CN112456910A - 一种用于透光混凝土制品的混凝土及制品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混凝土技术领域,特别是涉及一种用于透光混凝土制品的混凝土及制品的制备方法,所述混凝土包括白色硅酸盐水泥40‑70份、重钙粉10‑30份、纳米二氧化硅0‑2份、可再分散乳胶粉10‑20份、石英砂0‑30份、减水剂1‑3份和水30‑50份;该透光混凝土制品的制备方法包括以下步骤:准备材料、布置导光材料、浇筑混凝土、脱模与打磨和涂刷透明防护漆,其中导光材料的布置方式为:将导光材料依次穿过模具外侧、支撑件和模具内侧上的通孔。通过本混凝土及制品的制备方法,能有效解决透光混凝土制品易干缩变形和导光材料易弯曲、上浮、滑动错位的问题。

Description

一种用于透光混凝土制品的混凝土及制品的制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域,特别是涉及一种用于透光混凝土制品的混凝土及制品的制备方法。
背景技术
随着社会进步,建筑工程不断升级,对混凝土材料功能的需求也越来越多元化。为了既能保证建筑物室内的保温要求,又能透光节能,匈牙利建筑学家Aron Losonczi发明了透光混凝土,即将许多光纤植入混凝土,由光纤传导光线,形成透光混凝土。用透光混凝土做成的墙体仿佛像一幅银幕或荧光显示器,这类材料具有良好的透光性能和多变的装饰效果,在促进建筑照明节能、建筑装饰领域具有广阔的应用前景。
现有技术中,提出了授权公告号为CN102166779B,授权公告日为2012年05月23日的中国发明专利文件,该专利文献所公开的技术方案如下:一种应用光纤平行排列法制备水泥基透光材料的方法,先将水泥砂浆浇入试模中,再将处理过的光纤束分层平铺于试模中新浇注的水泥浆内。该方法较难保证纤维的平整美观,操作需在有限时间内完成,难度较高。
现有技术中,提出了授权公告号为CN102166780B,授权公告日为2012年02月08日的中国发明专利文件,该专利文献所公开的技术方案如下:一种应用纺织光纤技术制备透光混凝土方法,该方法先将光纤材料由多轴向经编织机编织成3D和2D织物,加以固定后再浇注新拌水泥浆体内。
(1)这种方法虽然工艺方便,但由于缺少可以将编织后光纤固定牢固的模具,浇筑水泥浆体时会对光纤位置产生影响,造成光纤易弯曲、上浮、滑动错位,使得光纤定位较难,无法均匀分布于水泥基体中,影响透光混凝土的透光效果和装饰性。从现有的透光混凝土生产和应用方式可以看出,均以应用于砌体墙体、挂板、指示牌等平面结构,而没有曲面、球体、柱体等造型的透光混凝土制备方式,造型、表现较为单一。
(2)该方法中采用普通混凝土材料,制成的透光混凝土制品易干缩变形,制品外观颜色所呈现的装饰效果差。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出了一种用于透光混凝土制品的混凝土及制品的制备方法,能有效解决透光混凝土制品易干缩变形和导光材料易弯曲、上浮、滑动错位的问题。
本发明是通过采用下述技术方案实现的:
一种用于透光混凝土制品的混凝土,其特征在于:包括白色硅酸盐水泥40-70份、重钙粉10-30份、纳米二氧化硅0-2份、可再分散乳胶粉10-20份、石英砂0-30份、减水剂1-3份和水30-50份。
所述重钙粉的细度为100-200目,纳米二氧化硅的粒径范围为20-100nm。
所述可再分散乳胶粉的玻璃化转变温度为-3~3℃。
一种透光混凝土制品的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
a. 准备材料:准备导光材料、混凝土、模具和支撑件;所述支撑件位于模具内中部;所述模具和支撑件上都设有若干用于导光材料穿过的通孔;
b. 布置导光材料:将导光材料依次穿过模具外侧、支撑件和模具内侧上的通孔,并将导光材料的两端固定;
c. 在模具中浇筑混凝土,振捣密实后进行养护;
d. 脱模与打磨:脱去模具,用打磨机打磨透光砂浆表面,直至表面露出全部导光材料,然后抛光至表面光亮;
e. 涂刷透明防护漆。
所述支撑件上的通孔围合形成的图案与待加工的图案相匹配。
所述导光材料为亚克力材质的光导纤维,直径为0.5-2mm。
所述模具为打孔板制作的柱体模具,脱去模具后,用打孔器将内部打孔,形成中空的主体结构,再用打磨机打磨透光砂浆表面。
所述中空的主体结构的混凝土厚度为20-50mm。
所述模具的材质为钢铁、塑料、树脂或木材。
所述混凝土浆体为砂浆稠度为60-100的砂浆。
与现有技术相比,本发明的有益效果表现在:
1、本发明中用于透光混凝土制品的混凝土中,包含白色硅酸盐水泥、石英砂、减水剂、纳米二氧化硅、可再分散性乳胶粉,白色硅酸盐水泥40-70份、重钙粉10-30份,重钙粉作为填料不仅能减少水泥用量,而且能减小干缩变形,另外可以增加白度;白色硅酸盐水泥具有更好的装饰效果,还可以通过各类染色材料进一步调整产品外观颜色。
2、所述重钙粉的细度为100-200目,纳米二氧化硅的粒径范围为20-100nm,可以提高混凝土强度,同时能够使混凝土具有更好的白度。
3、所述可再分散乳胶粉的玻璃化转变温度为-3~3℃,可以降低混凝土弹性模量,提高韧性,减少开裂,增强粘结性,同时增加混凝土抗渗性。
4、本发明中额外设置有支撑件,导光材料依次穿过模具外侧、支撑件和模具内侧上的通孔,并将导光材料的两端固定,从至少三个部位对导光材料进行固定,在混凝土浇筑期间,导光材料不会弯曲、上浮或滑动错位。可以根据设计需求任意布置导光材料,且均匀度较高。最后还涂刷了透明防护漆,对混凝土制品进行进一步的保护,使得混凝土制品表面也更加美观。本发明可以制备各类异性结构的透光混凝土,根据不同需要设计不同的模具即可。
5、所述支撑件上的通孔围合形成的图案与待加工的图案相匹配,使得布置导光材料时能更加准确和直观,布置更加简单,当需要制作不同的图案时,只需要更换不同的支撑件即可。
6、导光材料为亚克力材质的光导纤维,直径为0.5-2mm,导光性好,也能增强混凝土制品的强度。
7、所述模具为打孔板制作的柱体模具,脱去模具后,用打孔器将内部打孔,形成中空的主体结构,再用打磨机打磨透光砂浆表面,便于制造不同形状的透光混凝土制品。
具体实施方式
实施例1
作为本发明基本实施方式,本发明包括一种用于透光混凝土制品的混凝土,包括白色硅酸盐水泥40份、重钙粉30份、纳米二氧化硅2份、可再分散乳胶粉20份、石英砂20份、减水剂1份和水50份。其中,白色硅酸盐水泥为强度等级32.5,白度为Ⅰ级。重钙粉的细度为100目,纳米二氧化硅的粒径为100nm,石英砂的细度为150目,减水剂为聚羧酸加水剂,降低用水量,确保具有较好的流动性及强度。可再分散乳胶粉的玻璃化转变温度为-3℃。
利用上述混凝土制造透光混凝土制品的制备方法,包括以下步骤:
a. 准备材料:准备导光材料、混凝土各组分、模具和支撑件。所述导光材料为亚克力材质的光导纤维,直径为0.5mm。所述模具为打孔板制作的柱体模具,模具的材质为钢铁。所述支撑件位于模具内中部。所述支撑件上设有若干用于导光材料穿过的通孔,支撑件上的通孔围合形成的图案与待加工的图案相匹配。
b. 布置导光材料:将导光材料依次穿过模具外侧、支撑件和模具内侧上的通孔,并将导光材料的两端固定。
c. 将该上述混凝土各组分混合,该混凝土浆体为砂浆稠度为60的砂浆。在模具中浇筑混凝土,按照常规工艺浇筑、振捣和养护。
d. 脱模与打磨:养护至脱模龄期时,脱去柱模板,用打孔器将内部打孔,形成中空的主体结构。然后,用打磨机打磨透光砂浆表面,直至表面露出全部导光材料,然后抛光至表面光亮。
e. 涂刷一层透明防护漆,得到空心柱体的透光混凝土制品,该中空的主体结构的混凝土厚度为20mm。
将该实施例中制备好的透光混凝土制品进行干缩性试验,养护28天的收缩率为0.08%。
实施例2
作为本发明一较佳实施方式,本发明包括一种用于透光混凝土制品的混凝土,包括白色硅酸盐水泥70份、重钙粉10份、可再分散乳胶粉10份、减水剂3份和水30份。其中,白色硅酸盐水泥为强度等级32.5,白度为Ⅰ级。重钙粉的细度为200目,可再分散乳胶粉的玻璃化转变温度为-1℃,石英砂的细度为200目,减水剂为聚羧酸加水剂,降低用水量,确保具有较好的流动性及强度。
利用上述混凝土制造透光混凝土制品的制备方法,包括以下步骤:
a. 准备材料:准备导光材料、混凝土各组分、模具和支撑件。所述导光材料为亚克力材质的光导纤维,直径为1mm。所述模具为打孔板制作的柱体模具,模具的材质为塑料。所述支撑件位于模具内中部。所述支撑件上设有若干用于导光材料穿过的通孔,支撑件上的通孔围合形成的图案与待加工的图案相匹配。
b. 布置导光材料:将导光材料依次穿过模具外侧、支撑件和模具内侧上的通孔,并将导光材料的两端固定。
c. 将该上述混凝土各组分混合,该混凝土浆体为砂浆稠度为100的砂浆。在模具中浇筑混凝土,按照常规工艺浇筑、振捣和养护。
d. 脱模与打磨:养护至脱模龄期时,脱去柱模板,用打孔器将内部打孔,形成中空的主体结构。然后,用打磨机打磨透光砂浆表面,直至表面露出全部导光材料,然后抛光至表面光亮。
e. 涂刷一层透明防护漆,得到空心柱体的透光混凝土制品,该中空的主体结构的混凝土厚度为40mm。
将该实施例中制备好的透光混凝土制品进行干缩性试验,养护28天的收缩率为0.1%。
实施例3
作为本发明另一较佳实施方式,本发明包括一种用于透光混凝土制品的混凝土,包括白色硅酸盐水泥50份、重钙粉20份、纳米二氧化硅1份、可再分散乳胶粉15份、石英砂15份、减水剂2份和水40份。其中,白色硅酸盐水泥为强度等级42.5,白度为Ⅰ级。重钙粉的细度为150目,纳米二氧化硅的粒径为80nm,可再分散乳胶粉的玻璃化转变温度为3℃,石英砂的细度为200目,减水剂为聚羧酸加水剂,降低用水量,确保具有较好的流动性及强度。
利用上述混凝土制造透光混凝土制品的制备方法,包括以下步骤:
a. 准备材料:准备导光材料、混凝土各组分、模具和支撑件。所述导光材料为亚克力材质的光导纤维,直径为1.5mm。所述模具为打孔板制作的柱体模具,模具的材质为木材。所述支撑件位于模具内中部。所述支撑件上设有若干用于导光材料穿过的通孔,支撑件上的通孔围合形成的图案与待加工的图案相匹配。
b. 布置导光材料:将导光材料依次穿过模具外侧、支撑件和模具内侧上的通孔,并将导光材料的两端固定。
c. 将该上述混凝土各组分混合,该混凝土浆体为砂浆稠度为80的砂浆。在模具中浇筑混凝土,按照常规工艺浇筑、振捣和养护。
d. 脱模与打磨:养护至脱模龄期时,脱去柱模板,用打孔器将内部打孔,形成中空的主体结构。然后,用打磨机打磨透光砂浆表面,直至表面露出全部导光材料,然后抛光至表面光亮。
e. 涂刷一层透明防护漆,得到空心柱体的透光混凝土制品,该中空的主体结构的混凝土厚度为30mm。
将该实施例中制备好的透光混凝土制品进行干缩性试验,养护28天的收缩率为0.06%。
实施例4
作为本发明又一较佳实施方式,本发明包括一种用于透光混凝土制品的混凝土,包括白色硅酸盐水泥60份、重钙粉25份、纳米二氧化硅1.5份、可再分散乳胶粉18份、石英砂30份、减水剂1份和水50份。其中,白色硅酸盐水泥为强度等级42.5,白度为Ⅰ级。重钙粉的细度为150目,纳米二氧化硅的粒径为100nm,可再分散乳胶粉的玻璃化转变温度为2℃,石英砂的细度为150目,减水剂为聚羧酸加水剂,降低用水量,确保具有较好的流动性及强度。
利用上述混凝土制造透光混凝土制品的制备方法,包括以下步骤:
a. 准备材料:准备导光材料、混凝土各组分、模具和支撑件。所述导光材料为亚克力材质的光导纤维,直径为2mm。所述模具为打孔板制作的柱体模具,模具的材质为树脂。所述支撑件位于模具内中部。所述支撑件上设有若干用于导光材料穿过的通孔,支撑件上的通孔围合形成的图案与待加工的图案相匹配。
b. 布置导光材料:将导光材料依次穿过模具外侧、支撑件和模具内侧上的通孔,并将导光材料的两端固定。
c. 将该上述混凝土各组分混合,该混凝土浆体为砂浆稠度为60的砂浆。在模具中浇筑混凝土,按照常规工艺浇筑、振捣和养护。
d. 脱模与打磨:养护至脱模龄期时,脱去柱模板,用打孔器将内部打孔,形成中空的主体结构。然后,用打磨机打磨透光砂浆表面,直至表面露出全部导光材料,然后抛光至表面光亮。
e. 涂刷一层透明防护漆,得到空心柱体的透光混凝土制品,该中空的主体结构的混凝土厚度为40mm。
将该实施例中制备好的透光混凝土制品进行干缩性试验,养护28天的收缩率为0.09%。
综上所述,本领域的普通技术人员阅读本发明文件后,根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案,均属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于透光混凝土制品的混凝土,其特征在于:包括白色硅酸盐水泥40-70份、重钙粉10-30份、纳米二氧化硅0-2份、可再分散乳胶粉10-20份、石英砂0-30份、减水剂1-3份和水30-50份。
2.根据权利要求1所述的一种用于透光混凝土制品的混凝土,其特征在于:所述重钙粉的细度为100-200目,纳米二氧化硅的粒径范围为20-100nm。
3.根据权利要求2所述的一种用于透光混凝土制品的混凝土,其特征在于:所述可再分散乳胶粉的玻璃化转变温度为-3~3℃。
4.一种透光混凝土制品的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
a. 准备材料:准备导光材料、混凝土、模具和支撑件;所述支撑件位于模具内中部;所述模具和支撑件上都设有若干用于导光材料穿过的通孔;
b. 布置导光材料:将导光材料依次穿过模具外侧、支撑件和模具内侧上的通孔,并将导光材料的两端固定;
c. 在模具中浇筑混凝土,振捣密实后进行养护;
d. 脱模与打磨:脱去模具,用打磨机打磨透光砂浆表面,直至表面露出全部导光材料,然后抛光至表面光亮;
e. 涂刷透明防护漆。
5.根据权利要求4所述的一种透光混凝土制品的制备方法,其特征在于:所述支撑件上的通孔围合形成的图案与待加工的图案相匹配。
6.根据权利要求4所述的一种透光混凝土制品的制备方法,其特征在于:所述导光材料为亚克力材质的光导纤维,直径为0.5-2mm。
7.根据权利要求5所述的一种透光混凝土制品的制备方法,其特征在于:所述模具为打孔板制作的柱体模具,脱去模具后,用打孔器将内部打孔,形成中空的主体结构,再用打磨机打磨透光砂浆表面。
8.根据权利要求7所述的一种透光混凝土制品的制备方法,其特征在于:所述中空的主体结构的混凝土厚度为20-50mm。
9.根据权利要求4所述的一种透光混凝土制品的制备方法,其特征在于:所述模具的材质为钢铁、塑料、树脂或木材。
10.根据权利要求4所述的一种透光混凝土制品的制备方法,其特征在于:所述混凝土浆体为砂浆稠度为60-100的砂浆。
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