CN109809755A - 彩色混凝土及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土制备技术领域的一种彩色混凝土及其制备工艺。混凝土包括水泥250‑300份、粉煤灰50‑100份、矿粉50‑100份、粗集料1000‑1050份、细集料700‑800份、颜料混合物45‑64份、膨胀珍珠岩30‑40份、红砖再生微粉5‑10份、外加剂7‑8份和水160‑170份。制备过程包括将水泥、粉煤灰、矿粉、颜料混合物、红砖再生微粉和外加剂混合，得第一混合物；再将粗集料、细集料、膨胀珍珠岩混合后加入60‑70份水，得第二混合物；最后将第一混合物加入至第二混合物中，并加入余量的水混合均匀，得彩色混凝土。

Description

彩色混凝土及其制备工艺

技术领域

本发明涉及混凝土制备的技术领域，尤其是涉及一种彩色混凝土及其制备工艺。

背景技术

普通混凝土是当下主要的建筑材料，其不仅能够作为建筑材料，而且具有一定的装饰作用。由于混凝土具有良好的可塑性，可以浇筑成各种各样的复杂形状；由于拌合物具有较好的流动性，在交通公路中，主要可用于道路路面、桥梁、码头等的浇筑；在城市道路工程中，主要可用于城市道路、雕塑及其他美术创作品。

但是普通水泥混凝土的不足之处这是外观色彩单调、灰暗、呆板，给人以压抑的感觉。因此彩色混凝土越来越受到大家的关注。彩色混凝土是一种防水、防滑、防腐的绿色环保地面装饰材料，一般有两种制备方法，一是使混凝土全部都混入颜色；另一是只在混凝土表面涂上颜色。

公告号为CN104003658B的中国专利公开了一种多种彩色里面混凝土预拌砂浆，有不同颜色的颜料分别与其他原料混合组成至少两种颜色的砂浆，原料及其重量百分比为：水泥20-25％，砂子70-75％，粉炼灰1-3％，颜料2-5％，胶粉1-3％，纤维素醚0.01-0.02％，疏水剂0.2-0.3％，减水剂0.5-0.8％，防收缩剂0.5-0.8％，流化剂0.5-0.8％，纤维0.3-0.6％。

上述技术中能够实现生产一种彩色的砂浆，增加了砂浆的色彩丰富性，但是由于砂浆后期滋生霉菌、黑斑、灰尘吸附等等，会造成颜色被覆盖，形成褪色，彩色砂浆的色彩耐久性存在不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种彩色混凝土，该彩色混凝土的色彩耐久性好，长时间使用不易掉色。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种彩色混凝土，包括如下重量份数的组分，水泥250-300份、粉煤灰50-100份、矿粉50-100份、粗集料1000-1050份、细集料700-800份、颜料混合物45-64份、膨胀珍珠岩30-40份、红砖再生微粉5-10份、外加剂7-8份和水160-170份；

所述颜料混合物包括氧化铁红、重钙、环氧大豆油、气相二氧化硅和聚氧乙烯醚，所述氧化铁红、重钙、环氧大豆油、气相二氧化硅、聚氧乙烯醚的重量份数比为(15-28)：(10-15)：(5-7)：(5-7):(5-7)。

通过采用上述技术方案，粉煤灰的加入能够达到减水的目的，粉煤灰中球状玻璃体能使拌合物的屈服剪切应力有效降低，进而使拌合物有较大的流动性，同时掺入适量的粉煤灰还能很好的提高混凝土拌合物的粘聚性，保水性和工作性，同时粉煤灰中的微珠颗粒能够对泌水通道起到堵截的作用，可提高拌合物的保水性；当粉煤灰中颗粒填充于混凝土中不致密的孔隙里，使原本填充其中的水分被释放出来，提高拌合物的工作性；

掺加的矿粉以达到降低水泥用量，降低绝热温升的作用，同时可有效改善混凝土施工性能，提高混凝土后期强度及抗硫酸盐侵蚀及氯盐渗析等耐久性能，双掺技术同时抑制了碱骨料反应，提高混凝土耐久性，延长了混凝土使用年限，提高了混凝土的泵送性。

进一步的矿粉和粉煤灰的加入替代了部分水泥的用量，减少了水泥水化生成的氢氧化钙的量，同时粉煤灰和矿渣作为无机矿物外加剂，不但可增加彩色混凝土强度和耐久性，还能吸收游离氢氧化钙，避免泛碱析白，降低体系碱度起到保色增色的作用。

同时组分中的膨胀珍珠岩和红砖再生微粉及颜料混合物相互配合，形成具有色彩的混凝土，色彩分布均匀。

在颜料混合物中加入的铁红耐久性好，不易掉色，重钙能够改善氢氧化钙对色彩的影响，环氧大豆油能够使得色彩分布均匀，聚氧乙烯醚增加色彩与其他组分的粘接性，色彩经过长时间后仍不易掉色。

组分间相互配合，实现了色彩的稳定及明亮性，耐久性优良。

本发明进一步设置为：所述颜料混合物包括如下的制备步骤：将氧化铁红、重钙和气相二氧化硅混合均匀后继续加入环氧大豆油和聚氧乙烯醚，混合均匀即得。

通过采用上述技术方案，在制备颜料混合物是将各组分相互混合即可，操作简单。

本发明进一步设置为：所述水泥选择硫酸盐水泥。

通过采用上述技术方案，水泥选择硫酸盐水泥，其本身色泽较浅，易着色，水泥结块早，早期强度高。

本发明进一步设置为：所述氧化铁红为325或400目。

通过采用上述技术方案，颜料的细度对其在水泥中的分散性，着色力和遮盖力影响较大，控制颜料的粒径在325目和400目，实现的着色效果优良。

本发明进一步设置为：组分中还包括有5-15份聚丙烯纤维。

通过采用上述技术方案，聚丙烯纤维具有优良的韧性和分散性，混合形成三维网状结构，可增强系统的支撑力和耐久力，改善系统的强度，稳定性，密实性和均匀度。

本发明进一步设置为：组分中还包括有5-10份沸石。

通过采用上述技术方案，沸石是含水结晶质架状构造的碱和碱土金属铝硅酸盐矿物。天然沸石加工成粉体后，可取代混凝土中部分水泥，使混凝土拌合物均匀性提高，消除了离析分层与泌水现象，混凝土密实性和抗渗性提高，有效地抑制了混凝土中的碱-骨料反应，提高了混凝土的耐久性。抑制碱骨料的反应增加了混凝土的色彩明亮度。

本发明进一步设置为：包括如下重量份数的组分，包括如下重量份数的组分，水泥250-280份、粉煤灰80-100份、矿粉80-100份、粗集料1020-1050份、细集料700-750份、颜料混合物45-50份、膨胀珍珠岩35-40份、红砖再生微粉8-10份、10-15份聚丙烯纤维、5-8份沸石、外加剂7-8份和水160-170份。

通过采用上述技术方案，混凝土的组分进一步设置为上述的组分含量，增加了混凝土色彩的稳定性。

本发明的发明目的二在于提供一种彩色混凝土的制备工艺，具有制备出来的混凝土颜色耐久性好的优点。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

彩色混凝土的制备工艺，包括如下的步骤：

步骤1：将水泥、粉煤灰、矿粉、颜料混合物、红砖再生微粉和外加剂混合，得第一混合物；

步骤2：将粗集料、细集料、膨胀珍珠岩混合后加入60-70份水，得第二混合物；

步骤3：将第一混合物加入至第二混合物中，并加入余量的水混合均匀，得彩色混凝土。

通过采用上述技术方案，通过上述步骤就能够完成混凝土的制备，操作简单，制备出来的混凝土的色彩耐久性优良。

本发明进一步设置为：步骤1中还加入有聚丙烯纤维和沸石。

通过采用上述技术方案，步骤1中进一步加入的聚丙烯纤维和沸石，能够进一步的改善混凝土的性能，提高混凝土的耐久性。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.混凝土组分中双掺粉煤灰和矿粉，达到了吸收游离的氢氧化钙，避免泛碱白皙的情况发生，混凝土的色彩稳定性高；

2.混凝土组分中加入了红砖再生微粉，红砖的来源可以选择建筑垃圾中的红砖，将其粉碎，利用在混凝土中，实现了建筑垃圾的再利用，更加具备环保性；

3.将氧化铁红、环氧大豆油、重钙、聚氧化乙烯米、气相二氧化硅形成颜料混合物，增加了颜料的分散均匀性；

4.组分中加入的沸石，进一步的降低水泥的用量，而且能够减少水泥水化产生的氢氧化钙的量，减少对色彩的遮盖，色彩的明亮度好。

具体实施方式

以下对本发明作进一步详细说明。

本申请文件的实施例及对比例中各组分材料的规格。

实施例1

彩色混凝土包括水泥250kg、粉煤灰100kg、矿粉100kg、粗集料1050kg、细集料720kg、颜料混合物45kg、膨胀珍珠岩30kg、红砖再生微粉7kg、外加剂8kg、水165kg。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于组分含量的不同。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于组分含量的不同。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于组分含量的不同。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于组分含量的不同。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于组分中还包括有聚丙烯纤维。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于组分中还包括有沸石。

实施例8

实施例8与实施例1的区别在于组分中同时含有聚丙烯纤维和沸石。

实施例9

实施例9与实施例8的区别在于组分中聚丙烯纤维和沸石含量的不同含量的不同。

实施例10

实施例10与实施例8和实施例9的区别在于组分中聚丙烯纤维和沸石含量的不同。

实施例11

实施例11与实施例8-10的区别在于各组分含量的不同。

实施例12

实施例12与实施例8-11的区别在于各组分含量的不同。

实施例13

实施例13与实施例8-12的区别在于各组分含量的不同。

实施例14

实施例14与实施例8-13的区别在于各组分含量的不同。

实施例15

实施例15与实施例8-14的区别在于各组分含量的不同

表1 实施例1-10的具体含量表。

实施例1-5的彩色混凝土的制备工艺为：

步骤1：将水泥、粉煤灰、矿粉、颜料混合物、红砖再生微粉和外加剂混合，得第一混合物；

步骤2：将粗集料、细集料、膨胀珍珠岩混合后加入65份水，得第二混合物；

步骤3：将第一混合物加入至第二混合物中，并加入余量的水搅拌30s后，混合均匀，得彩色混凝土。

实施例6-15的混凝土的制备工艺与实施例1-5的区别在于实施例6的步骤1中还加入有聚丙烯、实施例7的步骤1中还加入有沸石，实施例8-15的步骤1中同时加入有两种。

表2 实施例1-15中颜料混合物包括如下重量份数的组分。

实施例1-15的颜料混合物的制备步骤如下：将氧化铁红、重钙和气相二氧化硅混合均匀后继续加入环氧大豆油和聚氧乙烯醚，混合均匀即得。

对比例1

对比例1与实施例7的区别在于对比例4的组分中不含颜料混合物，直接加入氧化铁红。

对比例2

对比例2与实施例7的区别在于组分中不含有粉煤灰和矿粉，选择加入有400份水泥，其他均与实施例7保持一致。

实验检测

1、28d抗压强度检测：根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能实验方法标准》测试混凝土的力学性能；

2、坍落度检测：根据DB45/T1621-2017进行检测；

3、混凝土颜色耐久性检测：将实施例1-15的组分及对比例1-2的组分按照制备工艺制备成混凝土，并制成50*50*50cm的试块，将试样放入养护室中养护三天后，放在紫外老化箱中进行紫外老化试验，3天后观察结果。

检测结果

表3 实施例1-15及对比例1-2的实验检测结果

对比例1的28d抗压强度为36.7MPa。

对比例2的28d抗压强度为32.8MPa。

对比例1的彩色混凝土的0min的坍落度为110mm,60min的坍落度为145mm；

对比例2的彩色混凝土的0min的坍落度为120mm，60min的坍落度为155mm。

对比例1和对比例2的混凝土试块在3天后试块表面泛白明显，则说明本申请文件中双掺粉煤灰和矿粉及将色粉制成颜料混合物均能对混凝土的颜色耐久性带来有益的效果。

分析实施例1-5与实施例6的实验结果，组分中加入聚丙烯纤维时对混凝土的抗压强度明显增强，在具体对比组分同时加入沸石和聚丙烯时混凝土的性能也得以增强。

进一步的对比实施例与对比例1的实验结果，组分中直接加入氧化铁红时，色彩的耐久性明显降低。其次在组分中不添加粉煤灰和矿粉时，色彩的耐久性也降低，则进一步的证明本申请文件中将色粉支撑颜料混合物，颜料混合物中的各组分促进氧化铁红分散均匀，实现色彩分布均匀，且重钙的加入也能够改善氢氧化钙对色彩的遮盖，其次色粉与混凝土组分粘黏稳定，最终实现的混凝土的色彩持久。

再对比实施例与对比例2的实验结果，在组分中不含粉煤灰和矿粉时，混凝土的抗压强度降低，对色彩的耐久性也降低，则本申请人能够合理的得出加入的矿粉和粉煤灰不仅能够增强混凝土强度，而且能够提高混凝土的色彩持久性。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种彩色混凝土，其特征在于：包括如下重量份数的组分，水泥250-300份、粉煤灰50-100份、矿粉50-100份、粗集料1000-1050份、细集料700-800份、颜料混合物45-64份、膨胀珍珠岩30-40份、红砖再生微粉5-10份、外加剂7-8份和水160-170份；

所述颜料混合物包括氧化铁红、重钙、环氧大豆油、气相二氧化硅和聚氧乙烯醚，所述氧化铁红、重钙、环氧大豆油、气相二氧化硅、聚氧乙烯醚的重量份数比为（15-28）：（10-15）：（5-7）：(5-7):(5-7)。

2.根据权利要求1所述的彩色混凝土，其特征在于：所述颜料混合物包括如下的制备步骤：将氧化铁红、重钙和气相二氧化硅混合均匀后继续加入环氧大豆油和聚氧乙烯醚，混合均匀即得。

3.根据权利要求1所述的彩色混凝土，其特征在于：所述水泥选择硫酸盐水泥。

4.根据权利要求1所述的彩色混凝土，其特征在于：所述氧化铁红为325或400目。

5.根据权利要求1所述的彩色混凝土，其特征在于：组分中还包括有5-15份聚丙烯纤维。

6.根据权利要求1所述的彩色混凝土，其特征在于：组分中还包括有5-10份沸石。

7.根据权利要求1-6任一项所述的彩色混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分，水泥250-280份、粉煤灰80-100份、矿粉80-100份、粗集料1020-1050份、细集料700-750份、颜料混合物45-50份、膨胀珍珠岩35-40份、红砖再生微粉8-10份、10-15份聚丙烯纤维、5-8份沸石、外加剂7-8份和水160-170份。

8.如权利要求7所述的彩色混凝土的制备工艺，其特征在于，包括如下的步骤：

步骤1：将水泥、粉煤灰、矿粉、颜料混合物、红砖再生微粉和外加剂混合，得第一混合物；

步骤2：将粗集料、细集料、膨胀珍珠岩混合后加入60-70份水，得第二混合物；

步骤3：将第一混合物加入至第二混合物中，并加入余量的水混合均匀，得彩色混凝土。

9.根据权利要求8所述的彩色混凝土的制备工艺，其特征在于，步骤1中还加入有聚丙烯纤维和沸石。