CN111633787B - 一种使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，通过在外模内表面涂覆一层特殊的环氧树脂胶层，有效地提升了采用该外模装置浇筑成型的混凝土的表面光滑程度，满足特殊应用领域的混凝土性能要求。

Description

一种使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置
技术领域
本发明属于混凝土模具领域，特别是使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置。
背景技术
混凝土是一种重要的建筑材料，钢筋混凝土在模板拆除之后其表面可能存在麻面、蜂窝、孔洞等缺陷，这些是钢筋混凝土结构工程中时常发生的通病。尤其是在某些特殊应用领域，对混凝土的表面光滑平整性有非常高的要求。
为了解决上述通病问题，传统的方式是在灌注混凝土时对其进行平整处理，或者在后期对混凝土进行修补、打磨，例如专利申请CN110116451A提供了一种混凝土表面处理工艺，通过对混凝土表面进行打磨、清洁，用表面底漆涂刷和用表层砂浆涂抹，提升混凝土表面的平整度。但是这种方式需要大量人力进行操作，同时由于人员操作手法的差异，会影响混凝土表面平整度的稳定性。另一种方法是在混凝土中加入光滑剂，减少混凝土自身产生气泡和空洞的概率，例如专利申请CN107021665A所提供的混凝土表面用的光滑剂，通过将一系列原料加入到混凝土中，减少孔洞气泡的产生。这种方法虽然不需要专人操作，但是这种光滑剂可能对混凝土的性能产生影响。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，具体通过以下技术实现。
一种使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，由若干模板拼合成具有内部空腔的盒体，所述模板由盒体内向盒体外包括环氧树脂胶层、保温板和支撑板，所述环氧树脂胶层所用的材料由A组分、B组分组成，所述A组分的原料按重量百分比包括双酚A环氧树脂40～55％、硅微粉25～35％、稀释剂10～20％、改性纳米弹性橡胶3～5％；所述改性纳米弹性橡胶是先将普通橡胶颗粒研磨成纳米橡胶颗粒(粒径不超过100nm)，再加热活化改性而成；所述B组分为丁基缩水甘油醚与二乙烯三胺加成反应的产物(590固化剂)、聚醚胺、氰乙基二乙烯三胺中至少一种，且用量比例为；所述A组分与B组分的重量比为3-4:1。
上述混凝土外模装置是混凝土浇筑成型的模具，将该装置的若干模板拼合成盒体形状，每个模板均结构相同且环氧树脂胶层朝向盒体内部。在内部浇筑混凝土并待其终凝和养护结束后拆除模板，所得的混凝土表面具有非常好的镜面光滑效果。上述环氧树脂胶层是将配制好的环氧材料喷涂或刮涂在模板的表面固化而成。环氧树脂胶层的A组分材料中选用特殊的纳米改性橡胶颗粒，通过将橡胶颗粒先研磨后改性的方式制成，与B组分联合使用，显著提升了环氧树脂胶层表面的光滑平整性，同时具有良好的弹性和韧性，混凝土在成型凝结过程中与环氧树脂胶层接触，保证了混凝土表面的镜面光滑平整。
优选地，所述A组分的原料按重量百分比包括双酚A环氧树脂48％、硅微粉32％、稀释剂16％、改性纳米弹性橡胶4％组成。
更优选地，所述改性纳米弹性橡胶的制备方法为：首先将普通橡胶颗粒研磨至粒径不超过100nm的纳米橡胶颗粒，然后将纳米橡胶颗粒在75-95℃且无氧环境下搅拌，最后再升温至140-180℃且无氧环境下搅拌，冷却后改性纳米弹性橡胶。
更优选地，所述B组分为590固化剂、聚醚胺、氰乙基二乙烯三胺中，且用量比例为1:1:1。
更优选地，所述A组分与B组分的重量比为10:3。
更优选地，所述稀释剂是由十二烷基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚按1:1的用量比例混合而成。
更优选地，所述环氧树脂胶层所用的材料是将A组分边搅拌边按比例加入B组分，混合物搅拌速度为500-2000r/min，搅拌均匀而成。
优选地，所述保温板为岩棉板，所述支撑板为钢模板。
优选地，所述保温板内设有加热电阻丝。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本申请通过采用改性后的纳米橡胶颗粒，并联合采用二元胺或多元胺类B组分，提升了环氧树脂胶层的光滑程度、弹性和韧性，进而提升了混凝土表面的镜面光滑程度。
附图说明
图1为以下实施例和对比例所提供的混凝土外模装置的内部结构示意图。
图中，1、模板；2、环氧树脂胶层；3、保温板；4、支撑板。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例和对比例所提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，均由模板1拼合成具有内部空腔的盒体，模板由盒体内向盒体外包括环氧树脂胶层2、保温板3和支撑板4。环氧树脂胶层2所用的材料，除特殊说明以外，均采用以下方法制备而成：将A组分边搅拌边按比例加入B组分，混合物搅拌速度为1500r/min，搅拌均匀而成。
A组分中所用的改性纳米弹性橡胶，除特殊说明以外，均是先将普通橡胶颗粒研磨至粒径不超过100nm的纳米橡胶颗粒，然后将纳米橡胶颗粒在80℃左右且惰性气体环境下搅拌，最后再升温至160℃左右且惰性气体环境下搅拌，冷却后改性纳米弹性橡胶；
所述稀释剂是由十二烷基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚按1:1的用量比例混合而成；
丁基缩水甘油醚与二乙烯三胺加成反应的产物为590固化剂，从市面上直接购买。
实施例1
本实施例提供的环氧树脂胶泥，由A组分、B组分组成，所述A组分的原料按重量百分比包括双酚A环氧树脂48％、硅微粉32％、稀释剂16％、改性纳米弹性橡胶4％组成；所述B组分由丁基缩水甘油醚与二乙烯三胺加成反应的产物、聚醚胺、氰乙基二乙烯三胺按照1:1:1比例混匀组成。A组分和B组分的用量比例为10:3。
实施例2
本实施例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料由A组分、B组分组成；A组分的原料按重量百分比包括双酚A环氧树脂40％、硅微粉35％、稀释剂20％、改性纳米弹性橡胶5％组成；所用的B组分与实施例1的相同。
实施例3
本实施例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料由A组分、B组分组成；A组分的原料按重量百分比包括双酚A环氧树脂55％、硅微粉25％、稀释剂18％、改性纳米弹性橡胶3％组成；所用的B组分与实施例1的相同。
实施例4
本实施例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料由A组分、B组分组成；A组分的原料按重量百分比包括双酚A环氧树脂55％、硅微粉32％、稀释剂10％、改性纳米弹性橡胶3％组成；所用的B组分与实施例1的相同。
实施例5
本实施例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中A组分与实施例1相同，不同之处在于B组分为丁基缩水甘油醚与二乙烯三胺加成反应的产物。
实施例6
本实施例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中A组分与实施例1相同，不同之处在于B组分为聚醚胺、氰乙基二乙烯三胺，且用量比例为1:1。
实施例7
本实施例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中A组分和B组分与实施例1相同，不同之处在于A组分与B组分的重量比为3:1。
实施例8
本实施例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中A组分和B组分与实施例1相同，不同之处在于A组分与B组分的重量比为4:1。
对比例1
本对比例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中A组分原料和用量与实施例1基本相同，不同之处在于本对比例采用粒径为100nm的普通弹性橡胶替代改性纳米弹性橡胶。
对比例2
本对比例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中A组分原料和用量与实施例1基本相同，不同之处在于本对比例采用的改性纳米弹性橡胶的粒径为140nm左右。B组分与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中A组分和B组分与实施例1相同，不同之处在于A组分与B组分的重量比为2:1。
对比例4
本对比例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中A组分和B组分与实施例1相同，不同之处在于A组分与B组分的重量比为4.5:1。
对比例5
本对比例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中A组分原料和用量与实施例1相同，B组分采用三乙烯四胺、650低分子量聚酰胺、T31酚醛改性胺按重量比1:1:1配制。
对比例6
本对比例提供的使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，环氧树脂胶层所用的材料中改性纳米弹性橡胶的制备方法为：首先将普通橡胶颗粒研磨至粒径不超过100nm的纳米橡胶颗粒，然后将纳米橡胶颗粒升温至160℃且惰性气体环境下搅拌，冷却后改性纳米弹性橡胶。
应用例1：利用混凝土外模装置制备的混凝土的表面光滑度测试
分别选用实施例1-8和对比例1-6的混凝土外模装置，浇筑混凝土并养护成型，测试混凝土表面的光滑程度。上述外模装置的内腔尺寸(即混凝土的尺寸)为50×50cm，测试所用的混凝土原料包括：强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥336kg、水129kg、河砂685kg、碎石1260kg。
混凝土表面平整光滑性的测试方法为：使用表面粗糙度测试仪测试，取样长度40cm，测得表面粗糙度参数Ra；使用平面式专用摩擦系数仪测定混凝土表面的摩擦系数μ。
各实施例和对比例的环氧树脂胶泥的经过上述测试的数据结果如下表1所示。
表1混凝土表面光滑性测试结果
Figure GDA0003286855840000051
Figure GDA0003286855840000061
根据上表1的测试结果可知，采用实施例1-8的混凝土外模装置制备的混凝土，表面光滑程度更好，基本达到镜面光滑效果。当外模装置的环氧树脂胶层的原料采用相同粒径的普通弹性橡胶时，混凝土的表面开始变得相对粗糙。当改性纳米弹性橡胶的粒径过大时，表面光滑程度性能下降明显。只有在使用本发明的环氧树脂胶层时，最终获得的混凝土的镜面光滑效果达到最佳。

Claims (8)

1.一种使混凝土表面镜面光滑的混凝土外模装置，由若干模板拼合成具有内部空腔的盒体，所述模板由盒体内向盒体外包括环氧树脂胶层、保温板和支撑板，其特征在于，所述环氧树脂胶层所用的材料由A组分、B组分组成，所述A组分的原料按重量百分比包括双酚A环氧树脂40～55％、硅微粉25～35％、稀释剂10～20％、改性纳米弹性橡胶3～5％；
所述改性纳米弹性橡胶是先将普通橡胶颗粒研磨成纳米橡胶颗粒，再加热活化改性而成；
所述B组分为丁基缩水甘油醚与二乙烯三胺加成反应的产物、聚醚胺、氰乙基二乙烯三胺中至少一种；所述A组分与B组分的重量比为(3-4):1；
所述B组分为590固化剂、聚醚胺、氰乙基二乙烯三胺，且用量比例为1:1:1。
2.根据权利要求1所述的混凝土外模装置，其特征在于，所述A组分的原料按重量百分比包括双酚A环氧树脂48％、硅微粉32％、稀释剂16％、改性纳米弹性橡胶4％。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土外模装置，其特征在于，所述改性纳米弹性橡胶的制备方法为：首先将普通橡胶颗粒研磨至粒径不超过100nm的纳米橡胶颗粒，然后将纳米橡胶颗粒在75-95℃且无氧环境下搅拌，最后再升温至140-180℃且无氧环境下搅拌，冷却后得到改性纳米弹性橡胶。
4.根据权利要求1或2所述的混凝土外模装置，其特征在于，所述A组分与B组分的重量比为10:3。
5.根据权利要求1或2所述的混凝土外模装置，其特征在于，所述稀释剂是由十二烷基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚按1:1的用量比例混合而成。
6.根据权利要求1所述的混凝土外模装置，其特征在于，所述环氧树脂胶层所用的材料是将A组分边搅拌边按比例加入B组分，混合物搅拌速度为500-2000r/min，搅拌均匀而成。
7.根据权利要求1所述的混凝土外模装置，其特征在于，所述保温板为岩棉板，所述支撑板为钢模板。
8.根据权利要求1所述的混凝土外模装置，其特征在于，所述保温板内设有加热电阻丝。
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