CN110590285A - 一种彩色聚合物砾石混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色聚合物砾石混凝土及其制备方法，涉及混凝土技术领域，解决了因采用抛洒施工的彩色混凝土容易产生表面色差较大，而导致其整体应用效果不佳的问题。一种彩色聚合物砾石混凝土，其包括如下重量份数的组分：聚醋酸乙烯酯溶液5‑7份；酚醛树脂3‑5份；生物胶1‑3份；硅酸盐水泥50‑70份；水25‑35份；砾石130‑150份；矿渣8‑12份；粉煤灰6‑10份；减水剂1‑2份；增强剂4‑6份；颜料4‑6份。本发明中的彩色聚合物砾石混凝土具有良好的工作性和粘聚性，其在制备完成后可直接进行铺设使用，相对于在传统混凝土表面抛洒骨料，更加科学，且表面不易产生较大的色差，整体具有良好的应用效果。

Description

一种彩色聚合物砾石混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种彩色聚合物砾石混凝土及其制备方法。

背景技术

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，是在未干的水泥地面上加上一层彩色混凝土(装饰混凝土)，然后用专用的模具在水泥地面上压制而成。

在公开号为CN108265943A的中国发明专利申请文件中公开了一种防滑彩色混凝土地面的施工工艺，其包括如下步骤：(1)支设路面混凝土模板，绑扎钢筋；(2)在模板中进行彩色混凝土浇筑，然后进行彩色混凝土表面找平；(3)将细度模数为2.3-3.0的石英砂加入色粉中搅拌均匀，搅拌后将石英砂与色粉的混合物均匀的抛洒在彩色混凝土表面，静置0.5-1.0小时，直至彩色混凝土表面的水被色粉完全吸收；(4)对彩色混凝土表面进行收光处理，使石英砂与色粉的混合物充分压入彩色混凝土表面，与彩色混凝土完全充分粘结，然后静置24小时。

上述申请文件中，通过在色粉中添加的石英砂颗粒，并使石英砂颗粒与色粉均匀的分布在混凝土表面，通过清洗剂清洗，使之形成比较粗糙的表面，使之具有防滑功能，但在实际操作过程中，很难将石英砂颗粒和色粉通过抛洒的方式使其均匀分布在彩色混凝土表面，施工精度较大且难以控制，很容易造成彩色混凝土表面色差较大，进而导致其整体应用效果大大降低，因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中因采用抛洒施工的彩色混凝土容易产生表面色差较大，而导致其整体应用效果不佳的问题，本发明的目的一在于提供一种彩色聚合物砾石混凝土，以解决上述技术问题，其表面不易产生较大的色差，整体具有良好的应用效果。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种彩色聚合物砾石混凝土，包括如下重量份数的组分：

聚醋酸乙烯酯溶液5-7份；

酚醛树脂3-5份；

生物胶1-3份；

硅酸盐水泥50-70份；

水25-35份；

砾石130-150份；

矿渣8-12份；

粉煤灰6-10份；

减水剂1-2份；

增强剂4-6份；

颜料4-6份。

通过采用上述技术方案，减水剂是一种在维持彩色聚合物砾石混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。增强剂不仅具有良好的结构强度，且在彩色聚合物砾石混凝土中具有良好的分散性，并与各组分原料具有良好的相容性，进而使彩色聚合物砾石混凝土的整体性能大大提高。矿渣和粉煤灰可有效提高彩色聚合物砾石混凝土的抗压强度，降低彩色聚合物砾石混凝土的成本，同时对抑制碱骨料反应，降低水化热，减少彩色聚合物砾石混凝土结构早期温度裂缝，提高彩色聚合物砾石混凝土密实度，且在提高抗渗和抗侵蚀能力上有明显效果。

聚醋酸乙烯酯溶液能够提高彩色聚合物砾石混凝土整体的韧性，且在砾石和硅酸盐水泥之间起到良好粘接作用，并使加入的颜料具有良好的染色效果。同时，酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，聚乙酸乙烯酯能与酚醛树脂中的双键共聚，从而引入各种官能团，提高了彩色聚合物砾石混凝土整体的品质；生物胶中具有大量的极性基团，而聚醋酸乙烯酯溶液、酚醛树脂和生物胶混合使用时，能够起到良好的复配增效和改性作用，使彩色聚合物砾石混凝土整体具有良好的工作性和粘聚性，并能够使颜料均匀凸显，在高温条件下具有较高的稳定性，不易出现较大色差，整体具有良好的应用效果。

进一步优选为，所述彩色聚合物砾石混凝土的组分中还加入有重量份数为2-5份的功能助剂，功能助剂为硬脂酰胺和胶体二氧化硅的混合物，且硬脂酰胺和胶体二氧化硅的重量份数比为1：(2-4)。

通过采用上述技术方案，硬脂酰胺能够与聚醋酸乙烯酯溶液混溶，提高其整体在彩色聚合物砾石混凝土中分散性，且其还是一种良好的表面活性剂，有利于使聚醋酸乙烯酯溶液对颜料起到良好的凸显效果。胶体二氧化硅是一种良好的相容剂和分散剂，其有利于促进聚醋酸乙烯酯溶液、酚醛树脂和生物胶在彩色聚合物砾石混凝土中充分发挥作用。而加入由硬脂酰胺和胶体二氧化硅混合组成的功能助剂，有利于使彩色聚合物砾石混凝土在使用后的表面不易出现色差，整体耐候性优异。

进一步优选为，所述彩色聚合物砾石混凝土的组分中还加入有重量份数为1-3份的惰性粒子，惰性粒子选用直径为2-3mm的玻璃珠或直径为3-4mm的陶瓷球。

通过采用上述技术方案，惰性粒子的加入，能够强化彩色聚合物砾石混凝土内部的热质传递，有利于分散物料，并减少团块的产生，进而使彩色聚合物砾石混凝土的表面不易产生较大的色差。而选用直径为2-3mm的玻璃珠或直径为3-4mm的陶瓷球作为惰性粒子，还能够提高彩色聚合物砾石混凝土的密实度和整体的结构强度。

进一步优选为，所述生物胶选用瓜尔胶、卡拉胶、阿拉伯胶和黄原胶中的任意一种。

通过采用上述技术方案，瓜尔胶、卡拉胶、阿拉伯胶和黄原胶均为良好的生物胶，其不仅能够提高彩色聚合物砾石混凝土的粘聚性，还能够与聚醋酸乙烯酯溶液、酚醛树脂之间起到良好的复配增效和改性作用，进而能够保证彩色聚合物砾石混凝土的整体品质。

进一步优选为，所述减水剂选用木质素磺酸钠、亚硫酸钠、丹宁和糖钙中的任意一种。

通过采用上述技术方案，木质素磺酸钠、亚硫酸钠、丹宁和糖钙均为良好的减水剂，且对彩色聚合物砾石混凝土的各组分原料具有良好的分散作用，能减少单位用水量，并改善彩色聚合物砾石混凝土的流动性，提高彩色聚合物砾石混凝土的密实度。同时，多种减水剂混合使用时，能够降低彩色聚合物砾石混凝土的泌水率，使彩色聚合物砾石混凝土保持良好的稳定性。

进一步优选为，所述增强剂选用选用碳化硅、氮化硅、刚玉粉、硅酸铝纤维和玻璃纤维中的任意一种或多种混合物。

通过采用上述技术方案，碳化硅、氮化硅、刚玉粉、硅酸铝纤维和玻璃纤维均为良好的增强剂，其在彩色聚合物砾石混凝土中具有良好的分散性，且与各组分原料之间具有良好的结合性，使彩色聚合物砾石混凝土在固化成型后的整体结构强度大大提高。同时，增强剂具有良好的强度和填充性，使彩色聚合物砾石混凝土整体的密实度和抗冲击强度大大提高。

进一步优选为，所述颜料选用铁蓝、氧化铬绿、氧化铁红和碳黑中的任意一种。

通过采用上述技术方案，铁蓝、氧化铬绿、氧化铁红和碳黑均为良好的无机颜料，其具有良好的耐晒性、耐热性、耐候性和耐溶剂性，且整体遮盖力强，在使用时就很容易被分散开来，能够使彩色聚合物砾石混凝土保持均匀稳定的显色效果。

本发明的目的二在于提供一种彩色聚合物砾石混凝土的制备方法，采用该方法制备的彩色聚合物砾石混凝土，其表面不易产生较大的色差，整体具有良好的应用效果。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案，包括以下步骤：

步骤一，将相应重量份数的硅酸盐水泥、砾石和颜料一起投入搅拌机内进行搅拌，混合均匀；

步骤二，再将计量好的硅酸盐水泥、矿渣、粉煤灰和增强剂加入其中，继续搅拌混合均匀，得到混合料；

步骤三，最后将聚醋酸乙烯酯溶液、酚醛树脂、生物胶和水混合均匀后，倒入上述混合料中，进行搅拌混合，得到基料；

步骤四，在基料中加入相应重量份数的减水剂，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

通过采用上述技术方案，使制备彩色聚合物砾石混凝土的工艺操作较为简单，且能够快速使各组分之间快速混合均匀，使彩色聚合物砾石混凝土具有较高的生产效率，整体品质也能得到保证。同时，该工艺生产的彩色聚合物砾石混凝土可直接进行铺设使用，相对于在传统混凝土表面抛洒骨料，更加科学，且表面不易产生较大的色差，整体具有良好的应用效果。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)聚醋酸乙烯酯溶液、酚醛树脂和生物胶混合使用时，能够起到良好的复配增效和改性作用，使彩色聚合物砾石混凝土整体具有良好的工作性和粘聚性，并能够使颜料均匀凸显，在高温条件下具有较高的稳定性，不易出现较大色差，整体具有良好的应用效果；

(2)而加入由硬脂酰胺和胶体二氧化硅混合组成的功能助剂，有利于使彩色聚合物砾石混凝土在使用后的表面不易出现色差，整体耐候性优异；

(3)惰性粒子的加入，能够强化彩色聚合物砾石混凝土内部的热质传递，有利于分散物料，并减少团块的产生，进而使彩色聚合物砾石混凝土的表面不易产生较大的色差。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种彩色聚合物砾石混凝土，各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：

步骤一，将相应重量份数的硅酸盐水泥、砾石和铁蓝一起投入搅拌机内进行搅拌，混合均匀；

步骤二，再将计量好的硅酸盐水泥、矿渣、粉煤灰和碳化硅加入其中，继续搅拌混合均匀，得到混合料；

步骤三，最后将聚醋酸乙烯酯溶液、酚醛树脂、瓜尔胶和水混合均匀后，倒入上述混合料中，进行搅拌混合，得到基料；

步骤四，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

实施例2-8：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1实施例1-8中各组分及其重量份数

实施例9：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的瓜尔胶替换为等质量的卡拉胶。

实施例10：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的瓜尔胶替换为等质量的阿拉伯胶。

实施例11：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤三中的瓜尔胶替换为等质量的黄原胶。

实施例12：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四中的木质素磺酸钠替换为等质量的亚硫酸钠。

实施例13：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四中的木质素磺酸钠替换为等质量的丹宁。

实施例14：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四中的木质素磺酸钠替换为等质量的糖钙。

实施例15：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤二中的碳化硅替换为等质量的硅酸铝纤维。

实施例16：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤二中4份的碳化硅替换为2份的刚玉粉和2份的玻璃纤维。

实施例17：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤二中4份的碳化硅替换为1份的氮化硅、1份的刚玉粉和2份的玻璃纤维。

实施例18：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤一中的铁蓝替换为等质量的氧化铬绿。

实施例19：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤一中的铁蓝替换为等质量的氧化铁红。

实施例20：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤一中的铁蓝替换为等质量的碳黑。

实施例21：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四具体设置为，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠和3.5份的功能助剂，功能助剂由重量份数比为1：3的硬脂酰胺和胶体二氧化硅的混合物，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

实施例22：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四具体设置为，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠和2份的功能助剂，功能助剂由重量份数比为1：2的硬脂酰胺和胶体二氧化硅的混合物，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

实施例23：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四具体设置为，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠和5份的功能助剂，功能助剂由重量份数比为1：4的硬脂酰胺和胶体二氧化硅的混合物，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

实施例24：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四具体设置为，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠和2份的惰性粒子，惰性粒子选用直径为2.5mm的玻璃珠，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

实施例25：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四具体设置为，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠和1份的惰性粒子，惰性粒子选用直径为2mm的玻璃珠，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

实施例26：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四具体设置为，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠和3份的惰性粒子，惰性粒子选用直径为3mm的玻璃珠，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

实施例27：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四具体设置为，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠和2份的惰性粒子，惰性粒子选用直径为3.5mm的陶瓷球，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

实施例28：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四具体设置为，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠和1份的惰性粒子，惰性粒子选用直径为3mm的陶瓷球，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

实施例29：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤四具体设置为，在基料中加入相应重量份数的木质素磺酸钠和3份的惰性粒子，惰性粒子选用直径为4mm的陶瓷球，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。

对比例1：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，最后将聚醋酸乙烯酯溶液、瓜尔胶和水混合均匀后，倒入上述混合料中，进行搅拌混合，得到基料。

对比例2：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，最后将聚醋酸乙烯酯溶液、酚醛树脂和水混合均匀后，倒入上述混合料中，进行搅拌混合，得到基料。

对比例3：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，最后将酚醛树脂、瓜尔胶和水混合均匀后，倒入上述混合料中，进行搅拌混合，得到基料。

对比例4：一种彩色聚合物砾石混凝土，与实施例1的不同之处在于，步骤三具体设置为，最后将水倒入上述混合料中，进行搅拌混合，得到基料。

性能测试试验样品：采用实施例1-29中获得的彩色聚合物砾石混凝土作为试验样品1-29，采用对比例1-4中获得的彩色聚合物砾石混凝土作为对照样品1-4。

试验方法：将试验样品1-29和对照样品1-4中的彩色聚合物砾石混凝土分别制作大小为2m×2m×1m的标准试件，养护28天后，将其分别放置在恒温交变试验箱中，升温速度为1℃/min，直至其表面出现明显色差是，记录此时各标准试件所处的温度。

试验结果：试验样品1-29和对照样品1-4的测试结果如表2所示。由表2可知，由试验样品1-8和对照样品1-4的测试结果对照可得，聚醋酸乙烯酯溶液、酚醛树脂和生物胶混合使用时，能够起到良好的复配增效和改性作用，使彩色聚合物砾石混凝土在较高温度下也不易产生色差。由试验样品1-8和试验样品9-20的测试结果对照可得，本发明所公开的生物胶、减水剂、增强剂和颜料均适用于彩色聚合物砾石混凝土的制备，并使得到的彩色聚合物砾石混凝土具有良好稳定的品质。由试验样品1-8和试验样品21-23的测试结果对照可得，入由硬脂酰胺和胶体二氧化硅混合组成的功能助剂，有利于使彩色聚合物砾石混凝土在使用后的表面不易出现色差，整体耐候性优异。由试验样品1-8和试验样品24-29的测试结果对照可得，选用直径为2-3mm的玻璃珠或直径为3-4mm的陶瓷球作为惰性粒子，并加入到彩色聚合物砾石混凝土中，可使彩色聚合物砾石混凝土的表面在高温下不易产生较大的色差。

表2试验样品1-29和对照样品1-4的测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种彩色聚合物砾石混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

聚醋酸乙烯酯溶液 5-7份；

酚醛树脂 3-5份；

生物胶 1-3份；

硅酸盐水泥 50-70份；

水 25-35份；

砾石 130-150份；

矿渣 8-12份；

粉煤灰 6-10份；

减水剂 1-2份；

增强剂 4-6份；

颜料 4-6份。

2.根据权利要求1所述的彩色聚合物砾石混凝土，其特征在于，所述彩色聚合物砾石混凝土的组分中还加入有重量份数为2-5份的功能助剂，功能助剂为硬脂酰胺和胶体二氧化硅的混合物，且硬脂酰胺和胶体二氧化硅的重量份数比为1：（2-4）。

3.根据权利要求1所述的彩色聚合物砾石混凝土，其特征在于，所述彩色聚合物砾石混凝土的组分中还加入有重量份数为1-3份的惰性粒子，惰性粒子选用直径为2-3mm的玻璃珠或直径为3-4mm的陶瓷球。

4.根据权利要求1所述的彩色聚合物砾石混凝土，其特征在于，所述生物胶选用瓜尔胶、卡拉胶、阿拉伯胶和黄原胶中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的彩色聚合物砾石混凝土，其特征在于，所述减水剂选用木质素磺酸钠、亚硫酸钠、丹宁和糖钙中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的彩色聚合物砾石混凝土，其特征在于，所述增强剂选用碳化硅、氮化硅、刚玉粉、硅酸铝纤维和玻璃纤维中的任意一种或多种混合物。

7.根据权利要求1所述的彩色聚合物砾石混凝土，其特征在于，所述颜料选用铁蓝、氧化铬绿、氧化铁红和碳黑中的任意一种。

8.一种如权利要求1所述的彩色聚合物砾石混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将相应重量份数的硅酸盐水泥、砾石和颜料一起投入搅拌机内进行搅拌，混合均匀；

步骤二，再将计量好的硅酸盐水泥、矿渣、粉煤灰和增强剂加入其中，继续搅拌混合均匀，得到混合料；

步骤三，最后将聚醋酸乙烯酯溶液、酚醛树脂、生物胶和水混合均匀后，倒入上述混合料中，进行搅拌混合，得到基料；

步骤四，在基料中加入相应重量份数的减水剂，混合均匀后，即可得到彩色聚合物砾石混凝土。