CN109942241A - 一种彩色混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种彩色混凝土及其制备方法，本发明的彩色混凝土其由以下重量份数的原料组成：水泥250～350份、石子800～1200份、砂子680～1000份、着色剂3～5份、减水剂5～7份、稳定剂3～7份、水140～180份。本发明的一种彩色混凝土，制得的彩色混凝土具有较高的强度，不易开裂，颜色均匀且强度和耐久性好。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，特别涉及一种彩色混凝土及其制备方法。
背景技术
目前，城市道路及住宅小区的道路的路面大都是水泥路面、沥青路面，其颜色单一，容易造成驾驶员视觉疲劳，并且路面的抗裂性能较差，使用一段时间后会出现多处裂痕。当今彩色混凝土产品的发展迅速，但是混凝土的强度和耐久性一直不够理想，容易开裂，影响着混凝土的使用寿命；原料的配比和工艺制备方法均对颜料的着色产生影响，因此要寻求一种既经济又恰当的彩色混凝土的配比和施工方便的制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩色混凝土，制得的彩色混凝土具有较高的强度，不易开裂，颜色均匀且强度和耐久性好。
为实现上述目的，本发明提供了一种彩色混凝土，其由以下重量份数的原料组成：水泥250～350份、石子800～1200份、砂子680～1000份、着色剂3～5份、减水剂5～7份、稳定剂3～7份、水140～180份。
优选地，上述技术方案中，其由以下重量份数的原料组成：水泥295～312份、石子980～1060份、砂子790～905份、着色剂3.2～3.7份、减水剂6.4～6.8份、稳定剂3.2～3.6份、水155～170份。
优选地，上述技术方案中，其由以下重量份数的原料组成：白水泥302份、白石子1035份、白砂844份、着色剂3.5份、减水剂6.6份、稳定剂6.4份、水166份。
优选地，上述技术方案中，所述着色剂其由以下重量份数的原料组成：有机颜料30～55份、无机颜料45～65份和胶凝剂5～10份，
其由向全乙酰糖的HCl水溶液中加NaOH，调节体系pH值到6.5左右，促使全乙酰糖析出成细颗粒，再向其中滴加含有油溶性引发剂的苯并咪唑酮溶液，加热到40℃，搅拌混合后再在高速乳化机中于13050r/min转速下剪切搅拌30min，升高温度到65℃以200r/min转速搅拌10-12h，加入无机颜料和纯苯丙黏合剂胶粒，升高温度到86℃以350r/min转速搅拌2-3h，冷却至加50℃加入胶凝剂，搅拌反应10-20min，得到大量泥浆状的复合型颜料胶粒；
其中，所述有机颜料为颜料铜酞菁蓝颗粒、铜酞菁绿颗粒、吡唑啉酮中的一种或多种组合物；
所述无机颜料为铁蓝、氧化铬绿、氧化铁红、炭黑中的一种或多种组合物；
所述胶凝剂由糊精5份、树胶8份、淀粉10份、甘油4份和石灰酸5份组成；
所述全乙酰糖：苯并咪唑酮：纯苯丙：有机颜料的质量比为：4:1:1:1。
优选地，上述技术方案中，所述减水剂为无色的聚羧酸系列减水剂。
优选地，上述技术方案中，所述稳定剂其由如下重量份数的原料组成：硼酸盐8份、活性碳酸钙6份、硬脂酸钡9份、丁苯橡胶4份、八胺聚氧乙烯醚1份、环氧树脂6份、水60份。
本发明的另一个目的在于提供一种绿色混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)将计量好的水泥、砂子和着色剂一起投入搅拌机内搅拌50～80min；
(2)将计量好的石子、稳定剂、减水剂加入其中，继续搅拌20～30min；
(3)加入计量好的水继续搅拌8-15min，即得彩色混凝土。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明加入的着色剂，使得彩色混凝土的色彩稳固、不易褪色，产品的耐候性增强，长时间使用仍能保持色彩鲜艳。
2、本发明中还加入了稳定剂，稳定剂中含有的活性碳酸钙和硼酸盐有利于稳固着色剂氧化，提高颜色的持久力，而环氧树脂、丁苯橡胶提高了混凝土表面的耐磨性，同时增强了产品的耐腐蚀性和抗水性。
3、在制备的过程中，把着色剂跟胶凝材料和沙子先干混均匀，再与水及石子混合，这样能保证着色剂在混凝土中分散均匀，混凝土的外观颜色不会出现分布不均、团聚和分层等现象。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
原料准备：
水泥250～350份、石子800～1200份、砂子680～1000份、着色剂3～5份、减水剂5～7份、稳定剂3～7份、水140～180份。
其中，优选白水泥295～312份、粒径为1-3cm的白石子980～1060份、粒径为0.37～0.65mm的白砂子790～905份、着色剂3.2～3.7份、减水剂6.4～6.8份、稳定剂3.2～3.6份、水155～170份，进一步优选的减水剂为无色的聚羧酸系列减水剂。
(1)着色剂制备
本发明所用的着色剂其由以下重量份数的原料组成：有机颜料30～55份、无机颜料45～65份和胶凝剂5～10份。
通过如下方法制备：
向全乙酰糖的HCl水溶液中加NaOH，调节体系pH值到6.5左右，促使全乙酰糖析出成细颗粒，再向其中滴加含有油溶性引发剂的苯并咪唑酮溶液，加热到40℃，搅拌混合后再在高速乳化机中于13050r/min转速下剪切搅拌30min，升高温度到65℃以200r/min转速搅拌10-12h，加入无机颜料和纯苯丙黏合剂胶粒，升高温度到86℃以350r/min转速搅拌2-3h，冷却至加50℃加入胶凝剂，搅拌反应10-20min，得到大量泥浆状的复合型颜料胶粒；
其中，有机颜料为颜料铜酞菁蓝颗粒、铜酞菁绿颗粒、吡唑啉酮中的一种或多种组合物；实施例1和实施例3的着色剂有机颜料为铜酞菁蓝颗粒，实施例2着色剂有机颜料为铜酞菁绿颗粒，实施例4着色剂有机颜料为吡唑啉酮，实施例5着色剂有机颜料为铜酞菁绿颗粒和吡唑啉酮。
无机颜料为铁蓝、氧化铬绿、氧化铁红、炭黑中的一种或多种组合物；实施例1着色剂无机颜料为铁蓝，实施例2着色剂无机颜料为氧化铬绿和氧化铁红，实施例3着色剂无机颜料为铁蓝和炭黑，实施例4着色剂无机颜料为氧化铁红，实施例5着色剂无机颜料为氧化铬绿；
胶凝剂由糊精5份、树胶8份、淀粉10份、甘油4份和石灰酸5份组成；
全乙酰糖：苯并咪唑酮：纯苯丙：有机颜料的质量比为：4:1:1:1。
本发明的着色剂，颜料颗粒与胶凝剂间存在紧密关联，颜料颗粒随着胶凝剂胶粒及其高分子链的运动而发生扩散在搅拌的过程中，颜料颗粒已预先被高效地包裹在胶凝剂胶粒中。因而，随着高温过程搅拌中胶粒的融合、黏流和流平，颜料颗粒会随之运动而铺展，从而最终能均匀地分布，使得彩色混凝土的色彩稳固、不易褪色，产品的耐候性增强，长时间使用仍能保持色彩鲜艳。
(2)稳定剂准备
由将硼酸盐8份、活性碳酸钙6份、硬脂酸钡9份、丁苯橡胶4份、八胺聚氧乙烯醚1份、环氧树脂6份和水60份混合搅拌均匀而成。
实施例1
水泥252份、白石子867份、白砂778份、着色剂4.1份、减水剂5份、稳定剂7份、水145份。
按如下方法制备
(1)将计量好的水泥、砂子和着色剂一起投入搅拌机内搅拌60min；
(2)将计量好的石子、稳定剂、减水剂加入其中，继续搅拌30min；
(3)加入计量好的水继续搅拌10min，即得彩色混凝土。
实施例2
白水泥302份、白石子1035份、白砂844份、着色剂3.5份、减水剂6.6份、稳定剂6.4份、水166份。
按如下方法制备
(1)将计量好的白水泥、白砂子和着色剂一起投入搅拌机内搅拌55min；
(2)将计量好的白石子、稳定剂、减水剂加入其中，继续搅拌25min；
(3)加入计量好的水继续搅拌15min，即得彩色混凝土。
实施例3
水泥295份、白石子987份、白砂803份、着色剂3.6份、减水剂6.5份、稳定剂3.6份、水170份。
按实施例2的方法制备实施例3的彩色混凝土。
实施例4
水泥346份、石子1196份、白砂897份、着色剂5份、减水剂6.7份、稳定剂6.4份、水180份。
按实施例1的方法制备实施例4的彩色混凝土。
实施例5
白水泥295份、白石子1055份、白砂子905份、着色剂3.4份、减水剂6.7份、稳定剂3.4份、水170份
按如下方法制备
(1)将计量好的白水泥、白砂子和着色剂一起投入搅拌机内搅拌60min；
(2)将计量好的白石子、稳定剂、减水剂加入其中，继续搅拌30min；
(3)加入计量好的水继续搅拌8min，即得彩色混凝土。
从上表中知道，本发明的混凝土7d的抗压强度在31-36Mpa，7d抗折强度Mpa在4.2-4.7Mpa，28d抗压强度在51-55Mpa，28d抗折强度在5.6-6.1Mpa，制得的彩色混凝土具有较高的强度，不易开裂；在100天内无色差，无褪色，在300天后才略微变淡，表明本发明混凝土的颜色均匀且强度和耐久性好，完全符合GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准，所得彩色混凝土的颜色比对，色卡颜色符合GB/T15608-2006《中国颜色体系》的标准要求。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (7)
1.一种彩色混凝土，其特征在于，其由以下重量份数的原料组成：水泥250～350份、石子800～1200份、砂子680～1000份、着色剂3～5份、减水剂5～7份、稳定剂3～7份、水140～180份。
2.根据权利要求1所述的彩色混凝土，其特征在于，其由以下重量份数的原料组成：水泥295～312份、石子980～1060份、砂子790～905份、着色剂3.2～3.7份、减水剂6.4～6.8份、稳定剂3.2～3.6份、水155～170份。
3.根据权利要求1-2任一所述的彩色混凝土，其特征在于，其由以下重量份数的原料组成：白水泥302份、白石子1035份、白砂844份、着色剂3.5份、减水剂6.6份、稳定剂6.4份、水166份。
4.根据权利要求1-2任一所述的彩色混凝土，其特征在于，所述着色剂其由以下重量份数的原料组成：有机颜料30～55份、无机颜料45～65份和胶凝剂5～10份，
其由向全乙酰糖的HCl水溶液中加NaOH，调节体系pH值到6.5左右，促使全乙酰糖析出成细颗粒，再向其中滴加含有油溶性引发剂的苯并咪唑酮溶液，加热到40℃，搅拌混合后再在高速乳化机中于13050r/min转速下剪切搅拌30min，升高温度到65℃以200r/min转速搅拌10-12h，加入无机颜料和纯苯丙黏合剂胶粒，升高温度到86℃以350r/min转速搅拌2-3h，冷却至加50℃加入胶凝剂，搅拌反应10-20min，得到大量泥浆状的复合型颜料胶粒；
其中，所述有机颜料为颜料铜酞菁蓝颗粒、铜酞菁绿颗粒、吡唑啉酮中的一种或多种组合物；
所述无机颜料为铁蓝、氧化铬绿、氧化铁红、炭黑中的一种或多种组合物；
所述胶凝剂由糊精5份、树胶8份、淀粉10份、甘油4份和石灰酸5份组成；
所述全乙酰糖：苯并咪唑酮：纯苯丙：有机颜料的质量比为：4:1:1:1。
5.根据权利要求1-2任一所述的彩色混凝土，其特征在于，所述减水剂为无色的聚羧酸系列减水剂。
6.根据权利要求1-2任一所述的彩色混凝土，其特征在于，所述稳定剂其由如下重量份数的原料组成：硼酸盐8份、活性碳酸钙6份、硬脂酸钡9份、丁苯橡胶4份、八胺聚氧乙烯醚1份、环氧树脂6份、水60份。
7.根据权利要求1-2任一所述的彩色混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将计量好的水泥、砂子和着色剂一起投入搅拌机内搅拌50～80min；
(2)将计量好的石子、稳定剂、减水剂加入其中，继续搅拌20～30min；
(3)加入计量好的水继续搅拌8-15min，即得彩色混凝土。
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