專利名稱：一種透光混凝土的制備方法及透光混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料制造領(lǐng)域，具體涉及一種透光混凝土的制備方法及透光混凝土。
背景技術(shù)：
目前的建筑墻體通常采用混凝土做承力結(jié)構(gòu)，這些墻體能起到保溫隔熱的作用，但其不具備透光的功能，為了解決這一問題，人們發(fā)現(xiàn)采用光導(dǎo)纖維(光纖)植入混凝土中，能夠使混凝土透光。光纖有無機(jī)和有機(jī)兩類，無機(jī)的是由光學(xué)玻璃或石英玻璃制成，透過率高，光的傳輸距離長(zhǎng)；有機(jī)的是塑料光纖，成本低廉。透光混凝土的常用的制備方法包括先植法和后植法，先植法的制備方法包括將文字、圖形等繪制在半硬質(zhì)的塊體上，如EPS或XPS等發(fā)泡聚苯乙烯塊體，按圖形打孔，穿入已準(zhǔn)備的光纖棒，將帶著光纖棒的塊體放入成型模具內(nèi)，再澆注免振搗的水泥凈漿或水泥細(xì)砂漿，待其硬化后，再鋸切露出的光纖棒，就成為透光混凝土制品，先植法具有易澆注，光纖棒與混凝土結(jié)合密實(shí)的優(yōu)點(diǎn)。后植法是在已硬化成型的水泥混凝土上繪制需要的文字、圖形，然后在文字或圖形上打孔，再插入已準(zhǔn)備好的光纖棒，即可制成透光混凝土制品，后植法簡(jiǎn)單易行，能保持光纖棒準(zhǔn)確位置。從施工工藝的角度來講，后植法中先澆筑成型的混凝土與后植入的光纖棒之間粘結(jié)差、易脫落。先植法對(duì)澆注的混凝土具有更嚴(yán)苛的要求，混凝土應(yīng)具有高自密實(shí)能力，即在自重作用下(無需振搗)可以自流平而填充整個(gè)模具，并且在澆注過程中不產(chǎn)生泌水、離析等現(xiàn)象，成型后混凝土質(zhì)量均勻。沒有高度的自密實(shí)性能就無法使混凝土均勻地填充于光纖平行排列組成的矩陣網(wǎng)絡(luò)，以至影響透光混凝土的力學(xué)、光學(xué)性質(zhì)；混凝土膨脹或收縮產(chǎn)生應(yīng)力若超過光纖棒的許可應(yīng)力，光纖棒會(huì)被折斷，影響材料的耐久性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決先植法中透光混凝土的力學(xué)、光學(xué)性質(zhì)以及材料的耐久性容易受到影響，后植法中光纖插入混凝土后與混凝土粘結(jié)性差、易脫落的技術(shù)問題，提供一種能保證透光混凝土的力學(xué)，光學(xué)性質(zhì)以及材料的耐久性，且使光纖與混凝土密切接觸的透光混凝土的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種透光混凝土的制備方法，包括將配置好的混凝土原料澆注到模具中，進(jìn)行半硬化，在半硬化的混凝土中打孔，再在孔中灌入透明樹脂原料，使透明樹脂原料與混凝土一起硬化，然后脫模形成透光混凝土。優(yōu)選地，所述混凝土原料包括水泥、砂石、粉煤灰，及外加劑。優(yōu)選地，所述孔在半硬化的混凝土中交錯(cuò)分布。優(yōu)選地，所述孔的形狀為圓形或矩形或三角形。優(yōu)選地，所述透明樹脂原料為環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一種。優(yōu)選地，所述半硬化的時(shí)間為1-10小時(shí)。優(yōu)選地，所述硬化的時(shí)間為5-48小時(shí)。
優(yōu)選地，還包括在100-180攝氏度下對(duì)脫模后的透光混凝土進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，時(shí)間為6-12小時(shí)。優(yōu)選地，還包括在脫模后的透光混凝土表面涂覆透明隔熱涂料。本發(fā)明還提供一種力學(xué)、光學(xué)性質(zhì)及材料耐久性好，且光纖與混凝土具有較強(qiáng)的粘結(jié)性的透光混凝土，所述透光混凝土為根據(jù)本發(fā)明提供的透光混凝土的制備方法所制得的透光混凝土。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明兼具先植法和后植法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服了各自的缺點(diǎn)，在半硬化的混凝土中打孔并灌入透明樹脂，此時(shí)混凝土已基本成型，力學(xué)、光學(xué)性質(zhì)以及材料的耐久性不易受到影響。另外，混凝土與透明樹脂一起硬化的過程中能彌補(bǔ)混凝土與透明樹脂之間的微小間隙，使之接觸更密切。透明樹脂與混凝土同時(shí)成型，還可以降低需單獨(dú)成型光纖的成本。


圖1是本發(fā)明提供的透光混凝土的制備方法流程圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的模具剖視圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的上模板俯視圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的利用打孔摸打孔的示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的混凝土打孔后的示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的孔中灌入透明樹脂原料的示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的透光混凝土的剖視圖。圖中標(biāo)記:
1-模具、
2-上模板、21-上光纖孔、
3-下模板、31-下光纖孔、
4-側(cè)板、
5-擋板、
6-混凝土、61-孔、
7-打孔模、
8-透明樹脂原料。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參閱圖1，本發(fā)明提供一種透光混凝土的制備方法，包括將配置好的混凝土原料澆注到模具中，進(jìn)行半硬化，在半硬化的混凝土中打孔，再在孔中灌入透明樹脂原料，使透明樹脂原料與混凝土一起硬化，然后脫模形成透光混凝土。本發(fā)明的混凝土原料為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，優(yōu)選情況下包括水泥、砂石、粉煤灰、水及外加劑，粉煤灰是制備混凝土的常用摻合料，對(duì)堿有抑制作用，因此能避免堿對(duì)光纖的侵蝕作用，使材料的耐久性得到保證。參閱圖2，將原料充分?jǐn)嚢杈鶆蚝鬂沧⒌侥＞逫中，本發(fā)明的模具包括相對(duì)設(shè)置的上模板2、下模板3以及位于上模板和下模板之間的若干側(cè)板4，上模板、下模板、側(cè)板圍成一密封腔體。其中上模板和下模板上分別設(shè)有上光纖孔21和下光纖孔31，設(shè)置在上模板上的上光纖孔21交錯(cuò)分布(如圖3)，對(duì)應(yīng)地，下模板上的下光纖孔31也交錯(cuò)分布，這樣在半硬化的混凝土中所打的孔61也交錯(cuò)分布，可以提高透光混凝土的強(qiáng)度。孔61的形狀可以是圓形、矩形、三角形或其他形狀。為了避免澆注到模具中的混凝土原料從下光纖孔中流出，優(yōu)選在下模板的底部外側(cè)設(shè)置擋板5，該擋板同時(shí)也可以起到加強(qiáng)下模板強(qiáng)度的作用?；炷猎蠞沧⒑?，靜置一段時(shí)間以對(duì)混凝土進(jìn)行半硬化，優(yōu)選半硬化的時(shí)間為1-10小時(shí)，根據(jù)周圍的溫度、濕度等環(huán)境因素而設(shè)定。所述半硬化為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，指的是混凝土原料漿體從可塑性變成非可塑性，但又不至于完全硬化，即要達(dá)到不至流動(dòng)的膠狀，這樣打孔后，孔不會(huì)產(chǎn)生變形并且容易打通。參閱圖4,本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中上光纖孔21和下光纖孔31的形狀和大小相同，利用打孔模7進(jìn)行打孔，打孔?？砂ㄖ睆焦潭ǖ娜舾芍鶢铙w，具體操作是先卸下?lián)醢?，將呈柱狀的直徑大致與上光纖孔和下光纖孔一致的打孔模7依次穿過上光纖孔21、下光纖孔31，上光纖孔和下光纖孔之間的混凝土被打孔模從下光纖孔31中推出，從而在混凝土中形成孔61 (如圖5)。參閱圖6，本發(fā)明的透明樹脂原料8可以是液態(tài)的熱固性樹脂原料，也可以是受熱軟化后的熱塑性樹脂原料，優(yōu)選為環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一種。在灌入透明樹脂原料之前，還需將擋板再次安裝于下模板的底部外側(cè)，以防止透明樹脂原料從下光纖孔中流出。將混凝土靜置，透明樹脂原料隨混凝土一同硬化。若透明樹脂原料為熱固性樹脂原料，則硬化在使透明樹脂原料達(dá)到交聯(lián)固化的溫度下進(jìn)行；若透明樹脂原料為熱塑性樹脂原料，則硬化在使透明樹脂原料達(dá)到冷卻硬化的溫度下進(jìn)行?；炷劣不臅r(shí)間為5-48小時(shí)，硬化后即可將混凝土脫模形成透光混凝土。在后續(xù)處理工藝中包括在100-180攝氏度下對(duì)脫模的透光混凝土進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，時(shí)間為6-12小時(shí)；然后對(duì)伸出混凝土的多余的透明樹脂進(jìn)行切除；在透光混凝土表面進(jìn)行打磨；在透光混凝土表面噴涂或滾涂透明隔熱涂料以提高混凝土的保溫性能。優(yōu)選透明隔熱涂料為水性隔熱乳膠漆，并且其樹脂基體與透明樹脂原料為相同的材料，也就是若透明樹脂原料為環(huán)氧樹脂，則透明隔熱涂料的樹脂基體也為環(huán)氧樹脂。并進(jìn)一步優(yōu)選在透明隔熱涂料中添加反紅外顆粒及納米?；⒅榱Ｗ樱M(jìn)一步提高混凝土的隔熱性能。形成的透明混凝土制品如圖7所示。本發(fā)明采用成本較低的塑料光纖，將透明樹脂原料與半硬化的混凝土一起進(jìn)行硬化，減小透明樹脂與混凝土之間的間隙。并且由于透明樹脂原料是在混凝土半硬化后灌入的，保持了透明樹脂的位置，定位準(zhǔn)確。實(shí)施例一:
將400公斤的525水泥、1500公斤的砂石、80公斤的粉煤灰、300公斤的水，以及2公斤的外加劑攪拌均勻制成混凝土原料。將混凝土原料澆注到模具中，在30攝氏度，50%濕度下靜置2小時(shí)，使混凝土半硬化。利用打孔模在混凝土中打孔，在孔中灌入液態(tài)的環(huán)氧樹脂。然后在120攝氏度、50%濕度下靜置48小時(shí)，使環(huán)氧樹脂和混凝土一起硬化。透光混凝土脫模后，在170攝氏度下進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，時(shí)間為6小時(shí)。切除多余的透明樹脂部分，在透光混凝土表面打磨。最后在透光混凝土表面刷涂添加有反紅外顆粒及納米?；⒅榱Ｗ拥耐该鳝h(huán)氧樹脂基體的水性隔熱乳膠漆。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種透光混凝土的制備方法，其特征在于:包括將配置好的混凝土原料澆注到模具中，進(jìn)行半硬化，在半硬化的混凝土中打孔，再在孔中灌入透明樹脂原料，使透明樹脂原料與混凝土一起硬化，然后脫模形成透光混凝土。
2.按權(quán)利要求1所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于:所述混凝土原料包括水泥、砂石、粉煤灰，及外加劑。
3.按權(quán)利要求1所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于:所述孔在半硬化的混凝土中交錯(cuò)分布。
4.按權(quán)利要求1所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于:所述孔的形狀為圓形或矩形或三角形。
5.按權(quán)利要求1所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于:所述透明樹脂原料為環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一種。
6.按權(quán)利要求1所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于:所述半硬化的時(shí)間為1-10小時(shí)。
7.按權(quán)利要求1所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于:所述硬化的時(shí)間為5-48小時(shí)。
8.按權(quán)利要求1所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于:還包括在100-180攝氏度下對(duì)脫模后的透光混凝土進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，時(shí)間為6-12小時(shí)。
9.按權(quán)利要求1所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于:還包括在脫模后的透光混凝土表面涂覆透明隔熱涂料。
10.一種透光混凝土，其特征在于:所述透光混凝土為根據(jù)權(quán)利要求1-10任意一項(xiàng)所述的透光混凝土的制備方法所制得的透光混凝土。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種透光混凝土的制備方法，包括將配置好的混凝土原料澆注到模具中，進(jìn)行半硬化，在半硬化的混凝土中打孔，再在孔中灌入透明樹脂原料，使透明樹脂原料與混凝土一起硬化，然后脫模形成透光混凝土。本發(fā)明兼具先植法和后植法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服了各自的缺點(diǎn)，在半硬化的混凝土中打孔并灌入透明樹脂，此時(shí)混凝土已基本成型，力學(xué)、光學(xué)性質(zhì)以及材料的耐久性不易受到影響。另外，混凝土與透明樹脂一起硬化的過程中能彌補(bǔ)混凝土與透明樹脂之間的微小間隙，使之接觸更密切。透明樹脂與混凝土同時(shí)成型，還可以降低需單獨(dú)成型光纖的成本。
文檔編號(hào)C04B28/00GK103085154SQ201110331500
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者陳蘇里, 朱俊虹 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司