CN106673707A - 红外热反射着色剂、预制混凝土构件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种红外热反射着色剂、预制混凝土构件及其制备方法，其组分按重量份数计，包括硅酸锂23～45份、硅酸钠55～70份、水1～3份及金属合金颜料3～7.8份。如此红外热反射着色剂，通过添加金属合金颜料，一方面能反射太阳光红外辐射，起到隔热节能的作用，另一方面金属合金颜料本身具有着色装饰效果。此外硅酸锂和硅酸钠作为金属合金颜料的良好载体，红外热反射着色剂涂覆于预制混凝土主体等基体的表面时，能促进红外热反射着色剂渗入预制混凝土主体等基体的细孔中，进而保证金属合金颜料不易脱落和色彩的耐久性。

Description

红外热反射着色剂、预制混凝土构件及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别是涉及一种红外热反射着色剂、预制混凝土构件及其制备方法。

背景技术

随着城市汽车尾气等气体的排放，城市热岛效应越来越严重。而瓷砖等建筑外墙材料均具有较高的热容，其常年累月暴露在太阳光辐射下，无疑增加了城市对热量的吸收，进而加重城市热岛效应，影响人们的生活。如在夏季的夜晚气温降低时，地面材料仍散发出大量的热量，进而影响了人们在广场、街道的娱乐生活。此外瓷砖等建筑外墙材料成本高，贴瓷砖等安装的效率低、人工成本高。

发明内容

基于此，有必要提供一种施工效率高、成本低、隔热节能的预制混凝土构件及其制备方法。

基于此，本发明还提供了一种用于预制混凝土构件、隔热节能的红外热反射着色剂。

一种红外热反射着色剂，其组分按重量份数计，包括硅酸锂23～45份、硅酸钠55～70份、水1～3份及金属合金颜料3～7.8份。

如此红外热反射着色剂，通过添加金属合金颜料，一方面能反射太阳光红外辐射，起到隔热节能的作用，另一方面金属合金颜料本身具有着色装饰效果。此外硅酸锂和硅酸钠作为金属合金颜料的良好载体，红外热反射着色剂涂覆于预制混凝土主体等基体的表面时，能促进红外热反射着色剂渗入预制混凝土主体等基体的细孔中，进而保证金属合金颜料不易脱落和色彩的耐久性。

在其中一个实施例中，其组分按重量份数计，包括硅酸锂25～30份、硅酸钠60～68份、水1.2～2份及金属合金颜料4～6份。

在其中一个实施例中，所述金属合金颜料选自CoCrAl蓝、NiSbTi黄、CoNiZnTi绿及MnSbTi棕中的至少一种。

一种预制混凝土构件，包括预制混凝土主体及由上述红外热反射着色剂涂覆形成的红外热反射层，所述红外热反射层设于所述预制混凝土主体的外表面。

如此预制混凝土构件，不仅能反射太阳光红外辐射，进而具有隔热节能的效果，而且红外热反射着色剂渗入预制混凝土主体的细孔中，且金属合金颜料与碱性的混凝土主体接触，避免金属合金颜料在中性和酸性环境容易腐蚀的问题，进而保证金属合金颜料不易脱落和色彩的耐久性。此外相比瓷砖，预制混凝土构件的材料成本低，安装方便，施工效率高，避免了贴瓷砖耗时耗力安装效率低、材料和人工成本高的问题。

在其中一个实施例中，所述预制混凝土主体包括依次连接的装饰层、界面层、保温层和混凝土结构层，所述红外热反射层设于所述装饰层上，所述装饰层为混凝土装饰层或砂浆装饰层。

在其中一个实施例中，所述界面层选自玄武岩网格布、钢丝网格片、耐碱玻璃纤维网格布及耐碱玻纤三维织物中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述装饰层的外表面设有多条凹槽，所述多条凹槽将所述装饰层的外表面分为多个独立的分块，所述红外热反射层设于所述分块的外表面。

一种预制混凝土构件的制备方法，将预制混凝土主体的表面涂覆上述红外热反射着色剂，所述红外热反射着色剂干燥形成所述红外热反射层，得到预制混凝土构件。

上述预制混凝土构件的制备方法简单，成型容易，得到的预制混凝土构件，不仅具有隔热节能的效果，而且相比瓷砖，预制混凝土构件的材料成本低，安装方便，施工效率高，避免了贴瓷砖耗时耗力安装效率低、材料和人工成本高的问题。

在其中一个实施例中，还包括所述预制混凝土主体的制备步骤，所述预制混凝土主体包括依次连接的装饰层、界面层、保温层和混凝土结构层，所述红外热反射层设于所述装饰层上，所述预制混凝土主体的制备步骤包括以下步骤：

将所述装饰层的原料灌入模具中，以形成所述装饰层，所述装饰层的原料为混凝土或砂浆；

在所述装饰层的原料上形成所述界面层；

在所述界面层上形成所述保温层；

将所述混凝土结构层的原料浇筑于所述保温层上，所述混凝土结构层的原料为混凝土；

所述装饰层的原料和所述混凝土结构层的原料凝固，脱除所述模具，得到所述预制混凝土主体。

在其中一个实施例中，还包括步骤：将仿瓷砖模板设于所述模具的内底面，且将所述装饰层的原料灌入所述模具中并浇筑于所述仿瓷砖模板上；所述仿瓷砖模板包括多条支架，多条支架纵横交错形成多个独立的镂空部；

所述凝固，养护，脱模，得到所述预制混凝土主体具体为：凝固，养护，脱模具并保留仿瓷砖模板，得到所述预制混凝土主体；

所述将预制混凝土主体的外表面涂覆所述红外热反射着色剂，所述红外热反射着色剂干燥形成所述红外热反射着色剂的步骤包括：所述预制混凝土主体保留所述仿瓷砖模板，并在所述预制混凝土主体的装饰层涂覆所述红外热反射着色剂，所述红外热反射着色剂干燥形成所述红外热反射层，脱除所述仿瓷砖模板。

附图说明

图1为一实施例的预制混凝土构件的预制混凝土主体在模具中成型的结构图；

图2为图1所示结构图的仿瓷砖模板的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本较佳实施例的预制混凝土构件，包括预制混凝土主体10及由红外热反射着色剂涂覆形成的红外热反射层(图未示)，红外热反射层设于预制混凝土主体10的外表面。

本较佳实施例的红外热反射着色剂，其组分按重量份数计，包括硅酸锂23～45份、硅酸钠55～70份、水1～3份及金属合金颜料3～7.8份。

如此红外热反射着色剂，通过添加金属合金颜料，一方面能反射太阳光红外辐射，起到隔热节能的作用，另一方面金属合金颜料本身具有着色装饰效果。此外硅酸锂和硅酸钠作为金属合金颜料的良好载体，红外热反射着色剂涂覆于预制混凝土主体10等基体的表面时，能促进红外热反射着色剂渗入预制混凝土主体10等基体的细孔中，且金属合金颜料与碱性的混凝土主体接触，避免金属合金颜料在中性和酸性环境容易腐蚀的问题，进而保证金属合金颜料不易脱落和色彩的耐久性。

红外热反射着色剂的制备方法简单，将各原料按照重量分数混合均匀即可。

预制混凝土构件安装时，将设有红外热反射层的一侧朝外铺设以反射太阳光红外辐射。如此预制混凝土构件，不仅能反射太阳光红外辐射，进而具有隔热节能的效果，而且相比瓷砖，预制混凝土构件的材料成本低，安装方便，施工效率高，避免了贴瓷砖耗时耗力安装效率低、材料和人工成本高的问题。

优选的，红外热反射着色剂的组分按重量份数计，包括硅酸锂25～30份、硅酸钠60～68份、水1.2～2份及金属合金颜料4～6份。

优选的，金属合金颜料选自CoCrAl蓝、NiSbTi黄、CoNiZnTi绿及MnSbTi棕中的至少一种。可以理解，金属合金颜料可以根据不同着色的需要选择。

具体的，预制混凝土主体10包括依次连接的装饰层11、界面层12、保温层13和混凝土结构层14。红外热反射层设于装饰层11上，装饰层11为混凝土装饰层或砂浆装饰层。具体在本实施例中，预制混凝土主体10通过模具20制备而成。优选的，装饰层11为白色或灰色的混凝土装饰层或砂浆装饰层。

具体的，装饰层11的外表面设有多条凹槽(图未示)，多条凹槽将装饰层11的外表面分为多个独立的分块(图未示)，红外热反射层设于分块的外表面。如此多个分块形成立体突出的效果，和一片片瓷砖贴在外墙上的效果相似，因此得到的预制混凝土构件具有仿瓷砖效果，而该预制混凝土构件的分块相比瓷砖连接牢固，不会脱落；而且预制混凝土构件具有较好的耐候性能。

请参阅图1和图2，具体的，在本实施例中，装饰层11通过仿瓷砖模板30得到具有仿瓷砖效果的表面。

更具体的，仿瓷砖模板30包括多条支架31，多条支架31纵横交错形成多个独立的镂空部32。得到的装饰层11，其外表面与多条支架31相应的位置设有多条凹槽；装饰层11的外表面与镂空部32相应的位置设有多个独立的分块。

优选的，装饰层11的厚度为10cm。

具体的，界面层12为网状结构。优选的，界面层12选自玄武岩网格布、钢丝网格片、耐碱玻璃纤维网格布及耐碱玻纤三维织物中的至少一种。可以理解，界面层12可为多层。可以理解，多层界面层12中既可为同一种类的界面层12，也可为不同种类的界面层12。

保温层13进一步达到隔热节能的作用。如此辐射在预制混凝土构件的太阳光先经过红外热反射层反射，再经过装饰层11均匀受热，再利用保温层13，进一步增强其隔热节能效果。

优选的，保温层13选自有机保温层和发泡水泥保温层中的至少一种。具体的，有机保温层选自EPS保温层和XPS保温层中的至少一种。其中EPS保温层为膨胀聚苯板，XPS保温层为挤塑聚苯板。具体的，在本实施例中，保温层13为发泡水泥保温层。

具体的，混凝土结构层14由混凝土制备而成。可以理解，混凝土为普通混凝土即可。优选的，混凝土结构层14为超高强混凝土结构层，其由超高强混凝土制备而成。行业内将抗压强度等级C100及以上的混凝土认为超高强混凝土。

优选的，混凝土结构层14的厚度为15cm。

请参阅图1和图2，本发明还提供了一实施例的上述预制混凝土构件的制备方法。该制备方法包括以下步骤。

步骤S100：将仿瓷砖模板设于模具的内底面；仿瓷砖模板包括多条支架，多条支架纵横交错形成多个独立的镂空部。

仿瓷砖模板用于使装饰层的表面得到仿瓷砖效果。可以理解在其他实施例中，仿瓷砖模板可以省略，得到普通装饰层的预制混凝土构件。

步骤S200：将模具的内壁和仿瓷砖模板均涂抹脱模剂。步骤S200为模具和仿瓷砖模板的预处理步骤。

如此有利于后续预制混凝土构件的脱模。若未等脱模剂干燥就进行步骤S300可能会导致脱模剂上浮，进而影响脱模的顺利进行以及预制混凝土构件的强度。

具体的，在其他实施例中，仿瓷砖模板可以省略，模具可根据装饰层表面需要的装饰效果和造型选取不同底面纹理处理的模具。模具的底面的纹理处理包括将模具的底面进行光面纹理、粗糙面纹理、滑镜面纹理、曲线纹理及刻画浇筑线等处理。可以理解，步骤S200可以省略。

步骤S300：将装饰层的原料灌入模具并浇筑于仿瓷砖模板上，以形成装饰层，装饰层的原料为混凝土或砂浆。

得到的装饰层，其外表面与多条支架相应的位置设有多条凹槽；装饰层的外表面与镂空部相应的位置设有多个独立的分块。如此多个分块形成立体突出的效果，和一片片瓷砖贴在外墙上的效果相似，因此得到的预制混凝土构件具有仿瓷砖效果，而该预制混凝土构件的分块相比瓷砖连接牢固，不会脱落。可以理解，步骤S100省略时，步骤S300直接将装饰层的原料灌入模具中即可。

步骤S400：在装饰层的原料上形成界面层。

在其中一个实施例中，步骤S400具体为：在装饰层的原料上铺设界面层。优选的，界面层选自玄武岩网格布、钢丝网格片、耐碱玻璃纤维网格布及耐碱玻纤三维织物中的至少一种。

步骤S500：在界面层上形成保温层。

在其中一个实施例中，步骤S500具体为：在界面层上铺设保温层。优选的，保温层选自有机保温层和发泡水泥保温层中的至少一种。

步骤S600：将混凝土结构层的原料浇筑于保温层上，混凝土结构层的原料为混凝土。

步骤S700：装饰层的原料和混凝土结构层的原料凝固，脱模具，得到预制混凝土主体。

优选的，步骤S700之后静置3天后再进行步骤S800，以保证预制混凝土主体的力学性能和步骤S800的着色效果。优选的，步骤S700中还包括装饰层的原料和混凝土结构层的原料凝固后对其养护的步骤。

可以理解，在其他实施例中，可直接使用制备好的预制混凝土主体。可以理解，在其他实施例中，不使用仿瓷砖模板时，步骤S700中保留仿瓷砖模板步骤可以省略。

步骤S800：预制混凝土主体保留仿瓷砖模板，并在预制混凝土主体的装饰层涂覆红外热反射着色剂，红外热反射着色剂干燥形成红外热反射层，脱除仿瓷砖模板，得到预制混凝土构件。

具体的，步骤S800在保留仿瓷砖模板的预制混凝土主体的装饰层涂覆红外热反射着色剂，因此部分红外热反射着色剂涂覆于仿瓷砖模板的表面，进而得到的预制混凝土构件，红外热反射层设于分块的表面。待仿瓷砖模板脱除，预制混凝土构件的凹槽露出，其并未被红外热反射着色剂涂覆。

步骤S800脱除仿瓷砖模板后，得到预制混凝土构件，其装饰层的外表面与仿瓷砖模板的多条支架相应的位置形成多条凹槽，且凹槽未涂覆红外热反射层。装饰层的外表面与仿瓷砖模板的镂空部相应的位置形成多个独立的分块。未涂覆红外热反射层的凹槽与涂覆红外热反射层的分块形成颜色对比，达到仿瓷砖的效果。

优选的，在步骤S800之前，将红外热反射着色剂混合均匀并将预制混凝土主体的装饰层的表面清理干净。

具体的，步骤S800中涂覆红外热反射着色剂可采用短毛辊、软毛刷滚涂或涂刷或者喷枪喷涂等工艺进行。

可以理解，在其他实施例中，不使用仿瓷砖模板时，步骤S800中预制混凝土主体保留仿瓷砖模板和脱除仿瓷砖模步骤可以省略，即将预制混凝土主体的装饰层涂覆红外热反射着色剂，红外热反射着色剂干燥形成红外热反射着色剂，得到预制混凝土构件。

上述预制混凝土构件的制备方法简单，成型容易，得到的预制混凝土构件，不仅具有隔热节能的效果，而且相比瓷砖，预制混凝土构件的材料成本低，安装方便，施工效率高，避免了贴瓷砖耗时耗力安装效率低、材料和人工成本高的问题。

以下为具体实施例。以下实施例中CoCrAl蓝、NiSbTi黄、CoNiZnTi绿及MnSbTi棕均为薛特(SHEPHERD)公司的Arctic系列颜料。

实施例1

实施例1的预制混凝土构件的制备方法如下：

将仿瓷砖模板设于模具的内底面并固定；仿瓷砖模板包括多条支架，多条支架纵横交错形成多个独立的镂空部。将模具的内壁和仿瓷砖模板均涂抹脱模剂。将砂浆灌入模具中并振捣密实以形成装饰层。依次将钢筋网片和保温层设于砂浆上。将混凝土浇筑于保温层上以形成混凝土结构层。凝固，养护，脱模具并保留仿瓷砖模板，得到预制混凝土主体。

静置3天后，将红外热反射着色剂的各组分混合均匀，并用高压气体将预制混凝土主体的装饰层吹干净。将预制混凝土主体的装饰层涂覆红外热反射着色剂，红外热反射着色剂干燥形成红外热反射着色剂，脱除仿瓷砖模板，得到黄色调仿瓷砖的预制混凝土构件。

其中，红外热反射着色剂的组分按重量份数计包括硅酸锂25份、硅酸钠60份、水1.2份和NiSbTi黄4份。

实施例2

实施例2的预制混凝土构件的制备方法与实施例1的预制混凝土构件的制备方法基本相同，不同之处在于，红外热反射着色剂的组分按重量份数计包括硅酸锂28份、硅酸钠62份、水1.8份和CoCrAl蓝颜料5份。

实施例3

实施例3的预制混凝土构件的制备方法与实施例1的预制混凝土构件的制备方法基本相同，不同之处在于，红外热反射着色剂的组分按重量份数计包括硅酸锂30份、硅酸钠68份、水2份和MnSbTi棕6份。

实施例4

实施例4的预制混凝土构件的制备方法与实施例1的预制混凝土构件的制备方法基本相同，不同之处在于，红外热反射着色剂的组分按重量份数计包括硅酸锂23份、硅酸钠55份、水1份和NiSbTi黄3份。

实施例5

实施例5的预制混凝土构件的制备方法与实施例1的预制混凝土构件的制备方法基本相同，不同之处在于，红外热反射着色剂的组分按重量份数计包括硅酸锂45份、硅酸钠70份、水3份和MnSbTi棕7.8份。

采用美国D&S公司的SSR-ER太阳光谱反射率仪进行检测，实施例1～5得到的预制混凝土构件，其热反射率达到18％以上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种红外热反射着色剂，其特征在于，其组分按重量份数计，包括硅酸锂23～45份、硅酸钠55～70份、水1～3份及金属合金颜料3～7.8份。

2.如权利要求1所述的红外热反射着色剂，其特征在于，其组分按重量份数计，包括硅酸锂25～30份、硅酸钠60～68份、水1.2～2份及金属合金颜料4～6份。

3.如权利要求1或2所述的红外热反射着色剂，其特征在于，所述金属合金颜料选自CoCrAl蓝、NiSbTi黄、CoNiZnTi绿及MnSbTi棕中的至少一种。

4.一种预制混凝土构件，其特征在于，包括预制混凝土主体及由权利要求1～3任一项所述的红外热反射着色剂涂覆形成的红外热反射层，所述红外热反射层设于所述预制混凝土主体的外表面。

5.如权利要求4所述的预制混凝土构件，其特征在于，所述预制混凝土主体包括依次连接的装饰层、界面层、保温层和混凝土结构层，所述红外热反射层设于所述装饰层上，所述装饰层为混凝土装饰层或砂浆装饰层。

6.如权利要求5所述的预制混凝土构件，其特征在于，所述界面层选自玄武岩网格布、钢丝网格片、耐碱玻璃纤维网格布及耐碱玻纤三维织物中的至少一种。

7.如权利要求5或6所述的预制混凝土构件，其特征在于，所述装饰层的外表面设有多条凹槽，所述多条凹槽将所述装饰层的外表面分为多个独立的分块，所述红外热反射层设于所述分块的外表面。

8.一种预制混凝土构件的制备方法，其特征在于，将预制混凝土主体的外表面涂覆如权利要求1～3任一项所述的红外热反射着色剂，所述红外热反射着色剂干燥形成所述红外热反射层，得到预制混凝土构件。

9.如权利要求8所述的预制混凝土构件的制备方法，其特征在于，还包括所述预制混凝土主体的制备步骤，所述预制混凝土主体包括依次连接的装饰层、界面层、保温层和混凝土结构层，所述红外热反射层设于所述装饰层上，所述预制混凝土主体的制备步骤包括以下步骤：

将所述装饰层的原料灌入模具中，以形成所述装饰层，所述装饰层的原料为混凝土或砂浆；

在所述装饰层的原料上形成所述界面层；

在所述界面层上形成所述保温层；

将所述混凝土结构层的原料浇筑于所述保温层上，所述混凝土结构层的原料为混凝土；

所述装饰层的原料和所述混凝土结构层的原料凝固，脱除所述模具，得到所述预制混凝土主体。

10.如权利要求9所述的预制混凝土构件的制备方法，其特征在于，还包括步骤：将仿瓷砖模板设于所述模具的内底面，且将所述装饰层的原料灌入所述模具中并浇筑于所述仿瓷砖模板上；所述仿瓷砖模板包括多条支架，多条支架纵横交错形成多个独立的镂空部；

所述将预制混凝土主体的外表面涂覆所述红外热反射着色剂，所述红外热反射着色剂干燥形成所述红外热反射着色剂的步骤包括：所述预制混凝土主体保留所述仿瓷砖模板，并在所述预制混凝土主体的装饰层涂覆所述红外热反射着色剂，所述红外热反射着色剂干燥形成所述红外热反射层，脱除所述仿瓷砖模板。