666666666666666666666009ра6.00696696699669966996699669.65

TABLE 3
Образец	Химический состав
Номер	SiO 2	Al 2 O 3 2	Fe	TiO 2	MgO	CaO	Na 2 O	K 2 O
1	65. 37	0.59	0.25	0.01	0,37	33,36	0,01	0,5
2	65,37	0,59	0,25
9.	96666966696669006	9	996699669966996699669.		0,25	0,59	.0065	0.5
3	61.17	0.17	0.10	0.01	37.78	0.68	0.04	0.05
4	61.32	0.23	0.12	0.01	32.461	5.754	0.04	0.045
5	60.75	0.36	0.17	0.01	22.96	15.67	0,03	0,05

Данные, относящиеся к таким свойствам, как плотность, водопоглощение, микротвердость по Виккеру, микротвердость по Виккеру, длина при изгибе, усадка в сформированном состоянии Таблица 4.

0062 (MPa)

Таблица 4
	.0675
		Water		micro-	Shrinkage	Shrinkage	Flexural
Sample	Density	absorption	Porosity	hardness	Length	Width	Strength
Номер	(г/см 3 )	(%)	(%)	(ГПа)	(%)	(5%)
1	2.33	1.41	11.83	5.35	11.67	13.13	41.3
2	2.58	1.57	12. 94	5.00	11.89	13.10	39.6
3	2.675	0.95	9.96	6.314	11.23	12.87	84.95
4	2.693	1.85	10.92	4.888	11.72	13.01	41.637
5	2.606	1.19	8.87	4.171	11.76	12,94	40,355

Эксперименты показывают, что рецептуры подходят для производства прочного и плотного искусственного мрамора. Еще один уникальный аспект заключается в том, что цвет гомогенной смеси меняется после стадии обжига при формировании искусственного мрамора. Этапы способа были подходящими для содействия образованию подходящего количества жидкой фазы, что приводило к вязкому спеканию внедренных кристаллических фаз во время формирования искусственного мрамора.

Длина и ширина образцов искусственного мрамора уменьшились линейно от примерно 11,6 до примерно 13,1%, а значения плотности, измеренные методом Архимеда, составили примерно 2,33 грамма на кубический сантиметр (г/см) и примерно 2,58 г/см соответственно. Вязкое течение увеличивалось при 1300°С, что приводило к усадке образцов искусственного мрамора, но форма образцов искусственного мрамора сохранялась. Значения водопоглощения для образцов искусственного мрамора составляли от примерно 0,95% до примерно 1,85%. Поскольку кристаллизация и уплотнение происходят быстро, форма образцов искусственного мрамора сохраняется.

РИС. 3 иллюстрирует сканирующие электронные микрофотографии образцов искусственного мрамора, обожженных при 700°С, 900°С, 1000°С и 1300°С. Показано развитие кристаллических материалов в стеклообразной матрице с некоторыми порами между ними во время формирования искусственного мрамора. на микрофотографиях на фиг. 3. В образце, обработанном до 1300°С, видны кристаллы неправильной формы, соединенные стекловидной основной массой с мелкими порами. Неправильные кристаллы явно пропитаны стекловидной матрицей с порами между ними. Поверхность шероховатая с высокой кристаллизацией в плотных участках стекловидной матрицы. В образцах наблюдались трещины, обусловленные фазовыми превращениями между полиморфами энстатита. Кроме того, превращение кварца-бета в кварц-альфа при 570°C могло вызвать растрескивание. Наблюдался высокий процент волластонита, клиноэнстатита и энстатита с включением авгита и акерманита, что было подтверждено рентгеноструктурным анализом (XRD). как показано на фиг. 4.

Различные варианты осуществления изобретения позволяют получать искусственный мрамор со значительно улучшенными свойствами. В таблице 5 приведены данные сравнения свойств, таких как плотность, водопоглощение, микротвердость по Виккеру и прочность на изгиб, образцов искусственного мрамора со свойствами тасосского мрамора и гранита. Данные сравнения были сгенерированы на основе результатов испытаний. Основными кристаллическими фазами являются силикаты Ca-, CaMg- или Mg-, содержащие кристаллические фазы. Эти фазы обеспечивают лучшие механические и термические свойства искусственного мрамора. Кроме того, повышается химическая стойкость искусственного мрамора.

	TABLE 5
	Properties (average)
				Vicker’s
		Water		micro-	Flexural
	Плотность	Поглощение	Пористость	Твердость	Прочность
Образцы	(г/см3)	(%)	(%)	(GPa)	(MPa)
Artificial marble	2. 27	1.61	10.9	5.16	47.4-62.2
Natural marble	2.65	0.300	4.6	5.0-5.5	33.9
Thassoss Marble	2.80	0.23	0.37	3.2-5.60	31.4
Granite	2.70	0.35	4.3	6.0	45

Due to the different properties of the artificial marble, the artificial marble can be used in различных отраслей промышленности, лабораторий, технологий и бытовых приложений. Искусственный мрамор можно использовать для замены натурального мрамора, так как натуральный мрамор быстро становится дефицитным. Благодаря образованию различных кристаллических фаз, таких как волластонит, псевдоволластонит, энстатит и диопсид, искусственные мраморы могут быть использованы в строительных материалах для облицовки стен с высоким износом, полов и сантехнических изделий.

Различные варианты осуществления изобретения обеспечивают искусственный мрамор, что приводит к преобразованию отходов и готового сырья в вещество с превосходными свойствами, чем у природного мрамора. Отходы и легкодоступное сырье, используемое для изготовления искусственного мрамора, составляют более 90%, в то время как добавки, такие как плавиковый шпат, в коммерческом качестве составляют менее 5%.

Различные варианты осуществления изобретения обеспечивают экологически безопасный искусственный мрамор, поскольку для производства искусственного мрамора используются различные отходы.

Специалисты в данной области техники поймут, что вышеупомянутые признанные преимущества и другие преимущества, описанные в данном документе, являются просто иллюстративными и не предназначены для полного представления всех преимуществ различных вариантов осуществления настоящего изобретения.

В приведенном выше описании были описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения.