CN110105000A - 一种混凝土制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土制品及其制备方法，混凝土制品包括混凝土基层、砂浆面层和涂布在砂浆面层上的纳米陶瓷涂料保护层；该制品具有硬度高、耐候性优异、防火耐温性好，且耐腐蚀、耐磨、耐刮擦、能改善抗污性，且具有一定的装饰性和观赏性的优点。其制备方法为：首先制备纳米陶瓷涂料，混凝土拌合物和砂浆拌合物；再将砂浆拌合物放入模具内，再将混凝土拌合物放置在砂浆层上，湿法压制成型，得到一体成型的混凝土基层和砂浆面层，脱模，养护，干燥；最后将纳米陶瓷涂料喷涂在砂浆面层上，即可制得混凝土制品。本发明的制备方法具有制备步骤简单，易于生产的优点；且可制备成多种不同用途的成品。

Description

一种混凝土制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种混凝土制品及其制备方法。
背景技术
混凝土制品是以混凝土(包括砂浆)为基本材料制成的产品。主要有加气混凝土砌块、混凝土实心砖、混凝土多孔砖，环保透气透水路面砖，仿古青砖、消防检查井盖、二层井盖、防滑踏步、安全雨水井箅，线性排水U形槽、道路防撞橼头、四防排阻封盖、混凝土挂板、混凝土地板和混凝土砖等，广泛应用于建筑、交通、水利、农业、电力和采矿等领域。
授权公告号为CN104119036A的中国专利公开了一种高强度混凝土及其制备方法，由水泥、细骨料、粗骨料、玻璃纤维和水组成，其重量份比例为1：(1～3)：(2～5)：0.01：(0.4～0.8)，水灰比为0.74，此发明还公开这种高强度混凝土的制备方法，此发明主要是加入玻璃纤维协助混凝土承担拉应力，玻璃纤维是具有绝缘性好、抗腐蚀性好，但是其性能较脆，耐磨性较差，无法改善混凝土的抗污性能。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种混凝土制品，该制品具有强度高、耐候性优异、防火耐温性好且耐腐蚀、耐磨、耐刮擦、改善抗污性能，且具有一定的装饰性和观赏性的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种混凝土制品的制备方法，其具有制备步骤简单，砂浆面层和混凝土基层一次压制成型，粘结牢固，一定程度上可提高混凝土制品的强度，易于生产的优点，且制备成品多样，混凝土制品用途多样。
本发明的第三个目的在于提供一种混凝板，其具有抗压强度高、抗折能力好、耐磨、耐腐蚀、耐高温、不燃、抗菌和抗污染等性能，还具有良好的装饰性和实用性的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种混凝土制品，所述混凝土制品包括混凝土基层、砂浆面层和涂布在砂浆面层上的纳米陶瓷涂料保护层；
所述混凝土基层由包含以下重量份的原料制成：水8～10份、水泥18～22份、粉煤灰5～8份、碎石32～38份、机制砂29～33份、外加剂1～1.6份和增强纤维0.5～1.5份；
所述砂浆面层由包含以下重量份的原料制成：水11～14份、水泥22～28份、粉煤灰5～7份、石英砂45～49份、重钙6～8份和助剂0.2～0.4份；
所述纳米陶瓷涂料保护层由包含以下重量份的原料制成：硅氧烷30～41份、乙醇硅溶胶30～32份、纳米二氧化硅15～20份、三氧化二铝12～19份、复合无机颜料1～5份、氢氧化镁12～17份和氢氧化铝11～19份。
通过采用上述技术方案，混凝土制品由于采用混凝土基层、砂浆面层和涂布在砂浆面层上的纳米陶瓷涂料保护层构成，混凝土基层和砂浆面层之间有良好的粘结作用，纳米陶瓷涂料保护层能够对砂浆面层进行保护，提高混凝土制品的耐久性和抗污性，使混凝土制品长久地保持色彩鲜艳、美观的状态。混凝土基层、砂浆面层和涂布在砂浆面层上的纳米陶瓷涂料保护层相互作用，获得的混凝土制品具有超强的硬度、优异的耐候性、防火耐温性、耐腐蚀性、耐磨、耐刮擦和抗污性。
本发明中，所述外加剂包括如下重量份数的组分：聚羧酸减水剂200～220份、柠檬酸5～15份、葡萄糖酸钠5～31份、三乙醇胺0.5～1份、硫酸钾2.5～5份和水740.1～772.12份。
通过上述技术方案，聚羧酸减水剂能够减少混凝土拌合用水量，对水泥颗粒具有分散作用，有利于改善混凝土的流动性。混凝土外加剂中的柠檬酸和葡萄糖酸钠均具有一定的鳌合作用，硫酸钾和三乙醇胺均有早强作用，柠檬酸、葡萄糖酸钠与硫酸钾和三乙醇胺相互配合，有利于提高对基层混凝土的缓凝作用和早期强度。凝胶材料的水化时间受季节和天气影响变化较大，故起缓凝作用的葡萄糖酸钠的用量也随季节和天气的变化有较大不同，在较高温度下凝胶材料的水化速度较快，需要的葡萄糖酸钠用量较大，较低温度时，凝胶材料的水化速度较慢，需要的葡萄糖酸钠的用量也相对较少。
混凝土基层由水、水泥、粉煤灰、碎石、机制砂、外加剂和增强纤维按一定的比例混合而成，制得发混凝土基层硬度高、耐候性好、耐腐蚀且粘接效果好。
本发明中，所述助剂包括如下重量份数的组分：硅烷改性聚羧酸减水剂180～200份、保坍剂50～80份、硫代硫酸钠1～1.5份、白糖5～10份、糊精15～35份、碳酸钠10～15份、葡萄糖酸钠9～44份和水643.2～746.4份；再进一步优选，所述保坍剂为聚羧酸系保坍剂。
通过上述技术方案，硅烷改性聚羧酸减水剂能够在保持砂浆的坍落度基本不变的前提下减少拌合用水量，对水泥颗粒具有分散作用，有利于改善砂浆的流动性。保坍剂能够减慢砂浆坍落度的损失速度；本发明中，保坍剂优选为聚羧酸系保坍剂；硅烷改性聚羧酸减水剂与聚羧酸系保坍剂相互配合，有利于提高外加剂的稳定性，使混凝土凝固后的密实性更好，有利于增强混凝土制品的强度和耐摩擦性。
重钙是指重质碳酸钙，对砂浆面层有补强作用。白糖和糊精均具有较好的延缓砂浆凝结的作用，糊精在溶于水后均具有一定的粘性，有利于提高砂浆的保水效果。碳酸钠属于电解质，有利于促进砂浆中水泥等胶凝材料的水化进程，在硫代硫酸钠、碳酸钠、白糖和糊精的配合作用下，有利于改善砂浆的流动性，避免出现部分组分沉底的现象。
砂浆面层中的多种成分相互作用，使得砂浆搅拌后形成的拌合物具有较长的可使用时间，有助于砂浆面层中各种材料拌合的均匀性。
本发明中，所述纳米陶瓷涂料保护层由包含以下重量份的原料制成：硅氧烷30～41份、乙醇硅溶胶30～32份、纳米二氧化硅15～20份、三氧化二铝12～19份、复合无机颜料1～5份、氢氧化镁12～17份和氢氧化铝11～19份；进一步，优选，所述复合无机颜料包括金红石型、尖晶石型和赤铁矿中的任意一种或多种。
通过上述技术方案，硅氧烷是纳米陶瓷涂料的成膜物质，可以改善纳米陶瓷涂料保护层的硬度和自清洁效果，可以选择聚硅氧烷和聚二甲基硅氧烷等。纳米二氧化硅在混凝土制品表面自身反应结合形成平整的硅-氧-硅的保护膜，具有抗划伤、防水防渗、抵抗腐蚀介质侵入的特性。纳米二氧化硅粒子表面的硅羟基与硅氧烷单体发生水解产生的硅羟基发生缩合反应，可以提高纳米陶瓷涂料保护层的柔韧性、硬度和耐摩擦性能。乙醇硅溶胶是由大小不等的二氧化硅粒子分散在乙醇中的胶体溶液，其pH值在9～10的范围内，具有较大的表面积，胶体粒子可以牢固地附着在物体表面，分散性和渗透性好。三氧化二铝即氧化铝是铝的稳定氧化物，易吸潮而不潮解。乙醇硅溶胶与纳米二氧化硅和三氧化二铝的相溶性好，三者相互配合，可改善纳米陶瓷涂料的粘接性、机械强度、硬度、耐高温性和耐化学腐蚀性。
复合无机颜料大多数都是由几种金属混合物在经过高温煅烧(800℃以上)后化合而成，是一种环保颜料，本发明中，复合无机颜料包括金红石型、尖晶石型和赤铁矿中的任意一种或多种，金红石型、尖晶石型和赤铁矿颜色多样，极大的丰富了纳米陶瓷涂料保护层的颜色，可提高混凝土制品的装饰性和观赏性；复合无机颜料还能改善纳米陶瓷涂料保护层的硬度、强度、化学稳定性、耐候性和耐温性。本发明中，氢氧化镁和氢氧化铝复合成一种功能性无机填料，使得纳米陶瓷涂料保护层的具有一定的耐湿擦洗性、耐磨性、耐腐蚀性、耐候性、净化空气和调湿性等。
纳米陶瓷涂料保护层各组分相互作用，形成致密坚硬的纳米氧化物，有利于提高混凝土制品表面的机械强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性、耐湿擦洗性、耐候性和耐久性；且抗污、抗菌、自清洁效果良好；环保无毒施工方便，涂膜颜色鲜艳多样且持久，具有良好的装饰性和观赏性。
将本发明中的纳米陶瓷涂料喷涂在混凝土基层和砂浆面层相结合后的砂浆面层上，得到的混凝土制品表面具有超强的硬度、优异的耐候性、防火耐温性、耐腐蚀性、耐磨耐刮擦和抗污性，且表面美观、光滑、细腻；相比于其它溶剂型罩面保护剂而言，更加环保、防火、坚硬；适用于室内厨房台面、窗台板、桌面板、装饰板等，也可用于室外路面铺装、围墙围挡等。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种混凝土制品的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
步骤一、按设定比例称取砂浆面层的各组分原料，并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到砂浆拌合物,砂浆拌合物布入模具内，得到砂浆面层；
步骤二、按设定比例称取混凝土基层的各组分原料，并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到混凝土拌合物，将混凝土拌合物放置在步骤一中得到的砂浆面层上，布满模框，刮齐上表面后，加压成型，得到一次压制成型的砂浆面层和混凝土基层；
步骤三、脱模，在温度为50℃～60℃、空气湿度为80％～90％的环境下养护36h～60h；
步骤四、将养护后的砂浆面层和混凝土基层预热，使得表层的温度在35℃～40℃，将纳米陶瓷涂料喷涂在砂浆面层上，随后在40℃～60℃的环境中加热3min～5min，再在220℃～260℃下加热5min～25min，即可制得混凝土制品。
通过上述技术方案，混合混凝土基层的各组分物质，得到混凝土拌合物，混合砂浆面层的各组分物质，得到砂浆拌合物，先将砂浆拌合物布入模具内，待砂浆拌合物表面平整后，将混凝土拌合物设置在平整的砂浆拌合物表面，加压，加载压力为750～850吨，湿法压制成型，砂浆面层和混凝土基层一次压制成型，粘结牢固，一定程度上可提高混凝土制品的强度。压制成型后，脱模，养护，再将纳米陶瓷涂料保护层的拌合物喷涂在砂浆面层上，即可得到混凝土制品。制备混凝土制品的步骤简单，操作方便，易于实施；制备过程中不会向环境中排放危害环境或人体健康的物质，不会对环境造成破坏，符合环保要求。
进一步地，按设定比例称取纳米陶瓷涂料的各组分原料，将乙醇硅溶胶在480r/min～520r/min的速度下分散7min～12min,然后缓慢加入纳米二氧化硅、三氧化二铝、复合无机颜料、氢氧化镁和氢氧化铝，分散至细度小于30μm后得到色浆混合液；将硅氧烷加入80％～85％的甲酸中静置4min～7min，硅氧烷与甲酸的体积比为1:(2～5)，加入备用的色浆混合液，搅拌均匀，即可得到纳米陶瓷涂料。
通过上述技术方案，制备纳米陶瓷涂料的制备步骤简单，操作方便，易于实施，操作环境安全。
为实现上述第三个目的，本发明提供了如下技术方案：
按所述混凝土制品的制备方法制备混凝土板，其中，所述混凝土基层的厚度为20mm～40mm；所述砂浆面层的厚度为3mm～10mm；所述纳米陶瓷涂料保护层的厚度为100μm～120μm。
通过上述技术方案，按所述混凝土制品的制备方法制备混凝土板，制备步骤简单，操作简便，易于生产，且混凝土板中对于混凝土基层、砂浆面层和纳米陶瓷涂料保护层的厚度有一定的要求，按一定比例设置，可制得的实用性更高的混凝土板。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明由自制的混凝土基层、砂浆面层和纳米陶瓷涂料保护层构成，混凝土基层、砂浆面层和纳米陶瓷涂料保护层相互作用，制得的混凝土制品具有超强的硬度、优异的耐候性、防火耐温性和耐腐蚀性，且耐磨耐刮擦、抗污性得到很大的改善；
第二、砂浆面层和混凝土基层一次压制成型，粘结牢固，一定程度上可提高混凝土制品的强度；
第三、具有制备步骤简单，易于生产的优点；
第四、制备成品多样，混凝土制品用途多样，适用于室内厨房台面、窗台板、桌面板、装饰板等，也可用于室外路面铺装、围墙围挡等；
第五、按所述混凝土制品的制备方法制备混凝土板，具有抗压强度高、抗折能力好、耐磨、耐腐蚀、耐高温、不燃、抗菌和抗污染等性能，还具有良好的装饰性和实用性的优点。
附图说明
图1是本发明实施例1～7的混凝土制品的结构示意图。
附图标记：1、混凝土基层；2、砂浆面层；3、纳米陶瓷涂料保护层。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
制备例
纳米陶瓷涂料的制备:
制备例1
称取硅氧烷30kg、乙醇硅溶胶32kg、纳米二氧化硅20kg、三氧化二铝12kg、复合无机颜料5kg、氢氧化镁17kg和氢氧化铝18kg；将乙醇硅溶胶在480r/min的速度下分散12min,然后缓慢依次加入纳米二氧化硅、三氧化二铝、复合无机颜料、氢氧化镁和氢氧化铝，分散至细度小于30μm后得到色浆混合液，备用；
将硅氧烷加入85％甲酸中静置7min，硅氧烷与甲酸的体积比为1:2，加入备用的色浆混合液，搅拌均匀，即可得到纳米陶瓷涂料。
制备例2
称取硅氧烷41kg、乙醇硅溶胶30kg、纳米二氧化硅15kg、三氧化二铝15kg、复合无机颜料1kg、氢氧化镁12kg和氢氧化铝19kg；将乙醇硅溶胶在500r/min的速度下分散10min,然后缓慢依次加入纳米二氧化硅、三氧化二铝、复合无机颜料、氢氧化镁和氢氧化铝，分散至细度小于30μm后得到色浆混合液，备用；
将硅氧烷加入80％甲酸中静置5min，硅氧烷与甲酸的体积比为1:3，加入备用的色浆混合液，搅拌均匀，即可得到纳米陶瓷涂料。
制备例3
称取硅氧烷35kg、乙醇硅溶胶31kg、纳米二氧化硅17kg、三氧化二铝19kg、复合无机颜料4kg、氢氧化镁15kg和氢氧化铝11kg；将乙醇硅溶胶在520r/min的速度下分散7min,然后缓慢依次加入纳米二氧化硅、三氧化二铝、复合无机颜料、氢氧化镁和氢氧化铝，分散至细度小于30μm后得到色浆混合液，备用；
将硅氧烷加入82％甲酸中静置4min，硅氧烷与甲酸的体积比为1:5，加入备用的色浆混合液，搅拌均匀，即可得到纳米陶瓷涂料。
实施例
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种混凝土板，包括混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3。
所述混凝土板的制备步骤如下：
称取水8kg、水泥22kg、粉煤灰5kg、碎石32kg、机制砂33kg、外加剂1.6kg和增强纤维1.5kg；并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到混凝土拌合物。
称取水11kg、水泥22kg、粉煤灰5kg、石英砂45kg、重钙8kg和助剂0.2kg；并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到砂浆拌合物。
将砂浆拌合物布入模具内，铺满，将砂浆拌合物的上表面整平，得到砂浆面层2；将混凝土拌合物放置在表面平整的砂浆面层2上，布满模框，将混凝土拌合物的上表面整平，加压成型，得到一次压制成型的砂浆面层2和混凝土基层1；其中，砂浆面层2的厚度为3mm，混凝土基层1的厚度为20mm。
脱模，在温度为50℃、空气湿度为80％的环境下养护36h。
将养护后的砂浆面层2和混凝土基层1预热，使得表层的温度在35℃，然后将制备例1中制得的纳米陶瓷涂料喷涂在砂浆面层2上，在砂浆面层2上形成厚度为100μm纳米陶瓷涂料保护层3，随后将混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3在40℃的环境中加热3min，再在220℃下加热25min，即可制得混凝土板。
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种混凝土板，包括混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3。
所述混凝土板的制备步骤如下：
称取水8.1kg、水泥18kg、粉煤灰8kg、碎石38kg、机制砂29kg、外加剂1.5kg和增强纤维0.5kg；并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到混凝土拌合物。
称取水12kg、水泥25kg、粉煤灰7kg、石英砂47kg、重钙6kg和助剂0.3kg；并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到砂浆拌合物。
将砂浆拌合物布入模具内，铺满，将砂浆拌合物的上表面整平，得到砂浆面层2；将混凝土拌合物放置在表面平整的砂浆面层2上，布满模框，将混凝土拌合物的上表面整平，加压成型，得到一次压制成型的砂浆面层2和混凝土基层1；其中，砂浆面层2的厚度为6mm，混凝土基层1的厚度为30mm。
脱模，在温度为60℃、空气湿度为90％的环境下养护48h。
将养护后的砂浆面层2和混凝土基层1预热，使得表层的温度在40℃，然后将制备例1中制得的纳米陶瓷涂料喷涂在砂浆面层2上，在砂浆面层2上形成厚度为110μm纳米陶瓷涂料保护层3，随后将混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3在50℃的环境中加热4min，再在240℃下加热15min，即可制得混凝土板。
实施例3
如图1所示，本实施例提供一种混凝土板，包括混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3。
所述混凝土板的制备步骤如下：
称取水10kg、水泥20kg、粉煤灰7kg、碎石35kg、机制砂29kg、外加剂1.6kg和增强纤维0.5kg；并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到混凝土拌合物。
称取水14kg、水泥28kg、粉煤灰6kg、石英砂49kg、重钙7kg和助剂0.4kg；并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到砂浆拌合物。
将砂浆拌合物布入模具内，铺满，将砂浆拌合物的上表面整平，得到砂浆面层2；将混凝土拌合物放置在表面平整的砂浆面层2上，布满模框，将混凝土拌合物的上表面整平，加压成型，得到一次压制成型的砂浆面层2和混凝土基层1；其中，砂浆面层2的厚度为10mm，混凝土基层1的厚度为40mm。
脱模，在温度为55℃、空气湿度为85％的环境下养护60h。
将养护后的砂浆面层2和混凝土基层1预热，使得表层的温度在37℃，然后将制备例1中制得的纳米陶瓷涂料喷涂在砂浆面层2上，在砂浆面层2上形成厚度为120μm纳米陶瓷涂料保护层3，随后将混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3在60℃的环境中加热5min，再在260℃下加热5min，即可制得混凝土板。
实施例4
如图1所示，本实施例提供一种混凝土板，包括混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3。
所述混凝土板的制备步骤如下：
称取水9kg、水泥21kg、粉煤灰6kg、碎石33kg、机制砂32kg、外加剂1kg和增强纤维1.1kg；并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到混凝土拌合物。
称取水12kg、水泥24kg、粉煤灰5kg、石英砂47kg、重钙6kg和助剂0.4kg；并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到砂浆拌合物。
将砂浆拌合物布入模具内，铺满，将砂浆拌合物的上表面整平，得到砂浆面层2；将混凝土拌合物放置在表面平整的砂浆面层2上，布满模框，将混凝土拌合物的上表面整平，加压成型，得到一次压制成型的砂浆面层2和混凝土基层1；其中，砂浆面层2的厚度为6mm，混凝土基层1的厚度为30mm。
脱模，在温度为55℃、空气湿度为85％的环境下养护48h。
将养护后的砂浆面层2和混凝土基层1预热，使得表层的温度在37℃，然后将制备例1中制得的纳米陶瓷涂料喷涂在砂浆面层2上，在砂浆面层2上形成厚度为110μm纳米陶瓷涂料保护层3，随后将混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3在50℃的环境中加热4min，再在240℃下加热15min，即可制得混凝土板。
实施例5
实施例5与实施4的区别在于：实施例5中使用的是制备例2中的纳米陶瓷涂料，其余均与实施例4保持一致。
实施例6
实施例6与实施4的区别在于：实施例6中使用的是制备例3中的纳米陶瓷涂料，其余均与实施例4保持一致。
实施例7
实施例7与实施4的区别在于外加剂和助剂成分的配比不同，外加剂和助剂的具体配比参见表1，其余均与实施例4保持一致。
实施例8
实施例8与实施4的区别在于外加剂和助剂成分的配比不同，外加剂和助剂的具体配比参见表1，其余均与实施例4保持一致。
实施例9
实施例9与实施4的区别在于外加剂和助剂成分的配比不同，外加剂和助剂的具体配比参见表1，其余均与实施例4保持一致。
表1实施例1～9中外加剂的组分配比表
对比例
对比例1
对比例1与实施2的区别在于对比例1中不喷涂纳米陶瓷涂料，其余均与实施例4保持一致。
对比例2
对比例2与实施4的区别在于对比例2中用干法制备，称取水5kg、水泥25kg、粉煤灰7kg、石英砂49kg、重钙6kg和助剂0.3kg；并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到砂浆拌合物；其余均与实施例4实保持一致。
性能检测试验
1、基本性能检测:观察实施例1～9和对比例1～2中制得的样品，并根据GB/T 28635-2012标准对实施例1～9和对比例1～2制得的样品进行抗压强度、抗折强度和耐磨度进行检测，检测结果如表2所示。
表2混凝土样品基本性能检测表
样品 外观 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa 耐磨度
实施例1 不分层，保护层色彩均匀 56.6 5.2 2.7
实施例2 不分层，保护层色彩均匀 56.8 5.2 2.8
实施例3 不分层，保护层色彩均匀 57.0 5.7 2.8
实施例4 不分层，保护层色彩均匀 57.5 6.2 3.2
实施例5 不分层，保护层色彩均匀 56.6 5.6 2.8
实施例6 不分层，保护层色彩均匀 56.6 5.6 2.7
实施例7 不分层，保护层色彩均匀 56.2 5.5 2.5
实施例8 不分层，保护层色彩均匀 56.5 5.5 2.5
实施例9 不分层，保护层色彩均匀 56.7 5.4 2.5
对比例1 不分层，无保护层，表面粗糙 55.8 4.8 1.5
对比例2 不分层，保护层色彩均匀 25.2 2.8 2.0
分析表2的数据可知：本发明由混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3构成，混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3相互作用，制得的混凝土制品具有较好的抗压强度、抗折强度和耐磨度。
2、抗污性能试验：分别向实施例1～9和对比例1～2制得的混凝土制品表面(带保护层的混凝土制品表面特指其保护层表面，不带保护层的混凝土制品表面特指砂浆层表面)滴加油滴和墨水，将滴加有油滴或墨水的混凝土制品分别静置6h和12h后，用水冲洗混凝土制品表面，观察混凝土制品表面的冲洗效果，观察结果如表3所示。
3、样品抗污性能试验表
分析表3的数据可知：本发明由混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3构成，混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3相互作用，制得的混凝土制品具有一定的抗污能力。
3、抗泛碱实验：将实施例1～9和对比例1～2制得的混凝土制品置于水中，使混凝土制品厚度的2/3浸没在水中(混凝土制品的面层位于基层上方)，将浸水的混凝土制品置于室外放置2个月，观察混凝土表面的泛碱情况，观察结果如表4所示。
4、样品抗泛碱试验表
样品 观察结果
实施例1 保护层在面层表面形成的保护膜完整，与面层紧密贴合、无泛碱现象
实施例2 保护层在面层表面形成的保护膜完整，与面层紧密贴合、无泛碱现象
实施例3 保护层在面层表面形成的保护膜完整，与面层紧密贴合、无泛碱现象
实施例4 保护层在面层表面形成的保护膜完整，与面层紧密贴合、无泛碱现象
实施例5 保护层在面层表面形成的保护膜完整，与面层紧密贴合、无泛碱现象
实施例6 保护层在面层表面形成的保护膜完整，与面层紧密贴合、无泛碱现象
实施例7 保护层在面层表面形成的保护膜完整，与面层紧密贴合、无泛碱现象
实施例8 保护层在面层表面形成的保护膜完整，与面层紧密贴合、无泛碱现象
实施例9 保护层在面层表面形成的保护膜完整，与面层紧密贴合、无泛碱现象
对比例1 面层上出现白纹印，有白色物质析出
对比例2 保护层有脱落，脱落后的保护层泛白
由表4的观察结果可知：本发明由混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3构成，混凝土基层1、砂浆面层2和纳米陶瓷涂料保护层3相互作用，制得的混凝土制品具有一定的抗泛碱性能。对比例一发生严重的泛碱现象，影响了混凝土制品的外观和质量。对比例二的混凝土制品也存在泛碱现象，并有部分保护层3脱落，证明干法压制的混凝土制品表面强度较低，更易脱落，使用寿命相对较短，此外表面孔隙较多，使其更易泛碱。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种混凝土制品，其特征在于，所述混凝土制品包括混凝土基层(1)、砂浆面层(2)和涂布在砂浆面层(2)上的纳米陶瓷涂料保护层(3)；
所述混凝土基层(1)由包含以下重量份的原料制成：水8～10份、水泥18～22份、粉煤灰5～8份、碎石32～38份、机制砂29～33份、外加剂1～1.6份和增强纤维0.5～1.5份；
所述砂浆面层(2)由包含以下重量份的原料制成：水11～14份、水泥22～28份、粉煤灰5～7份、石英砂45～49份、重钙6～8份和助剂0.2～0.4份；
所述纳米陶瓷涂料保护层(3)由包含以下重量份的原料制成：硅氧烷30～41份、乙醇硅溶胶30～32份、纳米二氧化硅15～20份、三氧化二铝12～19份、复合无机颜料1～5份、氢氧化镁12～17份和氢氧化铝11～19份。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土制品，其特征在于，所述外加剂包括如下重量份数的组分：
聚羧酸减水剂200～220份、柠檬酸5～15份、葡萄糖酸钠5～31份、三乙醇胺0.5～1份、硫酸钾2.5～5份和水740.1～772.12份。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土制品，其特征在于，所述助剂包括如下重量份数的组分：
硅烷改性聚羧酸减水剂180～200份、保坍剂50～80份、硫代硫酸钠1～1.5份、白糖5～10份、糊精15～35份、碳酸钠10～15份、葡萄糖酸钠9～44份和水643.2～746.4份。
4.根据权利要求3所述的一种混凝土制品，其特征在于，所述保坍剂为聚羧酸系保坍剂。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土制品，其特征在于，所述复合无机颜料包括金红石型、尖晶石型和赤铁矿中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种混凝土制品的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤一、按设定比例称取砂浆面层(2)的各组分原料，并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到砂浆拌合物,砂浆拌合物布入模具内，得到砂浆面层(2)；
步骤二、按设定比例称取混凝土基层(1)的各组分原料，并将称量好的各组分原料搅拌均匀，得到混凝土拌合物，将混凝土拌合物放置在步骤一中得到的砂浆面层(2)上，布满模框，刮齐上表面后，加压成型，得到一次压制成型的砂浆面层(2)和混凝土基层(1)；
步骤三、脱模，在温度为50℃～60℃、空气湿度为80%～90%的环境下养护36h～60h；
步骤四、将养护后的砂浆面层(2)和混凝土基层(1)预热，使得表层的温度在35℃～40℃，将纳米陶瓷涂料喷涂在砂浆面层(2)上，随后在40℃～60℃的环境中加热3min～5min，再在220℃～260℃下加热5min～25min，即可制得混凝土制品。
7.根据权利要求6所述的一种混凝土制品的制备方法，其特征在于，所述纳米陶瓷涂料的制备包括如下步骤：
按设定比例称取纳米陶瓷涂料的各组分原料，将乙醇硅溶胶在480r/min～520r/min的速度下分散7min～12min,然后缓慢加入纳米二氧化硅、三氧化二铝、复合无机颜料、氢氧化镁和氢氧化铝，分散至细度小于30μm后得到色浆混合液；
将硅氧烷加入80%～85%的甲酸中静置4min～7min，硅氧烷与甲酸的体积比为1:（2～5），加入备用的色浆混合液，搅拌均匀，即可得到纳米陶瓷涂。
8.根据权利要求1所述的一种混凝土板，其特征在于，所述混凝土基层(1)的厚度为20mm～40mm；所述砂浆面层(2)的厚度为3mm～10mm；所述纳米陶瓷涂料保护层(3)的厚度为100μm～120μm。
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