CN106082879B - 一种水泥基彩色工艺品的制备材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种水泥基彩色工艺品的制备材料及其制备方法，制备材料由水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、颜料、纤维、复合型外加剂和水，按照50～80：5～40：5～30：3～8：1～5：0.5～1：1.93～2.65：32～43的质量份配比得到。本发明中利用普通水泥基材料配制水泥基彩色工艺品，较白色水泥配制彩色浆体更为经济；采用玻璃粉配制彩色水泥浆体，可提高彩色水泥浆体的光亮度，使硬化彩色水泥浆体具有颜色鲜亮的特点；此外，通过调整粉煤灰和稻壳灰的掺量，可进行色彩深度的调整和色调的微调，使彩色水泥浆体的色泽更加符合设计要求。

Description

一种水泥基彩色工艺品的制备材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体为一种水泥基彩色工艺品的制备材料及其制备方法
背景技术
混凝土是建筑材料中用量最大的材料，为了使建筑材料具有更好的观感性，克服建筑物装修饰面褪色、掉皮等问题，近几十年内发展起来了一种新型装饰材料——彩色混凝土，在建筑结构上使用彩色混凝土相比于使用彩色涂料和彩色贴纸具有明显的优势。
彩色混凝土最主要的技术即为彩色浆体的调制技术，以往彩色水泥浆体主要是通过白色水泥、颜料与水拌合而成，也有部分彩色水泥问世，但基本技术手段仍然是白色水泥与颜料或染料和复合产物。由于白色水泥成本较高，因此白色水泥制作的彩色混凝土成本也较高，且白色水泥的质量波动也会造成彩色混凝土的质量差异。另外，彩色混凝土模具一般需要单独开模，造价较高，不适用广泛推广。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提出了一种水泥基彩色工艺品的制备材料及其制备方法。
本发明中利用普通水泥基材料配制水泥基彩色工艺品，较白色水泥配制彩色浆体更为经济；本发明中采用玻璃粉配制彩色水泥浆体，可提高彩色水泥浆体的光亮度，使硬化彩色水泥浆体具有颜色鲜亮的特点；此外，本发明通过调整粉煤灰和稻壳灰的掺量，可进行色彩深度的调整和色调的微调，使彩色水泥浆体的色泽更加符合设计要求。
本发明提出的水泥基彩色工艺品制备方法中，利用硅胶模具作为成型模具。硅胶模具柔软，可进行多种复杂结构工艺品的成型，本发明将硅胶模具用于水泥工艺品的成型，起到了良好的技术效果，待水泥硬化后，将硅胶模具脱下，可塑造诸如花卉、人物、动物等各种三维立体工艺品；在使用硅胶模具成型前，预先涂刷特定的脱模剂，可保证彩色水泥工艺品表面光滑、无气泡，使彩色水泥工艺品的的色泽和外型更加符合设计要求。
本发明的技术方案为：
所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：由水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、颜料、纤维、复合型外加剂和水，按照50～80：5～40：5～30：3～8：1～5：0.5～1：1.93～2.65：32～43的质量份配比得到。
进一步的优选方案，所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥的任意一种。
进一步的优选方案，所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述粉煤灰的勃氏比表面积为8000～11000cm3/g，烧失量不大于2％。
进一步的优选方案，所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述稻壳灰的平均粒径为0.1～3μm，烧失量为10～30％。
进一步的优选方案，所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述玻璃粉为平均粒径1～5μm的白色透明粉体。
进一步的优选方案，所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述颜料为红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料中的一种或一种以上的组合。
进一步的优选方案，所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述纤维为玄武岩纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、纤维素纤维中的一种或一种以上的组合。
进一步的优选方案，所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述复合型外加剂包括减水组分、消泡组分和抗碱抑制剂组分。
所述一种利用上述制备材料制备水泥基彩色工艺品的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将水、颜料、复合型外加剂混合搅拌均匀，得到混合物a；将水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、纤维搅拌均匀，得到混合物b；将混合物a和混合物b混合搅拌均匀，得到彩色浆体；
步骤2：将彩色浆体装入涂有脱模剂的硅胶模具成型，静置20h～72h，待彩色浆体硬化后将硅胶模具脱下，得到水泥基彩色工艺品坯；
步骤3：在水泥基彩色工艺品坯表面均匀涂抹一层透明、防水、防尘的保护漆，得到水泥基彩色工艺品。
进一步的优选方案，所述一种利用上述制备材料制备水泥基彩色工艺品的方法，其特征在于：步骤1得到混合物b的过程中，搅拌速率为140r/min～160r/min，搅拌时间为1min～2min；步骤1将混合物a和混合物b混合搅拌过程中，先采用140r/min～160r/min搅拌速率搅拌1min～2min，再采用280r/min～290r/min搅拌速率搅拌1min～2min。
有益效果
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的生产方法简单，设备投入成本低，耗能低，易于实施。
2、本发明的水泥基彩色工艺品，安全性能好，施工简单，耐久性好，而且利用工业废料粉煤灰、稻壳灰和玻璃粉，节约天然资源，是环境友好型的工艺产品。
3、本发明的水泥基彩色工艺品的具有耐久性和耐老化性能好、成本低廉等优点，不仅可以作为装饰材料或者工艺用品应用在建筑中和日常生活中。在消除工业废弃物粉煤灰、稻壳灰和玻璃粉对环境和安全带来的危害的同时，还可以改善工艺品的性能。
4、本发明生产的水泥基彩色工艺品结构密实，色彩艳丽持久，表面无明显有害气泡和裂纹产生，外表美观。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
本实施例制备水泥基红色工艺品，采用的制备材料由水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、颜料、纤维、复合型外加剂和水，按照58：21：13：8：2：0.5：2.02：43的质量份比拌合均匀组成。其中复合型外加剂由1质量份的减水组分、0.02质量份的消泡组分、1质量份的抗碱抑制组分组成。本实施例中水泥为硅酸盐水泥，纤维为玻璃纤维，减水组分为萘系减水剂，消泡组分为有机硅。粉煤灰的勃氏比表面积为8000cm3/g～11000cm3/g，烧失量不大于2％。稻壳灰的平均粒径为0.1μm～3μm，烧失量为10～30％。玻璃粉为平均粒径1μm～5μm的白色透明粉体。颜料为红色颜料。
利用上述制备材料制备水泥基红色工艺品的方法，包括以下步骤：
步骤1：将水、颜料、复合型外加剂混合搅拌均匀，得到混合物a；将水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、纤维搅拌均匀，搅拌速率为140r/min～160r/min，搅拌时间为1min～2min，得到混合物b；将混合物a和混合物b混合搅拌均匀，搅拌过程中先采用140r/min～160r/min搅拌速率搅拌1min～2min，再采用280r/min～290r/min搅拌速率搅拌1min～2min，得到彩色浆体。
在制备彩色浆体过程中，将复合型外加剂和颜料先加入水中，搅拌均匀，才能得到混合均匀的混合物a，再加入到混合物b中，容易得到搅拌均匀后的彩色浆体，若是将所有原料全部直接混合，容易造成颜料和外加剂分散不均匀的现象发生。另外，原料中粉煤灰和稻壳灰的掺量越高，装饰混凝土工艺品的色泽越暗。
步骤2：将彩色浆体装入涂有脱模剂的硅胶模具成型，静置20h～72h，待彩色浆体硬化后将硅胶模具脱下，得到水泥基红色工艺品坯。
本步骤中采用的脱模剂是清水混凝土专用脱模剂，此种脱模剂脱模吸附力较低，容易脱模和清理，避免了混凝土的粘附，大大提高了混凝土的外观质量。
步骤3：在水泥基红色工艺品坯表面均匀涂抹一层透明、防水、防尘的保护漆，得到水泥基红色工艺品。所用保护漆为北京蓝宝新科技有限公司生产的清水混凝土保护剂。
实施例2：
本实施例制备水泥基橙色工艺品，采用的制备材料由水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、颜料、纤维、复合型外加剂和水，按照50：40：5：5：5：0.7：1.93：39的质量份比拌合均匀组成。其中复合型外加剂由0.9质量份的减水组分、0.03质量份的消泡组分、1.0质量份的抗碱抑制组分组成。本实施例中水泥为普通硅酸盐水泥，纤维为聚丙烯纤维和玻璃纤维混合物，减水组分为聚羧酸高效减水剂，消泡组分为聚醚。粉煤灰的勃氏比表面积为8000cm3/g～11000cm3/g，烧失量不大于2％。稻壳灰的平均粒径为0.1μm～3μm，烧失量为10～30％。玻璃粉为平均粒径1μm～5μm的白色透明粉体。颜料为红色颜料和黄色颜料混合物。
利用上述制备材料制备水泥基橙色工艺品的方法，包括以下步骤：
步骤1：将水、颜料、复合型外加剂混合搅拌均匀，得到混合物a；将水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、纤维搅拌均匀，搅拌速率为140r/min～160r/min，搅拌时间为1min～2min，得到混合物b；将混合物a和混合物b混合搅拌均匀，搅拌过程中先采用140r/min～160r/min搅拌速率搅拌1min～2min，再采用280r/min～290r/min搅拌速率搅拌1min～2min，得到彩色浆体。
在制备彩色浆体过程中，将复合型外加剂和颜料先加入水中，搅拌均匀，才能得到混合均匀的混合物a，再加入到混合物b中，容易得到搅拌均匀后的彩色浆体，若是将所有原料全部直接混合，容易造成颜料和外加剂分散不均匀的现象发生。另外，原料中粉煤灰和稻壳灰的掺量越高，装饰混凝土工艺品的色泽越暗。
步骤2：将彩色浆体装入涂有脱模剂的硅胶模具成型，静置20h～72h，待彩色浆体硬化后将硅胶模具脱下，得到水泥基橙色工艺品坯。
本步骤中采用的脱模剂是清水混凝土专用脱模剂，此种脱模剂脱模吸附力较低，容易脱模和清理，避免了混凝土的粘附，大大提高了混凝土的外观质量。
步骤3：在水泥基橙色工艺品坯表面均匀涂抹一层透明、防水、防尘的保护漆，得到水泥基橙色工艺品。所用保护漆为北京蓝宝新科技有限公司生产的清水混凝土保护剂。
实施例3：
本实施例制备水泥基绿色工艺品，采用的制备材料由水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、颜料、纤维、复合型外加剂和水，按照80：7：10：3：3：1：2.13：37的质量份比拌合均匀组成。其中复合型外加剂由1质量份的减水组分、0.03质量份的消泡组分、1.1质量份的抗碱抑制组分组成。本实施例中水泥为矿渣硅酸盐水泥，纤维为玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维混合物，减水组分为聚羧酸高效减水剂，消泡组分为磷酸三丁酯。粉煤灰的勃氏比表面积为8000cm3/g～11000cm3/g，烧失量不大于2％。稻壳灰的平均粒径为0.1μm～3μm，烧失量为10～30％。玻璃粉为平均粒径1μm～5μm的白色透明粉体。颜料为黄色颜料和蓝色颜料混合物。
利用上述制备材料制备水泥基绿色工艺品的方法，包括以下步骤：
步骤1：将水、颜料、复合型外加剂混合搅拌均匀，得到混合物a；将水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、纤维搅拌均匀，搅拌速率为140r/min～160r/min，搅拌时间为1min～2min，得到混合物b；将混合物a和混合物b混合搅拌均匀，搅拌过程中先采用140r/min～160r/min搅拌速率搅拌1min～2min，再采用280r/min～290r/min搅拌速率搅拌1min～2min，得到彩色浆体。
在制备彩色浆体过程中，将复合型外加剂和颜料先加入水中，搅拌均匀，才能得到混合均匀的混合物a，再加入到混合物b中，容易得到搅拌均匀后的彩色浆体，若是将所有原料全部直接混合，容易造成颜料和外加剂分散不均匀的现象发生。另外，原料中粉煤灰和稻壳灰的掺量越高，装饰混凝土工艺品的色泽越暗。
步骤2：将彩色浆体装入涂有脱模剂的硅胶模具成型，静置20h～72h，待彩色浆体硬化后将硅胶模具脱下，得到水泥基绿色工艺品坯。
本步骤中采用的脱模剂是清水混凝土专用脱模剂，此种脱模剂脱模吸附力较低，容易脱模和清理，避免了混凝土的粘附，大大提高了混凝土的外观质量。
步骤3：在水泥基绿色工艺品坯表面均匀涂抹一层透明、防水、防尘的保护漆，得到水泥基绿色工艺品。所用保护漆为北京蓝宝新科技有限公司生产的清水混凝土保护剂。
实施例4：
本实施例制备水泥基黄色工艺品，采用的制备材料由水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、颜料、纤维、复合型外加剂和水，按照60：5：30：5：1：1：2.65：32的质量份比拌合均匀组成。其中复合型外加剂由1.3质量份的减水组分、0.05质量份的消泡组分、1.3质量份的抗碱抑制组分组成。本实施例中水泥为火山灰质硅酸盐水泥，纤维为纤维素纤维，减水组分为聚羧酸高效减水剂，消泡组分为磷酸三丁酯。粉煤灰的勃氏比表面积为8000cm3/g～11000cm3/g，烧失量不大于2％。稻壳灰的平均粒径为0.1μm～3μm，烧失量为10～30％。玻璃粉为平均粒径1μm～5μm的白色透明粉体。颜料为黄色颜料。
利用上述制备材料制备水泥基黄色工艺品的方法，包括以下步骤：
步骤1：将水、颜料、复合型外加剂混合搅拌均匀，得到混合物a；将水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、纤维搅拌均匀，搅拌速率为140r/min～160r/min，搅拌时间为1min～2min，得到混合物b；将混合物a和混合物b混合搅拌均匀，搅拌过程中先采用140r/min～160r/min搅拌速率搅拌1min～2min，再采用280r/min～290r/min搅拌速率搅拌1min～2min，得到彩色浆体。
在制备彩色浆体过程中，将复合型外加剂和颜料先加入水中，搅拌均匀，才能得到混合均匀的混合物a，再加入到混合物b中，容易得到搅拌均匀后的彩色浆体，若是将所有原料全部直接混合，容易造成颜料和外加剂分散不均匀的现象发生。另外，原料中粉煤灰和稻壳灰的掺量越高，装饰混凝土工艺品的色泽越暗。
步骤2：将彩色浆体装入涂有脱模剂的硅胶模具成型，静置20h～72h，待彩色浆体硬化后将硅胶模具脱下，得到水泥基黄色工艺品坯。
本步骤中采用的脱模剂是清水混凝土专用脱模剂，此种脱模剂脱模吸附力较低，容易脱模和清理，避免了混凝土的粘附，大大提高了混凝土的外观质量。
步骤3：在水泥基黄色工艺品坯表面均匀涂抹一层透明、防水、防尘的保护漆，得到水泥基黄色工艺品。所用保护漆为北京蓝宝新科技有限公司生产的清水混凝土保护剂。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：由水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、颜料、纤维、复合型外加剂和水，按照50～80：5～40：5～30：3～8：1～5：0.5～1：1.93～2.65：32～43的质量份配比得到；所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥的任意一种；所述粉煤灰的勃氏比表面积为8000～11000cm3/g，烧失量不大于2％；所述稻壳灰的平均粒径为0.1～3μm，烧失量为10～30％；所述玻璃粉为平均粒径1～5μm的白色透明粉体。
2.根据权利要求1所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述颜料为红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料中的一种或一种以上的组合。
3.根据权利要求1所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述纤维为玄武岩纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、纤维素纤维中的一种或一种以上的组合。
4.根据权利要求1所述一种水泥基彩色工艺品的制备材料，其特征在于：所述复合型外加剂包括减水组分、消泡组分和抗碱抑制剂组分。
5.利用权利要求1所述制备材料制备水泥基彩色工艺品的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将水、颜料、复合型外加剂混合搅拌均匀，得到混合物a；将水泥、粉煤灰、稻壳灰、玻璃粉、纤维搅拌均匀，得到混合物b；将混合物a和混合物b混合搅拌均匀，得到彩色浆体；
步骤2：将彩色浆体装入涂有脱模剂的硅胶模具成型，静置20h～72h，待彩色浆体硬化后将硅胶模具脱下，得到水泥基彩色工艺品坯；
步骤3：在水泥基彩色工艺品坯表面均匀涂抹一层透明、防水、防尘的保护漆，得到水泥基彩色工艺品。
6.根据权利要求5所述一种利用上述制备材料制备水泥基彩色工艺品的方法，其特征在于：步骤1得到混合物b的过程中，搅拌速率为140r/min～160r/min，搅拌时间为1min～2min；步骤1将混合物a和混合物b混合搅拌过程中，先采用140r/min～160r/min搅拌速率搅拌1min～2min，再采用280r/min～290r/min搅拌速率搅拌1min～2min。
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