CN104924497A - 一种树脂透明混凝土砌块的制作装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种树脂透明混凝土砌块的制作装置及方法，属于新型混凝土材料技术领域。其特征是该方法使用的装置包括导光体原形件、分模片、垫板以及围模，所述导光体原形件包括起连接作用的连接部以及众多导光分支，连接部的存在可将各导光分支连成一整体，便于从硅胶模具中脱模及浇筑混凝土；所述分模片为一中间镂空的长方形薄板，以确保模具能自然地分为顶模与底模两部分，且保证顶模与底模接触面光滑、连接密实；所述垫板为两块同等尺寸的木板，以将分模片的垫至所需高度。本发明的效果和益处是使用这套装置可以方便快捷的运用翻模法制作硅胶模具，进而批量生产树脂导光体，提高树脂透明混凝土的生产效率。

Description

一种树脂透明混凝土砌块的制作装置及方法

技术领域

本发明属于新型混凝土材料技术领域，涉及一种高透光性、高耐久性树脂透明混凝土的制备方法，特别的涉及一种快捷制作树脂导光体的装置及方法。

背景技术

随着大批高层建筑、超高层建筑和地下建筑的兴建,重峦叠嶂的建筑群严重地影响着建筑自然采光。特别是对于较低层的建筑和进深很大的大型建筑而言,即使天气晴朗,室内也昏暗阴沉,无形之中增加了人工照明的电能损耗。在此背景下，匈牙利建筑师Aron Losonczi在WO 03/097954中公开了一种透明混凝土的生产方法，他通过在在传统的钢筋混凝土中加入了导光的光纤束,实现了混凝土的透明特性，既节约电能又有装饰效果。然而，使用光纤作为导光体虽然透光率高，但价格不菲，而且到现在为止尚未有一种高效的光纤布设工艺见诸文献，这给透明混凝土的规模化生产以及推广应用制造了很大的困难。随后，意大利水泥集团在WO 2010/066831公开了一种用透明树脂做导光体的新型透明混凝土，它将预先成型的树脂埋置在细石混凝土中，以达到其透光效果，但该专利并未公开具体技术资料。随后，意大利水泥集团将其产品化，并于2011年在上海世博会上引起广泛关注。

与此同时，树脂透明混凝土的发展也逐渐引起了国内同行业者的重视，2011年，比亚迪股份有限公司在CN 103085154中公开了一种树脂透明混凝土的生产工艺，该工艺通过先在半硬化的混凝土中打孔，后浇筑树脂实现。2013年，南昌大学的王信刚在CN103086660中提出了一种先利用模具预制导光体，后将其埋置于混凝土中的方法。

上述方法均能实现树脂透明混凝土的生产，但导光体的成型工艺较为粗糙，生产效率及质量均得不到保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产树脂透明混凝土的新型装置和使用该装置的方法，使其具有装置、工艺简单，成本低，生产效率高等特点，克服现有树脂导光体生产工艺在生产效率、成本以及成型精度上的不足。

本发明的技术方案是：

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种生产树脂透明混凝土的新型装置，该装置包括导光体原形件、分模片、垫板以及围模，所述导光体原形件包括连接部与众多导光分支，其特征在于：垫板、分模片以及导光体原形件自下而上置于围模当中，所述连接部的存在可将各导光分支连成一整体，同时，硅胶模具内连接部与导光分支共同构成连通器构造；所述分模片为一中间镂空的光滑长方形薄板，以确保模具顶模与底模接触面光滑、连接密实；分模片四周均匀设有八个圆孔，圆孔起到成型上下模具连接件的作用；镂空区域大小的选择须由导光体连接部的尺寸确定，镂空区域各边尺寸要比导光体连接部四周尺寸短，既能保证导光体一侧的导光分支能完全穿过又能确保连接部能密实的搁在分模片上；所述垫板为两块同等尺寸的木板，以将分模片的垫至所需高度。该装置自上到下、自内而外依次为导光体原形件，分模片，垫板以及围模。

根据本发明的第二方面，提供了一种树脂透明混凝土砌块的制作方法。其主要包括以下步骤：

1)采用翻模法制作硅胶模具：

当连接部位于导光体中间时，为方便树脂从硅胶模中脱模，将模具分成上下两部分制作，两部分模具之间要有连接件；

首先，选取连接部的一侧作为分模面，将模具排气口及浇筑口设置在任意一侧导光分支的端部；

制作围模，放置垫板及分模片，将分模片上侧面垫至与分模面等高处，将导光体原形件的连接部搁于分模片之上，确保分模片与原形件接触面上无间隙；

待喷施脱模剂后，根据底模体积及硅胶密度计算所需硅胶重量，并按硅胶与固化剂重量比100:2的比例称取相应量的固化剂混合于容器中，充分搅拌后倒入围模中，硅胶液面要没过原形件导光分支端部2-3cm；

待四小时硅胶完成固化后，从围模中取出已连接为一体的模具下半部分、导光体原形件以及分模片，取下分模片，从围模中取出垫板，将已浇筑成型的模具上半部分作为基座，重新放回围模当中；

在模型接触面上均匀的涂8号蜡，以方便后期分模，随后按同样的比例配制一定量的硅胶，倒入围模当中，硅胶液面恰好到达导光分支的上端，不要浸没；

固化四小时后分模，将原形件取出，上下两模具制作完成；

2)灌注树脂成型导光体：

首先根据导光体的体积及密度计算所需透明树脂的重量，并将树脂与促进剂按100:0.8的比例混合、搅拌均匀；

随后按100:1的比例加入固化剂，再次搅拌均匀，因固化剂与促进剂直接混合会引起火灾，所以配制顺序不能颠倒；

最后，将盛有树脂的容器放入真空机中抽真空，压强0.06-0.08Mpa下持续15-20s；在硅胶上、下模具内部均匀喷洒一层脱模剂，通过连接件将硅胶模上、下模具准确的合实，带孔一侧朝上放置；

将树脂沿其中一孔倒入，由于硅胶模内部为连通器构造，在灌注树脂时模具各孔树脂液面会同步上升；

固化两小时后，将导光体取出；

3)将导光体置于模具中浇筑混凝土，养护后将两导光测面打磨光滑。

本发明的效果和益处是以硅胶模具的制作为核心，通过导光体原形件及分模片的使用，可将连接部设在导光体的任意位置，方便导光体从硅胶模具中脱模且模具整体性保持良好；硅胶材料无毒，耐高温，耐腐蚀，抗撕拉性强且方便脱模，选用硅胶材料制作模具重复使用次数高，可降低树脂透明混凝土的生产成本；在利用硅胶模具制作树脂导光体时，由于模具内部为连通器构造，只需沿其中一孔倒入树脂即可，模具内树脂液面便会整体上升，使得往模具中灌注树脂方便。待树脂固化脱模以后，将其放入混凝土成型模具中浇筑混凝土即可，整个过程具有装置、工艺简单，成本低，效率高等特点。

附图说明

图1是导光体原形件结构示意图。

图2是分模片结构示意图。

图3是制作硅胶模具的装置安放图。

图4是制作成型的硅胶模具底模示意图。

图5是制作成型的硅胶模具顶模示意图。

图6是树脂透明混凝土砌块示意图。

图1-6中：1导光分支；2连接部；3上、下模连接件成型孔；4导光体原形件；5分模片；6垫板；7围模；8连接件突起；9连接部成型槽；10下侧导光分支成型孔；11上侧导光分支成型孔；12连接件凹孔；13细石混凝土基体；14树脂导光体。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

图6是一边长为100mm的立方体砌块，包括细石混凝土基体13以及树脂导光体14，其中导光体的连接部设在导光体中间。使用该装置生产树脂透明混凝土的方法如下：

制作导光体原形件：如图1所示，选用直径为16mm、长为100mm的细木棍16根作为导光分支1，边长为90mm、厚为9mm的正方形薄木板作为连接部2，在木板上均匀钻16个直径为16mm的圆孔，将木棍插入圆孔中，两侧各留45.5mm，最后用快硬胶固定。

制作分模片：如图2所示，本实例中选取一边长为132mm、厚为9mm的方形木板，在中间切一个边长为88x 88mm的镂空区域，四周据边缘11mm处各打2个直径为6mm、深度为7mm的圆孔3，以成型上、下模的连接件8。

制作围模7：用木板制作一可拆卸硅胶浇筑模板，尺寸为132x 132x 120mm，为防止硅胶从围模缝隙流出，应将围模各部分用保鲜膜包裹。

应用翻模法制作硅胶模具：

如图3所示，首先将垫板6、分模片5以及原形件4置于围模7当中，在原形件表面均匀喷洒一层脱模剂，本实例选用脱模剂为银晶油性脱模剂。

如图4所示，根据底模的体积及密度计算硅胶用量，并按硅胶与固化剂按重量比100:2的比例称取相应量的固化剂，混合后快速、充分搅拌半分钟，随后缓缓倒入围模7当中，为保证模具有足够的强度，硅胶液面至少要高于导光体上端20mm。

待四小时后硅胶底模完成固化，将连接为一体的硅胶底模、原形件4以及分模片5从围模7中整体取出，轻轻分离分模片，同时将围模内的垫板6也取出；其次将原形件颠倒后重新放回围模中。

在底模上缘平面均匀涂8号蜡，以方便后期分模；最后按上述硅胶配制方法再次配制一定量的硅胶浇入围模当中，所不同的是，硅胶液面不能没过导光体上端，以保留孔洞作灌入孔及排气孔11，参见图5。

四小时后拆模，将原形件从硅胶模中取出，如图4、图5所示，得到相互分离的底模及顶模，连接件8以及连接件凹孔12的存在保证了底模与顶模可连接密实；至此，硅胶模便已完全制作完成。

制作导光体14：本实例所用树脂为某型号透明树脂，首先在模具内表面均匀喷洒脱模剂；根据导光体的体积及树脂密度计算所需树脂重量，同时按100:0.8的比例称取相应重量的促进剂，二者混合后充分搅拌，最后按100:1的比例加入固化剂充分搅拌，顺序不能颠倒。

将盛有透明树脂的容器置于真空机中压强0.06至0.08Mpa抽真空20s，该容器需远远高出树脂液面，以免在抽真空时树脂溢出。

抽完真空后立即将树脂沿硅胶模具的一孔11缓缓倒入，由于硅胶模具内部连接部成型槽9与上侧导光分支成型孔11构成连通器结构，所以只需沿一孔灌入树脂其它孔内液面将同步上升。待树脂灌注完毕之后，两小时后脱模即可。

如图6所示，将树脂导光体置于混凝土砌块模具中，浇筑自密实混凝土或砂浆，养护后拆模、打磨，便可得到树脂透明混凝土砌块。

Claims (2)

1.一种树脂透明混凝土砌块的制作装置，包括有导光体原形件(4)、分模片(5)、垫板(6)以及围模(7)；所述导光体原形件(4)包括连接部(1)与众多导光分支(2)，其特征在于：垫板(6)、分模片(5)以及导光体原形件(4)自下而上置于围模(7)当中，所述连接部(1)的存在可将各导光分支(2)连成一整体，同时，硅胶模具内连接部(9)与导光分支(11)共同构成连通器构造；所述分模片(5)为一中间镂空的光滑长方形薄板，使模具能自然地分为顶模与底模两部分，使顶模与底模接触面光滑、连接密实，分模片四周均匀设有八个圆孔(3)，圆孔起到成型上下模具连接件(8)的作用，镂空区域大小的选择须由导光体连接部的尺寸确定，镂空区域各边尺寸要比导光体连接部四周尺寸短，既能使导光体一侧的导光分支能穿过又能使连接部能密实的搁在分模片上；所述垫板为两块同等尺寸的木板，以将分模片的垫至所需高度。

2.一种树脂透明混凝土砌块的制作方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1)采用翻模法制作硅胶模具：

当连接部位于导光体中间时，为方便树脂从硅胶模中脱模，将模具分成上下两部分制作，两部分模具之间要有连接件；

首先，选取连接部的一侧作为分模面，将模具排气口及浇筑口设置在任意一侧导光分支的端部；

制作围模，放置垫板及分模片，将分模片上侧面垫至与分模面等高处，将导光体原形件的连接部搁于分模片之上，使分模片与原形件接触面上无间隙；

待喷施脱模剂后，根据底模体积及硅胶密度计算所需硅胶重量，并按硅胶与固化剂重量比100:2的比例称取相应量的固化剂混合于容器中，充分搅拌后倒入围模中，硅胶液面要没过原形件导光分支端部2-3cm；

待四小时硅胶完成固化后，从围模中取出已连接为一体的模具下半部分、导光体原形件以及分模片，取下分模片，从围模中取出垫板，将已浇筑成型的模具上半部分作为基座，重新放回围模当中；

在模型接触面上均匀的涂8号蜡，以方便后期分模，随后按同样的比例配制一定量的硅胶，倒入围模当中，硅胶液面到达导光分支的上端，不要浸没；

固化四小时后分模，将原形件取出，上下两模具制作完成；

2)灌注树脂成型导光体：

首先根据导光体的体积及密度计算所需透明树脂的重量，并将树脂与促进剂按100:0.8的比例混合、搅拌均匀；

随后按100:1的比例加入固化剂，再次搅拌均匀，配制顺序不能颠倒；

最后，将盛有树脂的容器放入真空机中抽真空，压强0.06-0.08Mpa下持续15-20s；在硅胶上、下模具内部均匀喷洒一层脱模剂，通过连接件将硅胶模上、下模具合实，带孔一侧朝上放置；

将树脂沿其中一孔倒入，由于硅胶模内部为连通器构造，在灌注树脂时模具各孔树脂液面会同步上升；

固化两小时后，将导光体取出；

3)将导光体置于模具中浇筑混凝土，养护后将两导光测面打磨光滑。