一种装饰混凝土透光板及其制作方法

一种装饰混凝土透光板及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种装饰混凝土透光板及其制作方法，方法包括步骤A、根据使用范围及风格，设计布局混凝土透光板效果造型图案，选择透光体和混凝土聚合物材料；B、根据设计的所述造型图案选取所需透光体，并将所述透光体进行精确定位；透光体的造型图案设计、加工以及定位方式可以根据需求选取，以数控雕刻机精确加工用于定位的契板或是模具；C、根据不同的装饰效果，配制对应的混凝土聚合物胶凝材料，将搅拌均匀的所述混凝土聚合物胶凝材料浇注于固定好透光体的模具内成型，最后脱模进行后期处理。所述装饰混凝土透光板既有装饰混凝土的质感、纹理、高强等物理性能；又具备天然石材复合透光板、透光石透光板等通透、案饰透光、采光的装饰效果；集二者优势统一。
【专利说明】一种装饰混凝土透光板及其制作方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及装饰混凝土透光板及其制造方法，涉及新型混凝土材料应用技术领 域。

【背景技术】
[0002] 现有透光混凝土制作方法，或是采用天然石材复合透光板，这些只是在混凝土透 光概念上有着共同方向，是两种不同的理念。透光混凝土和天然石材复合透光板只是让混 凝土具有一定的透光效果，并不能满足多样性透光、采光装饰效果，工艺和成本上也很难得 到普及。另一方面，现有装饰透光板和装饰混凝土透光板只有透光装饰的共性，属完全不同 性能和用途的材料，适用范围也不同。
[0003] 透光混凝土应用光纤或导光树脂预埋入混凝土内，使不透明的混凝土具有一定的 透光性，这就是透明水泥概念的来源。虽然在一定程度上满足透光要求和制备工艺要求，但 达不到透光板透光、采光的装饰效果及性能。从组成和效果看，现有透光混凝土仍然存在以 下方面问题，影响其材料和性能的应用，没有普及。
[0004] 光导纤维和树脂具有一定的透光性，所制成的透光混凝土不具备透光板自然通 透，只具影而不能明确图案形状（光纤材料、工艺操作过程、现场技术水平等诸多因素影 响），镂空采光效果或是立体通透效果无从表现。现有光纤、树脂的植入定位控制没有得到 有效解决，透光性稳定性差，不能展现整体布局效果。工艺制作流程自动化程度不高，复杂 的光纤控制也削弱其在实际应用中的表现，目前市场并无相关应用被接受，功能性、装饰性 都无法取代当前应用。
[0005] 还有现有的一种树脂导光混凝土制作方法中，采用钢模预制树脂单元作为导光混 凝土的制作方法，在预制树脂单元，其预制工艺比较难以实现好的效果，操作过程很难控 制，使其成功率很低，而树脂中部整体连接形成固定，其整体连接隔断上下两层混凝土成为 两块拼和块，其性能强度损失巨大，失去混凝土基本的原有功能性，且工艺操作繁杂。
[0006] 另一方面是透光板，以天然石材复合透光板、透光石透光板等新型高分子复合材 料所制作的透光板，在新型装饰建材上有一定的接受度，但从材质、耐久、消防安全、可运用 装饰范围等方面也有其局限性，具体如下：
[0007] 1、天然石材透光复合板是用粘结剂将天然石材同透光板粘结在一起，只是一种原 始简单组合，会存在贴合不牢固、脱胶、板材破裂。虽有石材纹理质感，但二种不同材料分界 明显，透光、通透无法体现。
[0008] 2、以新型高分子复合材料的一系列透光板，如透光石透光板、亚克力夹纤维透光 板等为代表的新型透光板，在质地纹理、强度抗老化应用同装饰混凝土无法并论，所用范围 也不同。
[0009] 3、镂空类板材透光板作为建材装饰材料易变形、不耐热、易老化、易燃等物理性能 限制其并不能作为建筑材料应用。
[0010] 综上所述，装饰混凝土透光板在目前新型混凝土装饰材料中尚未有完全相同理念 产品和制作方法。


【发明内容】

[0011] 本发明目的在于提供装饰混凝土透光板及其制作方法，使目前流行的透光板同装 饰混凝土有机结合。在形式和功能上增强透光混凝土和透光板特质，并不是二者功能效果 上的叠加与重合，而是在结合二者理念和功能上的优势之外，融合装饰混凝土概念，改进了 材料使用及工艺方法，拓展了应用范围。在新型建筑装饰材料应用上提出了一个新的理念 和方向。
[0012] 用该法生产的装饰混凝土透光板可以在质地、肌理和透光装饰上有完整合一的体 现。作为装饰混凝土建材，结合透光板，不会出现脱层、断层、气泡开裂等问题，能达到类似 于镂空通透的透光效果，而混凝土聚合物骨料所形成的质感也能媲美天然石材。装饰混凝 土透光板的制作方法，是一个全新的概念组合，其创意特点是透光体以灵活造型定位状态 混浇于质感粒子为骨料的混凝土聚合物内形成整体结构。
[0013] 本发明提供了制作装饰混凝土透光板的方法，包括步骤
[0014] A、根据使用范围及风格，设计布局混凝土透光板效果造型图案，选择透光体和混 凝土聚合物材料；
[0015] B、根据设计的所述造型图案选取所需透光体，并将所述透光体进行精确定位；透 光体的造型图案设计、加工以及定位方式可以根据需求选取，以数控雕刻机精确加工用于 定位的契板或是模具；
[0016] C、根据不同的装饰效果，配制对应的混凝土聚合物胶凝材料，将搅拌均匀的所述 混凝土聚合物胶凝材料浇注于固定好透光体的模具内成型；
[0017] D、进行脱模、切割、打磨、抛光工艺处理，得到所述装饰混凝土透光板。
[0018] 进一步，在步骤B中，根据设计的所述造型图案，通过数控雕刻机对多个透光体进 行加工，并将透光体匹配固定在模具上；当采用卡口方式固定时，在模具板两端安放带契口 的卡垫，所述卡垫以网格形式水平安置，用数控雕刻机以一定间隔在卡垫上雕刻出开口，透 光体被卡在开口中间，其上辅以开口小卡口条确保不会移位，该小卡口条成型定位完成后 可拆除。
[0019] 进一步，在步骤B中，当数控雕刻机雕刻模具上的契板时，在契板底板模上刻出透 光体固定支脚位置，使透光体嵌入契板底板模固定。所述契板底板模中部还埋入四边固定 的玻纤网格布，以类似像素格方式辅助定位，确保稳定精准，并提高混凝土的整体凝结力。
[0020] 所述透光体米用包括光纤、透明树脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亚克力具有透光、米 光效果的任意一种或多种透光材料。
[0021] 所述装饰混凝土聚合物是以高强水泥为胶凝材料，辅以质感粒子骨料，配合增强 外加剂加水搅拌均匀配制而成；其中骨料的混合配比可以根据设计质地作调整，制作出不 同肌理的装饰混凝土聚合物。
[0022] 本发明还提供了根据上述方法制作的装饰混凝土透光板，根据使用范围及风格设 计透光板上的造型图案，灵活选择透光体及混凝土聚合物材料；所述透光体在模具上根据 设计的所述造型图案进行准确定位，或者以透光体所要表现的造型图案设计出造型契板， 以数控雕刻机雕刻模具上的契板，通过契板对所述透光体定位；将混凝土聚合物胶凝材料 浇注于固定好透光体的模具内成型，脱模后得到所述装饰混凝土透光板。
[0023] 所述透光体采用包括光纤、透明树脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亚克力具有透光、采 光效果的任意一种或多种透光材料。所述混凝土聚合物胶凝材料是以高强水泥为胶凝材 料，辅以质感粒子骨料，配合增强外加剂加水搅拌均匀配制而成；其中骨料的混合配比可以 根据装饰效果设计需求质地作出调整，制作出不同肌理的装饰混凝土聚合物。
[0024] 所述混凝土聚合物胶凝材料以高强水泥基胶凝材料，配砂粒以及装饰骨料以一定 配合比均匀混合，加入超微粉、高效减水剂、消泡剂辅料加水搅拌，其水灰比控制在0. 3-0. 4 之间。
[0025] 本发明与现有产品的区别以及优点表现在以下方面：
[0026] 1、综合了透光混凝土和透光板理念，使混凝土不仅具有透光效能，还具备透光板 光学效果，使装饰混凝土有一个新的发展方向。
[0027] 2、对混凝土中透光体定位，植入控制更加灵活、精准，透光利用率也更充分，不会 增加额外的工艺步骤。较之前透光、导光混凝土在选型、植入导光材料的定位方面有全新效 果和实际技术关破。
[0028] 3、使透光体与装饰混凝土一体成型，透光体与混凝土的结合紧密，浑然天成。既可 整体合一，又能天然点缀。透光体造型多变，可以以数控机精确加工，规格统一、精度保证， 可实现局部到整体图案效果，装饰效果好。
[0029] 4、选择的透光体实现透光的机率可达99%，当采用两面通透时，就形成镂空混凝 土的效果。根据需求可选择调整材料材质，实现不同效果，选择范围大，装饰和透光装饰交 互适用范围更广，其应用面也得到拓展，透光、采光效果出色。
[0030] 5、既具天然石材、清水混凝土的质感和艺术风格，又有人造石透光板晶莹通透的 效果，克服了透光混凝土和透光板局限限制，对工艺进行改进简化，自动化程度高，削除差 异因素，也有效的解决成本控制，方便灵活，使装饰混凝土透光板有极好推广普及前景。

【专利附图】

【附图说明】
[0031] 图1是本发明提供的装饰混凝土透光板实施例一结构示意图。
[0032] 图2是本发明提供的装饰混凝土透光板实施例二结构示意图。
[0033] 图3是本发明制造所述混凝土透光板的模具定位结构示意图。
[0034] 图4-6为装饰混凝土透光板的效果图。

【具体实施方式】
[0035] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一 步地详细描述。
[0036] 本发明提供了制作装饰混凝土透光板的方法，包括步骤
[0037] A、根据使用范围及风格，设计布局混凝土透光板效果造型图案，选择透光体和混 凝土聚合物材料；
[0038] B、根据设计的所述造型图案选取所需透光体，并将所述透光体进行精确定位；透 光体的造型图案设计、加工以及定位方式可以根据需求选取，以数控雕刻机精确加工用于 定位的契板或是模具；
[0039] C、根据不同的装饰效果，配制对应的混凝土聚合物胶凝材料，将搅拌均匀的所述 混凝土聚合物胶凝材料浇注于固定好透光体的模具内成型；
[0040] D、进行脱模、切割、打磨、抛光工艺处理，得到所述装饰混凝土透光板。
[0041] 具体的，一种实施方式是在步骤B中，根据设计的所述造型图案，通过数控雕刻机 对多个透光体进行加工，并将透光体匹配固定在模具上；当采用卡口方式固定时，在模具板 两端安放带契口的卡垫，所述卡垫以网格形式水平安置，用数控雕刻机以一定间隔在卡垫 上雕刻出开口，透光体被卡在开口中间，其上辅以开口小卡口条确保不会移位。
[0042] 另一实施方式是在步骤B中，当数控雕刻机雕刻模具上的契板时，在契板底板模 上刻出透光体固定支脚位置，使透光体嵌入契板底板模固定。所述契板底板模中部还埋入 四边固定的玻纤网格布，以类似像素格方式辅助定位，确保稳定精准，并提高混凝土的整体 凝结力。
[0043] 装饰混凝土透光板由透光部分的透光体、和混凝土部分的混凝土聚合物等两大部 分组成，因其效果展现可以灵活选择配定。
[0044] 如图1，2所示，图1中，混凝土聚合物标示为3,5,透光体标示为1，2,4,6。图2中， 正面透光体标示为1，侧面透光体标示为2,混凝土标示为3。
[0045] 透光体以部件形式作为透光装饰点缀浇注于混凝土内，其本身作为透光导光材料 夕卜，经整体设计，可形成整体透光纹饰。可适用的除了光导纤维、玻璃、水晶、P c(聚碳酸 酯）、亚克力等透光材料都可适用。装饰混凝土聚合物以42. 5级及以上高强水泥为胶凝材 料，辅以质感粒子骨料，配合增强外加剂，加水搅拌均匀配制而成高流动度、高强度的密实 灌浆料。骨料、配合比作调整即可达到在质地上的改变，制作出不同肌理的装饰混凝土。
[0046] 针对透光水泥及装饰透光板制备过程的问题，灵活处理透光导光材料，作为透光 体部件精确造型加工，使其形状、定位等多方面更灵活。材质材料成本选择范围扩大，突出 了在应用上的接受度和竞争力。运用高科技数控雕刻机简化工艺，这较之前透光导光混凝 土在植入，定位和造型上有了全新的突破，消除了很多工艺上的局限，具体表现如下：
[0047] 1、根据装饰要求所要展示的装饰效果、透光图案，选择适合的原材料，包括透光 体、制造质感的骨料及确定对应质感混凝土聚合物配合比。部分透光体与混凝土结合可选 用偶联剂起到增强连接作用。
[0048] 2、设计透光体造型及其在模内成型固定方式。以透光体所要表现的图案设计出造 型契板，以数控雕刻机雕刻契板部件。或者透光体的定位位置也可以用雕刻机在模具内的 模具板底部预留雕刻出。
[0049] 3、数控雕刻机，是以3D软件画出物体3D效果图，编程输入计算机，计算机自动操 控雕刻机雕刻，复杂的形状造型都可以轻松精准出模。
[0050] 4、案饰部分制作配合契口卡口的模具，部分简单的在模具上预留固定位，确定透 光体部件在成型板中的位置，精度定位透光体部件。
[0051] 关于配制混凝土聚合物胶凝材料。以水泥基胶凝材料（部分效果可采用白水泥）， 级配砂（普通砂、石英砂、金刚砂、天然石材粒子等）以及装饰骨料以一定配合比均匀混合， 加入超微粉、高效减水剂、消泡剂等辅料加水搅拌。水灰比控制在0.3-0. 4之间。具体材质 效果以实验方法调整配合比。
[0052] 以效果为例，列举以下2个配合比实施方式，主要是这些配合比只是为整体效果 而可以灵活改变，不影响此项方法的整体架构，所以不用列出全部效果的配合比实施方式。
[0053] 高强型混凝土方式
[0054] 42. 5级及以上水泥、级配中砂、S Μ高效减水剂、超微粉等物料以 1 : 1 : 0.01 : 0.05混合均匀，加入外加剂辅料，制出具有高流动性自流平混凝土砂浆，以 水灰比0. 26量取水，先加入水，再倒入混合均匀的砂浆，以先慢搅拌，再快速搅拌为宜，所 得混凝土砂浆固化七天强度可达80MPa以上。
[0055] 水磨石效果混凝土方式
[0056] 42.5级及以上水泥、石米、级配中砂、超微粉等物料以1 : 1.5 : 1 : 0.05混合均 匀，加入0. 08 %聚羧酸高效减水剂，以水灰比0. 35量取水，加水搅拌均匀，成型固化后经打 磨，混凝土会有精细相间颗粒效果，人造水磨石质感。
[0057] 本发明提供的制作装饰混凝土透光板的方法简单操作过程如下：
[0058] 1、确定使用范围，选择透光体材料及混凝土质感配合比。确认混凝土透光板效果 图案，透光体需要加工的以数控雕刻机加工处理好，设计处理好固定方式。解决定位问题 后，透光体整体或是部分连接都比较容易，造型以数控雕刻机处理，局限性小，保持透光体 表面洁净，以偶联剂溶液浸润处理，晾干待用。
[0059] 2、以设计方案确定透光体固定效果及方式，准备模具，以卡口固定的，在模板两端 安放带契口的卡垫，所述卡垫以网格形式水平放置，雕刻机以一定间隔开口，透光体部件卡 入其中，确保不会移位，垫板两端对应开口，透光体上部也可辅以开口卡条再次定位，形成 类似网格线精确定位。而点缀式以局部在底板模刻出透光体固定支脚精度经嵌入底模固 定。中部以埋入四边固定的玻纤网格布以类像素格辅助定位，确保稳定精准，还提高混凝土 的整体凝结力。
[0060] 如图3所示，左边图为透光体33定位于两端契口的俯视图，右图为透光体33定位 时的侧视图，带契口的卡垫定位卡槽为11，模框为22,透光体形状可以多变，规则形与不规 则形皆可。透光体由独立部件组成，部件与部件之间原则上可以独立也可以相连，在范围内 可以重点突出排列出图案，如花纹、Logo等多种组合效果。
[0061] 3、配制混凝土聚合物，以水泥基为胶凝材料（部分对着色有要求的采用白水泥配 色处理），砂及效果粗细骨料，以一定配合比均匀混合，配合比可由装饰效果稍作调整，力口 入超微粉、高效减水剂，、消泡剂等等辅助配料，加水搅拌，水灰比控制在〇. 4以下，流动度 280-300_(无精饰骨料），有粗骨料的以具一定自流平为适宜。
[0062] 4、除了质感配合比可以调整，对于装饰混凝土透光板，用途性能有特别要求的，可 加入一定量耐碱玻璃纤维增强其抗折等性能。掺量3% -5% .，这对于厚度在20mm以下的 混凝土透光板在添加透光体造成一定性能损失方面可以作增强补充，形成具G R C墙板性 能的透光板。
[0063] 5、模板平放在振动板上，将混凝土浆料缓缓浇注入安放了透光体模具内，振动平 实无气泡。
[0064] 6、湿度养护、切割、抛光打磨处理得到最后的产品。
[0065] 本发明还提供了根据上述方法制作的装饰混凝土透光板，根据使用范围及风格设 计透光板上的造型图案，灵活选择透光体及混凝土聚合物材料；所述透光体在模具上根据 设计的所述造型图案进行准确定位，或者以透光体所要表现的造型图案设计出造型契板， 以数控雕刻机雕刻模具上的契板，通过契板对所述透光体定位；将混凝土聚合物胶凝材料 浇注于固定好透光体的模具内成型，脱模后采用切割、打磨后期加工工艺得到所述装饰混 凝土透光板。
[0066] 所述透光体可采用光纤或透明树脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亚克力等透光材料中 任意一种或多种。所述混凝土聚合物是以高强水泥为胶凝材料，辅以质感粒子骨料，配合增 强外加剂加水搅拌均匀配制而成；其中骨料的混合配比可以根据设计质地作调整，制作出 不同肌理的装饰混凝土聚合物。
[0067] 本发明装饰混凝土透光板使透光体与装饰混凝土一体成型，透光体与混凝土的结 合紧密，浑然天成。既可整体合一，又能天然点缀。透光体造型多变，可以以数控机精确加 工，规格统一、精度保证。可实现局部到整体图案效果，装饰效果好。图4是繁星效果图案 的装饰混凝土透光板，图5是气泡效果图案的装饰混凝土透光板，图6是月亮效果图案的装 饰混凝土透光板，图4-6中,透光体标示为1,混凝土聚合物标示为3。
【权利要求】
1. 制作装饰混凝土透光板的方法，其特征在于，包括步骤 A、 根据使用范围及风格，设计布局混凝土透光板效果造型图案，选择透光体和混凝土 聚合物材料； B、 根据设计的所述造型图案选取所需透光体，并将所述透光体进行精确定位；透光体 的造型图案设计、加工以及定位方式可以根据需求选取，以数控雕刻机精确加工用于定位 的契板或是模具； C、 根据不同的装饰效果，配制对应的混凝土聚合物胶凝材料，将搅拌均匀的所述混凝 土聚合物胶凝材料浇注于固定好透光体的模具内成型； D、 进行脱模、切割、打磨、抛光工艺处理，得到所述装饰混凝土透光板。
2. 根据权利要求1所述制作装饰混凝土透光板的方法，其特征在于，在步骤B中，根据 设计的所述造型图案，通过数控雕刻机对多个透光体进行加工，并将透光体匹配固定在模 具上；当采用卡口方式固定时，在模具板两端安放带契口的卡垫，所述卡垫以网格形式水平 安置，用数控雕刻机以一定间隔在卡垫上雕刻出开口，透光体被卡在开口中间，其上辅以开 口小卡口条确保不会移位。
3. 根据权利要求1所述制作装饰混凝土透光板的方法，其特征在于，在步骤B中，当数 控雕刻机雕刻模具上的契板时，在契板底板模上刻出透光体固定支脚位置，使透光体嵌入 契板底板模固定。
4. 根据权利要求3所述制作装饰混凝土透光板的方法，其特征在于，所述契板底板模 中部还埋入四边固定的玻纤网格布，以类似像素格方式辅助定位，确保稳定精准，并提高混 凝土的整体凝结力。
5. 根据权利要求1-3任一项所述制作装饰混凝土透光板的方法，其特征在于，所述透 光体采用包括光纤、透明树脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亚克力具有透光、采光效果的任意一 种或多种透光材料。
6. 根据权利要求1-3任一项所述制作装饰混凝土透光板的方法，其特征在于，所述装 饰混凝土聚合物是以高强水泥为胶凝材料，辅以质感粒子骨料，配合增强外加剂加水搅拌 均匀配制而成；其中骨料的混合配比可以根据设计质地作调整，制作出不同肌理的装饰混 凝土聚合物。
7. 根据权利要求1所述方法制作的装饰混凝土透光板，其特征在于，根据使用范围及 风格设计透光板上的造型图案，灵活选择透光体及混凝土聚合物材料；所述透光体在模具 上根据设计的所述造型图案进行准确定位，或者以透光体所要表现的造型图案设计出造型 契板，以数控雕刻机雕刻模具上的契板，通过契板对所述透光体定位；将混凝土聚合物胶凝 材料浇注于固定好透光体的模具内成型，脱模后得到所述装饰混凝土透光板。
8. 根据权利要求7所述装饰混凝土透光板，其特征在于，所述透光体采用包括光纤、透 明树脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亚克力具有透光、采光效果的任意一种或多种透光材料。
9. 根据权利要求7所述装饰混凝土透光板，其特征在于，所述混凝土聚合物胶凝材料 是以高强水泥为胶凝材料，辅以质感粒子骨料，配合增强外加剂加水搅拌均匀配制而成；其 中骨料的混合配比可以根据装饰效果设计需求质地作出调整，制作出不同肌理的装饰混凝 土聚合物。
10. 根据权利要求7或9所述装饰混凝土透光板，其特征在于，所述混凝土聚合物胶凝 材料以高强水泥基胶凝材料，配砂粒以及装饰骨料以一定配合比均匀混合，加入超微粉、高 效减水剂、消泡剂辅料加水搅拌，其水灰比控制在0. 3-0. 4之间。
【文档编号】C04B28/00GK104193250SQ201410489550
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】袁建华 申请人:广州市双瑜建筑艺术工程有限公司