CN116425460A - 一种轻质uhpc装饰构件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质UHPC装饰构件及其制备方法，包括面板层和结构层，所述结构层通过以下原料制成：600‑1000质量份的白水泥、100‑300质量份的白硅粉、1‑4.6质量份的合成纤维、500‑1500质量份的石英砂、1‑15质量份轻骨料、10‑20质量份的减水剂、0‑1质量份的消泡剂、150‑200质量份的水。本发明通过将装饰构件分为结构层和面板层，结构层使用轻集料来减少胶凝材料用量，从而降低收缩量，在保证符合结构强度的情况下，减少了制造成本，提高了耐久性，同时，将其设计为双层结构，面板层能够保证装饰效果和使用要求，结构层用以提供结构强度，进而在整体上具有轻质、低成本、高强度、体积稳定性好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑装饰板技术领域，特别涉及一种轻质UHPC装饰构件及其制备方法。
背景技术
随着建筑材料混凝土应用领域的不断扩大及工程环境的复杂化，对混凝土的力学性能及耐久性提出了更高要求。由超低水胶比，复合矿物掺合料及高效减水剂制备的超高性能混凝土在20世纪90年代被首次提出。UHPC(超高性能混凝土)因其具有超高的力学性能，耐久性等被广泛应用于市政、桥梁、隧道等领域。且UHPC作为一种纤维复合材料具有超高的力学性能和耐久性，将UHPC用于建筑装饰领域能降低装饰构件的修复成本。然而，UHPC由于其胶材用量大而导致成本高、收缩大等问题，限制了其在装饰工程中的应用。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种轻质UHPC装饰构件及其制备方法，本发明通过将装饰构件分为结构层和面板层，结构层使用轻集料来减少胶凝材料用量，从而降低收缩量，在保证符合结构强度的情况下，减少了制造成本，提高了耐久性，同时，将其设计为双层结构，面板层能够保证装饰效果和使用要求，结构层用以提供结构强度，进而在整体上具有轻质、低成本、高强度、体积稳定性好等特点，克服了现有UHPC所存在的不足。
本发明采用的技术方案如下：一种轻质UHPC装饰构件，包括面板层和结构层，所述结构层通过以下原料制成：600-1000质量份的白水泥、100-300质量份的白硅粉、1-4.6质量份的合成纤维、500-1500质量份的石英砂、1-15质量份轻骨料、10-20质量份的减水剂、0-1质量份的消泡剂、150-200质量份的水。
在本发明中，将UHPC装饰构件设计为双层结构，面板层能够保证装饰效果和使用要求，结构层用以提供结构强度，进而在整体上具有轻质、低成本、高强度、体积稳定性好等特点，克服了现有UHPC所存在的不足。进一步，结构层使用轻集料来减少胶凝材料用量，从而降低收缩量，在保证符合结构强度的情况下，减少了UHPC的制造成本，提高了UHPC的耐久性。
进一步，所述合成纤维选自PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PVA(聚乙烯醇)、POM(聚甲醛树脂)、PE(聚乙烯)中的一种或多种。
进一步，所述轻骨料为聚苯乙烯颗粒(EPS)，其粒径为3-5mm。
进一步，所述石英砂由20-40目的石英砂和40-70目的石英砂按质量比为6-8:2-4的比例混合而成，优选为3:7。
作为优选，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
作为优选，所述消泡剂为三甲氧基硅烷或/和乙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷。
进一步，所述面板层通过以下原料制成：600-1000质量份的白水泥、100-300质量份的白硅粉、500-1500质量份的石英砂、10-20质量份的减水剂、0-1质量份的消泡剂、150-200质量份的水。
进一步，本发明还包括一种轻质UHPC装饰构件的制备方法，包括以下步骤：
A、按比例称取白水泥、白硅粉、石英砂、水、减水剂和消泡剂搅拌混合均匀，形成面层UHPC浆体；
B、将面层UHPC浆体入模浇筑，振动棒振捣密实消除气泡；
C、按比例称取白水泥、白硅粉、合成纤维、石英砂、轻骨料、水、减水剂和消泡剂搅拌混合均匀，形成结构层UHPC浆体；
D、将结构层UHPC浆体直接浇筑于面层成型，养护后即得到轻质UHPC装饰构件。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过将装饰构件分为结构层和面板层，结构层使用轻集料来减少胶凝材料用量，从而降低收缩量，在保证符合结构强度的情况下，减少了制造成本，提高了耐久性，同时，将其设计为双层结构，面板层能够保证装饰效果和使用要求，结构层用以提供结构强度，进而在整体上具有轻质、低成本、高强度、体积稳定性好等特点，克服了现有UHPC所存在的不足。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种轻质UHPC装饰构件，包括面板层和结构层，所述面板层通过以下原料制成：800质量份的白水泥、100质量份的白硅粉、1100质量份的石英砂、15质量份的减水剂、0.5质量份的消泡剂、180质量份的水。所述结构层通过以下原料制成：800质量份的白水泥、100质量份的白硅粉、1100质量份的石英砂、1质量份的合成纤维、2质量份的EPS、15质量份的减水剂、0.5质量份的消泡剂、180质量份的水。其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述消泡剂为三甲氧基硅烷或/和乙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，EPS的平均粒径为3.5mm，所述石英砂由20-40目的石英砂和40-70目的石英砂按质量比为7:3的比例混合而成，所述合成纤维为PE。
上述轻质UHPC装饰构件的制备方法包括以下步骤：
S1、将面板层原料全部混合形成浆体，将浆体入模浇筑，振动棒振捣密实消除气泡，浇注厚度为10mm；
S2、将结构层原料全部混合形成浆体，将浆体浇筑于面板层上，振动棒振捣密实消除气泡，浇注厚度为20mm，浇筑成型后在自然养护条件下养护48h，制成UHPC装饰构件。
实施例2
一种轻质UHPC装饰构件，包括面板层和结构层，所述面板层通过以下原料制成：1000质量份的白水泥、300质量份的白硅粉、1500质量份的石英砂、20质量份的减水剂、1质量份的消泡剂、200质量份的水。所述结构层通过以下原料制成：1000质量份的白水泥、300质量份的白硅粉、1500质量份的石英砂、4.6质量份的合成纤维、15质量份的EPS、15质量份的减水剂、1质量份的消泡剂、200质量份的水。其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述消泡剂为三甲氧基硅烷或/和乙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，EPS的平均粒径为3.5mm，所述石英砂由20-40目的石英砂和40-70目的石英砂按质量比为7:3的比例混合而成，所述合成纤维为PE。
上述轻质UHPC装饰构件的制备方法包括以下步骤：
S1、将面板层原料全部混合形成浆体，将浆体入模浇筑，振动棒振捣密实消除气泡，浇注厚度为15mm；
S2、将结构层原料全部混合形成浆体，将浆体浇筑于面板层上，振动棒振捣密实消除气泡，浇注厚度为30mm，浇筑成型后在自然养护条件下养护60h，制成UHPC装饰构件。
实施例3
一种轻质UHPC装饰构件，包括面板层和结构层，所述面板层通过以下原料制成：600质量份的白水泥、110质量份的白硅粉、600质量份的石英砂、10质量份的减水剂、150质量份的水。所述结构层通过以下原料制成：600质量份的白水泥、110质量份的白硅粉、600质量份的石英砂、1质量份的合成纤维、1质量份的EPS、10质量份的减水剂、150质量份的水。其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述消泡剂为三甲氧基硅烷或/和乙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，EPS的平均粒径为3.5mm，所述石英砂由20-40目的石英砂和40-70目的石英砂按质量比为7:3的比例混合而成，所述合成纤维为PE。
上述轻质UHPC装饰构件的制备方法包括以下步骤：
S1、将面板层原料全部混合形成浆体，将浆体入模浇筑，振动棒振捣密实消除气泡，浇注厚度为20mm；
S2、将结构层原料全部混合形成浆体，将浆体浇筑于面板层上，振动棒振捣密实消除气泡，浇注厚度为45mm，浇筑成型后在自然养护条件下养护48h，制成UHPC装饰构件。
实施例4
一种轻质UHPC装饰构件，包括面板层和结构层，所述面板层通过以下原料制成：800质量份的白水泥、130质量份的白硅粉、1200质量份的石英砂、15质量份的减水剂、0.5质量份的消泡剂、180质量份的水。所述结构层通过以下原料制成：800质量份的白水泥、130质量份的白硅粉、1200质量份的石英砂、2质量份的合成纤维、2质量份的EPS、16质量份的减水剂、0.5质量份的消泡剂、180质量份的水。其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述消泡剂为三甲氧基硅烷或/和乙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，EPS的平均粒径为3.5mm，所述石英砂由20-40目的石英砂和40-70目的石英砂按质量比为7:3的比例混合而成，所述合成纤维为PE。
上述轻质UHPC装饰构件的制备方法包括以下步骤：
S1、将面板层原料全部混合形成浆体，将浆体入模浇筑，振动棒振捣密实消除气泡，浇注厚度为10mm，固化后即得到面板层；
S2、将结构层原料全部混合形成浆体，将浆体浇筑于面板层上，振动棒振捣密实消除气泡，浇注厚度为20mm，浇筑成型后在自然养护条件下养护48h，制成UHPC装饰构件。
将上述实施例1至实施例4制备得到的UHPC装饰构件进行强度检测，检测结果如表1所示。
表1实施例1-4的UHPC装饰构件主要性能检测结果
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 流动度mm | 750 | 700 | 720 | 750 |
| 抗压强度MPa | 120 | 130 | 110 | 110 |
| 抗拉强度MPa | 7 | 9 | 7 | 8 |
| 容重kg/m3 | 2150 | 2200 | 2100 | 2100 |
| 干燥收缩率10-6 | 30 | 20 | 25 | 30 |
由表1可得，本发明制备得到的轻质UHPC装饰构件的主要性能满足装饰构件的使用要求，说明其能够用于建筑外墙装饰领域中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种轻质UHPC装饰构件，包括面板层和结构层，其特征在于，所述结构层通过以下原料制成：600-1000质量份的白水泥、100-300质量份的白硅粉、1-4.6质量份的合成纤维、500-1500质量份的石英砂、1-15质量份轻骨料、10-20质量份的减水剂、0-1质量份的消泡剂、150-200质量份的水。
2.如权利要求1所述的轻质UHPC装饰构件，其特征在于，所述合成纤维选自PP、PVC、PVA、POM、PE中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的轻质UHPC装饰构件，其特征在于，所述轻骨料为聚苯乙烯颗粒，其粒径为3-5mm。
4.如权利要求3所述的轻质UHPC装饰构件，其特征在于，所述石英砂由20-40目的石英砂和40-70目的石英砂按质量比为6-8:2-4的比例混合而成。
5.如权利要求4所述的轻质UHPC装饰构件，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
6.如权利要求5所述的轻质UHPC装饰构件，其特征在于，所述消泡剂为三甲氧基硅烷或/和乙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷。
7.如权利要求1-6任一所述的轻质UHPC装饰构件，其特征在于，所述面板层通过以下原料制成：600-1000质量份的白水泥、100-300质量份的白硅粉、500-1500质量份的石英砂、10-20质量份的减水剂、0-1质量份的消泡剂、150-200质量份的水。
8.一种如权利要求7所述的轻质UHPC装饰构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、按比例称取白水泥、白硅粉、石英砂、水、减水剂和消泡剂搅拌混合均匀，形成面层UHPC浆体；
B、将面层UHPC浆体入模浇筑，振动棒振捣密实消除气泡，固化后即得到面板层；
C、按比例称取白水泥、白硅粉、合成纤维、石英砂、轻骨料、水、减水剂和消泡剂搅拌混合均匀，形成结构层UHPC浆体；
D、将结构层UHPC浆体直接浇筑于面层成型，养护后即得到轻质UHPC装饰构件。
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