具有胶凝特性并包含玻璃珠的饰面的制作方法

专利名称：具有胶凝特性并包含玻璃珠的饰面的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于小路、墙壁、游泳池和其它结构的饰面，更确切地说涉及一种具有胶凝性并包括至少一种含有玻璃珠的集料的饰面。更精确地说，本发明涉及一种成形混合物和生产这种饰面的方法。
在建筑工业中，已经广泛地将集料表面用于铺装人行道、预制建筑墙板和楼板的表面来提供吸引人的和实用的外观以及用于游泳池的里面和周围等。已知的集料混合物总是使用包括混合在选自水泥和树脂的胶凝材料中的石头、小卵石等的集料材料。
特别地，就饰面的颜色和纹理而论，选择小卵石和石头作为集料材料常常限定了饰面的外形。当使用树脂时，由于胶凝性树脂一般是透明的，表面的最终颜色由集料提供。另一个可供选择的表面涂层可以通过使用含有小卵石和石头的有色砂浆形成。
尽管使用各种各样的集粒产生各种不同的饰面，但单独使用玻璃珠或者玻璃珠与其它的宝石或次等宝石，砂子，石英，大理石，花岗岩等的集料材料一起使用作为集料材料成功地制备胶凝表面基材是难以实现的。先前认为企图在耐磨的饰面中使用不同于常规集料的集料是不令人满意的，因为这样所得到的粘结力比常规集料的低。在建筑工业中，使用例如玻璃珠材料作为集料已经被认为是不明智的，因为玻璃通常被认为没有足够的气孔或粗糙度以产生有效的粘结力。粘结力同时也被从玻璃珠中渗出的碱所危及。
本发明有效地使用另外的集料和特别是玻璃珠，其中克服了在现有技术使用该集料中存在的粘结力低的问题。
本发明以最概况的形式来讲包括用于一种结构或物体的垂直、水平或倾斜面的饰面，该结构或物体给所说的饰面提供基底，饰面包含一种由至少一种胶凝材料、水、尺寸相同或不同的玻璃珠和一种胶粘剂结合而形成的基体。
在优选的实例中，饰面包含一种由胶凝性砂浆，单独使用或与其它的选自宝石，次等宝石，或原石的集料结合使用的尺寸相同或不同的玻璃珠集料和液体胶粘剂组成的混合基体，其中液体胶粘剂由一种粘结剂(siliconiser)和密封剂(polymeriser)的混合物组成，以便提高胶凝性砂浆和玻璃珠之间粘结力。
饰面可以用于结构的表面，例如建筑物的正面、作为铺面或简单地用于几乎任何由一种能够与饰面产生粘结力的材料形成的物体。
基体的稠度和/或配料可以根据需要施加表面涂层的基底表面的特性而变化。因此，混合物将根据表面是否是水平的、垂直的或倾斜的和根据构成基底的材料的类型而改变。例如，饰面用于垂直的表面时，要求混合物粘结在表面上并且这点是通过确保混合物呈现合适的料浆稠度而实现的。
根据该方法，本发明也提供一种制备饰面的方法，其包括以下步骤a)将胶凝性砂浆与水和液体或粉状胶粘剂混合，b)在混合物中加入玻璃珠或珠璃珠和其它集料，c)拌和混合物一段持续时间直到混合物达到预定的稠度，d)将混合物施加在一种结构或其它物体的基底表面上，e)使混合物软凝结(soft set)，f)通过用水冲洗或者用海绵擦拭饰面的面层以使玻璃珠的预定表面面积暴露出来，或g)使混合物硬化并用盐酸清洗。
在方法方面以最概括的形式讲，本发明包括一种如上文所描述的制备一种结构或其它物体的表面上的饰面的方法，其包含以下步骤a)选择一种胶凝材料，b)选择尺寸为0.1mm-200mm的玻璃珠，c)在混合物中加入一种胶粘剂，d)将胶凝材料与所选择尺寸的玻璃珠和水混合直到混合物达到预定的稠度，e)将所形成的基体施加在结构的表面，
f)冲洗去除部分胶凝材料，以使基体表面的许多玻璃珠的30-60％的面积暴露出来，g)使饰面凝结。
根据方法方面的优选的实施方案，胶粘剂包括混合在一起的一种粘结剂和密封剂。
根据优选的实施方案，集料珠/水泥比是5∶8或者5份玻璃珠3份水泥。或者任选地，玻璃珠/水泥比可以是8∶5。
现在将根据优选的但非限制性的实例并参考其中的附图从各方面更详细地描述本发明。


图1表示包括按照本发明一个实施方案的饰面的结构部件。
图2表示根据本发明的另一个可供选择的实施方案的饰面，其中使用不同尺寸的玻璃珠；和图3表示另一个可供选择的包括选择的其它集料的饰面的实例。
根据优选的实例，本发明的饰面包括一种由水泥、水、胶粘剂和形成集料的玻璃珠组成的基体。
胶粘剂随同水一起加到混合物中以促进玻璃珠和砂浆之间的粘合。为了这个目的，可以使用已知的胶粘剂，例如与粘结剂混合的Xycrylic密封剂来提供机械锁合和因此提供玻璃珠和砂浆之间的粘结。在本发明的饰面使用中，集料混合物可以有许多变化从而提供美学、粘结和结构上的效果。混合比例和除基本组成以外的组分基本上由表面涂层的特殊用途决定以及更确切地讲由涂层是否用在水平、垂直或倾斜基底表面上来决定。基底材料的特性和质量也是混合物的一个决定因素。
参照图1，它表示应用到结构部件2的表面上的饰面1。饰面1包括由至少一种胶凝材料3和水形成的其中混合有尺寸可以是相同的或不同的球形玻璃珠的基体。优选地，玻璃珠的尺寸范围为0.1mm-200mm，但此选择的玻璃珠的理想范围和因此而最经常使用的玻璃珠将为1-15mm。
玻璃珠提供用于和胶凝材料3粘结的大的表面积。然而，为了提高玻璃珠4和水泥3之间的固有的粘结力，加入一种具有化学磨蚀或蚀刻玻璃珠的光滑表面以提供合适的粘结效果的胶粘剂。胶粘剂或者是包含一种粘结剂和密封剂的混合物的粉末或者是液体。密封剂延缓硬化，所以为了补偿这点，粘结剂加速硬化。密封剂使水泥混合物增强，提高了硬度、耐久性、粘结能力和抗从玻璃珠中析出的碱的腐蚀性。饰面是通过将胶凝材料与在一种通过加入水和胶粘剂形成的稀浆中的玻璃珠混合而制备的。大部分的玻璃珠分布在整个稀浆中以确保饰面基体的一致的结构完整性。
理想地，饰面基体的外表面5由接近表面凸出于胶凝材料之上的玻璃珠构成。理想地，显示出并构成饰面外表的表面积将是每个珠子表面积的30％-60％但优选地是更接近60％。因此，当饰面完工时，在表面上可以看到30％的沿表面5的珠子。所暴露的玻璃珠的比例很大程度上取决于在饰面最终硬化之前冲洗的表面量。这具有冲洗掉最接近外表的砂浆层从而暴露出接近基体表面的玻璃珠的效果。在基体内联锁的玻璃珠抵抗各种施加在饰面上的力例如拉力、压力或弯曲力，从而提高了饰面结构的完整性。这种联锁也防止玻璃珠从基体中剥落的倾向从而保持了饰面的完整性。根据优选的实例，整个基体中的玻璃珠的尺寸可以改变。例如，对于一种特殊的饰面，可以从尺寸1、3、5、8、10、12和15mm中选择玻璃珠，从而在给定的饰面中直径较小的玻璃珠呈现在直径较大的玻璃珠之间的空间中因此提高了玻璃珠之间的联锁。根据一个实施方案，饰面的胶凝材料与玻璃珠的比率为1∶1。另一个可选择的比率是5∶4。所用水泥砂浆的颜色决定通过玻璃珠透射出的颜色。因为玻璃珠是透明的，所以它们在内部可以反射。如果使用白水泥，玻璃珠倾向于反射白色，同样如果使用颜色较深的水泥，例如灰色，玻璃珠的反射将是灰的。因此，玻璃珠反射所用水泥的颜色。在另一个实例中可以使用彩色玻璃珠的混合物以便得到混合色彩的效果。
在另一个可供选择的实例中，除选择玻璃珠之外还从矿物例如次等宝石、贵重宝石、砂或石英、大理石和小卵石集料中选择集料来制备基体。
优选地，与其它集料混合的玻璃珠应该与大体上和玻璃珠尺寸相同的集料混合以达到内部合适的粒度组成和足够的基体强度。例如，如果选择尺寸为3mm的珠子作为主要珠子，那么如果这里还要使用另外的集料材料的话，应该选择尺寸为3mm的集料。在另一个可选择的实例中，由于含量的选择受饰面的特定用途的支配，所以胶凝材料的含量(重量)可以大于玻璃珠的含量(重量)。为了提高玻璃珠和水泥之间的粘结，加入一种胶粘剂。除这种胶粘剂外，根据所需要的饰面性能也可使用其它的外加剂。外加剂与所用水泥之比优选地是250ml/40kg重量水泥左右。
构成基体的各成分的比例由饰面的特定用途和表现要求来决定。因此，混合物的例子可以是50％玻璃珠50％选择的集料例如小卵石，75％玻璃珠25％宝石，70％玻璃珠30％宝石。珠子或集料的比例选择取决于所需要的饰面。因此，该比例基本上是通过选择要求在混合物的表面上被看见的珠子的特定比例来确定的。
如果饰面用在与水接触的结构中，那么希望有防水添加剂。防水剂应该属于胶凝性晶体类型，它通过化学作用控制和永久地固定在整个水泥毛细孔中的非溶晶体生长。外加剂应该被用来永久地使或者低于或者高于地面的结构不透水，其中在这些地方水的浸入是预计到的问题。胶粘剂也可以充当防水剂。每立方米饰面的外加剂的重量根据结构可能承受的水压水平决定。此外，如果使用混合防水剂时，料浆所用水量视配料速度和配合比的设计情况将下降5-20升每立方米。防水外加剂也能起缓凝剂的作用。因此，当使用防水性外加剂时，必须采取措施调节混合物以使它适应防水外加剂对基体的影响。也可以是Xycrilic密封剂的防水剂还具有提高粘结强度和粘结力的优点，虽然在起这种作用时它稍微有点延缓硬化时间，但是，正如所表明的一样，这点可以通过使用对水泥的硬化具有加快作用的粘结剂来补偿。
图2表示本发明一个可供选择的实例，这一次表示含有尺寸变化的玻璃珠的饰面。因此，珠子6属于尺寸范围的上限，珠子7为中间范围的和珠子8归入下限范围。这些珠子可以是球形和规则或不规则的。
图3正如图2中的一样表示用不同尺寸的珠子形成的饰面，在这个实例中，饰面还包括一个与集料6、7和8混在一起的非玻璃集料9。
就方法而言，本发明可以按照所选择的混合物和放置饰面的位置通过使用各种不同的分类的步骤来实现。
混合物可以以最基本的形式通过手工搅拌例如在一个料斗中或在一个平面上通过人工混合而得到。这点适合于少量使用，但对于大批量使用应该使用一台机械混合装置。优选地，使用一台桨叶式搅拌机这样以使得桨叶远离筒形料仓固定，其中在浆的末端连接有硬塑料的刮片来刮和铲球形物。这防止了由于桨靠近料仓而导致的珠子的压碎和珠子降级。如果饰面将用于垂直面，那么需要一些辅助的步骤。首先，基底的表面用能够密封基底材料避免不希望有的渗出的小块涂层弄平。小块涂层由包括粘结剂、密封剂、水泥和水但没有集料的料浆组成。这种混合物必须被混合到所需的浆体稠度以便确保粘结在基底上。随后，施用包括水泥、水、胶粘剂和所选择的玻璃珠以及，如果需要的话，其它的集料的完整的混合物。根据优选的方法实例，本发明包括下列步骤a)选择适合的符合预定颜色的胶凝材料；b)选择尺寸为0.1-200mm的玻璃珠，将胶粘剂混入用于与玻璃珠和胶凝材料混合的水中，逐渐地将水在拌合期间加到混合物中直到形成的料浆达到预先确定的适合于所选择的地方使用的稠度；c)将所形成的基体施加在结构的表面；d)让基体软凝结一段预定的时间；e)冲洗掉部分胶凝材料，使饰面表面上的大部分玻璃珠的30％-60％的表面积暴露出来；f)让基体硬化。
在另一个可供选择的实例中，在拌合阶段在混合物中加入从缓凝剂、防水剂和胶粘剂中选择的外加剂。所选择的外加剂的性质将根据饰面的用途决定。
根据一个方法的实例，混合物也可以包括从宝石或次等宝石、砂子、碎石英、大理石或卵石中选择的另外的集料。这些集料可以在料浆形成的早期混合阶段加入或者，所选择的集料可以就在涂抹之后以及在冲洗表面以便暴露玻璃珠之前或之后撒播在饰面上。然而，推荐的方法是将所选择的集料与基体混合这样可以确保设计的稠度。
饰面可以被用于各种各样的用途。一旦基体混合到所需的稠度，它可以用手按照任何粉刷技术应用于几乎可以是任何形状的水平面、垂直面和实际的表面。饰面的一个用途是用在游泳池的表面中，在这种情况下，基体中需要包括防水剂。
作为使用砂浆的一种替代，也可以使用乙烯基树脂，其中乙烯基树脂或者可以用手工辊压在表面上(被称为手工层压法)或者可以用合适的喷枪在空气压力下喷涂在表面上。根据这种操作，喷枪同时喷射珠子，催化剂和树脂，使珠子固定在表面上所形成的光洁的饰面中。
正如另一个可供选择的属于上面描述的方法的实例一样，一旦基体被混合并硬化那么做成面砖是可能。因此，饰面混合达到所需的稠度之后不必立即涂抹，而是将该混合物放置在模子中并使其硬化，因而形成以后能够用作结构或非结构基底例如在包括多层高楼的建筑工业中使用的预制板或预浇板上的饰面的面砖。
在使用喷枪涂抹饰面时，饰面将被涂抹的表面具有一层粘在它的表面的粘结膜，当在气体压力下喷涂时该膜给玻璃珠和树脂混合物提供支承。
使用在本发明的各种不同用途中的珠子由玻璃制成。主要原料是硅石、砂子、苏打粉和石灰石。在制造时一般先称重再与量少的原料例如金属氧化物混合。最普遍使用的珠子由回收的玻璃制成并且是球形或不规则形的。
玻璃珠的着色可以通过在珠子中混入颜料或通过掺入金属细颗粒例如金或镁而实现。金或镁将提供红色珠子。钴将提供兰色珠子。
虽然玻璃珠优选的形状是球形，但是应该知道根据需要可以在饰面中使用其它的形状。这样，例如珠子的形状将包括椭圆形、蛋形、梨形、矩形、三角形、圆柱形、棱柱形、六角形、八边形或其它棱柱形。
本发明的方法特别适用于预制的建造物，根据这一点，根据本发明和它的各种不同实例的饰面可以被用于预制的结构构件例如在工地的施工现场浇注的混凝土墙板。因此，饰而能够用于或者可以是结构用的或者可以是装饰用的建筑板材，即板材在工地外制模并且在运送之前用饰面加工。除结构用板材以外，当板材用于铺路、石板、楼梯石级、地面砖和面砖、楼板、墙面装饰时，其制造也可以包括饰面。
根据预制品的预制方法，在形成预制板的混凝土仍然具有塑性的时候涂抹饰面。于是，珠子饰面涂抹于仍然保持塑性的板上能使板和饰面在硬化过程中结合在一起。这将使饰面和硬化体结合起来并提高整个基底结构的整体性。
本发明的另一个用途是制造玻璃珠织物，其包括将本发明的和它的实例的饰面涂在网制品、纸张、合成纤维织物、金属棉或其它的表面上。一旦饰面硬化，构成饰面衬底的织物可以根据织物将被粘结的表面使用一种胶粘剂粘结到结构上。玻璃珠织物或玻璃珠网制品使用聚合的硅化胶粘剂胶粘到现有结构中。基于合成或胶凝材料的胶粘剂的使用取决于材料或织物将被粘结上的表面。因此，根据本发明和它的实例的饰面在建筑和工业中具有许多用途。用途之一是饰面用于反射目的用途以及这点在安全方面的用途是特别有用的，例如在矿井中、路面和路边结构上、机场跑道标线、隧道入口、站台边缘和用于在晚上引起注意的建筑的轮廓线等方面使用。因此，可以使用本发明饰面的基底仅仅限于那些具有与饰面相适应的表面的基底和包括各种各样材料的表面和物体。视所选择的基底材料的情况来选择合适的胶粘剂或者加工基底表面以便承受和支承玻璃珠饰面。这种涂膜也可以使用在航海中，例如，用在照明危险的露头岩石、航道标志、极标、渡运码头和需要反射材料的入口上。需要长期反射性安全标志的快艇、小船、舰艇等也可以应用该饰面。其它的航海中的用途包括指示浮标、系船的彩色标记、渡运的夜晚照明、私营码头、平底船和航海水道中的障碍物。另外的航海用途包括用于水中服和凌波舟的安全标记。玻璃珠也可以用在家俱中例如台面、客厅和家具的其它零件。
其它的建筑用途包括饰面用于车行道、小道、院子、内外地板、花园边缘、挡墙上、楼梯石级和其它需要安全的地方。
一般玻璃珠根据预定的各种尺寸珠子的比例按重量大批量供应。例如，可能得到一袋包括尺寸为1.4mm的珠子占10％、1.7mm的占20％和2mm的占70％的珠子；例如另一个实例，制备一袋可以含有10％尺寸为2.8mm的珠子、20％3.35mm的和70％4mm的珠子的混合物。在另一个实例中，一袋玻璃珠中可以包括10％尺寸为2.36mm的、20％2.8mm的和70％3.35mm的。
本领域的普遍技术人员将认识到对这里概括描述的本发明可以进行许多变化和改进，但并不脱离本发明的宗旨和改变本发明的范围。
权利要求
1.一种用于包括结构或物体的垂直面、水平面和倾斜面在内的基底的饰面，这种饰面包括一种由至少一种胶凝材料、水、尺寸相同的或至少两种不同尺寸混合成的玻璃珠和胶粘剂相互结合形成的基体。
2.根据权利要求1的饰面，其中胶粘剂由一种密封剂和一种粘结剂的混合物组成。
3.根据权利要求2的饰面，其中玻璃珠的部分表面积隐藏在胶凝材料中，其余部分在饰面的表面可以看见，使可见的珠子提供反射面。
4.根据权利要求3的饰面，其中在胶凝材料的表面以上可以看见每个珠子30％-60％的表面积。
5.根据权利要求4的饰面，其中在基体中联锁的玻璃珠抵抗施加在基体上的拉力、弯曲力和压力。
6.根据权利要求5的饰面，其中在胶凝材料中的玻璃珠的尺寸为0.1mm-200mm。
7.根据权利要求6的饰面，其中珠子在基体之内分级并且是从尺寸为1、3、5、8、10、12和15mm的珠子中选择的。
8.根据权利要求7的饰面，其中胶凝材料/玻璃珠的比率是1∶1。
9.根据权利要求7的饰面，其中基体中的玻璃珠的含量比胶凝材料的含量大。
10.根据权利要求7的饰面，其中胶凝材料的含量大于玻璃珠的含量。
11.根据权利要求10的饰面，其中胶凝材料和玻璃珠之间的比例为8∶5。
12.根据权利要求9至11中任一项的饰面，另外还包括从宝石或次等宝石、砂子或碎石英、大理石或卵石集料中所选择的集料。
13.根据权利要求11的饰面，其中基体也包括一种或多种从聚合物、缓凝剂、促凝剂、防水剂、防渗漏剂和胶粘剂中选择的外加剂。
14.根据权利要求12的饰面，其中饰面的厚度为1mm-150mm。
15.一种用于在结构的表面上制备前面所描述的饰面的方法，其包括步骤a)选择一种胶凝材料，b)选择尺寸为0.1mm-200mm的玻璃珠，c)将胶凝材料与选择尺寸的珠子、水和胶粘剂混合直到混合物达到预定的稠度，d)将所形成的基体施加在提供基底的结构的表面，e)在硬化之前冲洗掉部分胶凝材料，以使在基体表面上的大部分玻璃珠的30％-60％的表面积暴露出来，f)使饰面硬化。
16.根据权利要求15的用于制备饰面的方法，包括另外的步骤在混合阶段加入一种或多种从缓凝剂、防水剂、防渗漏剂、胶粘剂或促凝剂中选择的外加剂。
17.根据权利要求16的方法，其包括另外的步骤a)从宝石或次等宝石、砂子或碎石英、大理石或卵石中选择另外的集料，b)在混合阶段和在硬化之前但必须在将饰面施加到结构的表面之前将所选择的集料混合到混合物之中，或c)在对饰面进行冲洗之后将所选择的集料撒布在混合物中。
18.一种在构成基底的结构表面上制备前面所述的饰面的方法，其包括步骤a)选择一种胶凝材料，b)选择尺寸为0.1mm-200mm的玻璃珠，c)制备胶粘剂的水溶液并和胶凝材料、所选择的珠子混合以使混合物达到预定稠度，d)将所形成的基体施加在结构的表面，e)或者在硬化之前用水龙带或用多孔材料冲洗掉部分胶凝材料或者在硬化之后用盐酸冲洗饰面的表面，以使在基体表面上的大多数玻璃珠的30％-60％的表面积暴露出来。
19.根据权利要求18的方法，其中胶粘剂包括一种与密封剂混合的粘结剂。
20.根据权利要求18的方法，包括加工基底的预备步骤在基底上施加包括水泥胶凝材料、水、一种密封剂和粘结剂但没有集料的小块涂层。
全文摘要
一种用于包括有垂直面、水平面或倾斜面的结构或物体基底的饰面，该饰面包括一种由至少一种胶凝材料、水和尺寸相同的或至少两种不同尺寸混合的玻璃珠和一种胶粘剂构成的基体。
文档编号E02B3/04GK1144547SQ95192232
公开日1997年3月5日 申请日期1995年2月16日 优先权日1994年2月16日
发明者L·G·凯利 申请人:比德克里特私人有限公司