轻质抗折的户外浮雕材料及利用该材料制作户外浮雕的方法与流程

文档序号:13743885阅读:272来源:国知局
技术领域本发明涉及一种浮雕材料及利用该浮雕材料制作浮雕方法,具体涉及一种轻质抗折的户外浮雕材料及利用该轻质抗折的户外浮雕材料制作户外浮雕的方法,属于建材技术领域。

背景技术:
目前,我国户外雕刻行业的主流材料是:石材、陶瓷、砖、砂岩、玻璃钢和树脂胶。利用这些材料雕刻而成的作品,都存在不同程度的缺陷。石雕作品:造价高,体重,运输安装困难,抗渗和耐污染性能差。陶瓷雕作品:造价高,很难做大。砖雕作品和砂岩雕作品:造价高,抗污染和憎水性很差,易变形。玻璃钢作品和树脂胶作品:大多空芯,耐候性、强度、寿命有限。另外,上述几类雕刻作品还有一个共性的缺点:复制性差。

技术实现要素:
本发明的第一个目的在于提供一种轻质抗折的户外浮雕材料,该材料不仅体轻,而且抗折强度高,并且户外稳定性好。为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:一种轻质抗折的户外浮雕材料,其特征在于,包括主材和辅材,前述主材的配方如下:前述辅材的配方如下:其中,前述高强聚合物粉料为普硅水泥和水泥增强胶粉的混合物,二者的混合比例为20kg:1kg。前述的轻质抗折的户外浮雕材料,其特征在于,在前述主材中,前述改性普硅水泥为普硅水泥与早强剂和增强剂的混合物,三者的混合比例为40kg:1kg:2kg。前述的轻质抗折的户外浮雕材料,其特征在于,在前述主材和辅材中,前述水泥增强胶粉为改性苯乙烯。前述的轻质抗折的户外浮雕材料,其特征在于,在前述主材和辅材中,前述憎水剂为有机硅粉末。本发明的第二个目的在于提供一种利用上述材料制作户外浮雕的方法,该制作方法不仅生产效率高、成本低,而且可复制多个同样作品。为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:一种制作户外浮雕的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制作模片,并将做好的模片适当固定,然后在模片的四周加围挡;(2)制备主材,将搅拌好的主材浆料均匀地浇在模片表面;(3)浇铸之后的3分钟内,在主材浆料表面铺一层玻纤网格布,并使其浸入到主材之中;(4)制备辅材,在完成以上工艺20分钟时,将搅拌好的辅材浆料浇铸到主材表面上,直至达到围挡的高度;(5)在辅材浆料表面铺一层大网眼的网格布或钢丝网,并使其浸入到辅材之中,表面不外露;(6)静止养护5-8小时;(7)拆模片,成品制作完成。前述的制作户外浮雕的方法,其特征在于,前述主材浆料的浇铸厚度为3mm-8cm。本发明的有益之处在于:一、主材:1、可操作时间为30分钟,上强度时间6-12小时,上强度快,施工方便;2、上强度后,密实度好,抗拉拔强度较高,一般≥1.5MPa;3、上强度后,表面耐水、憎水性极强,吸水率一般≤1%;4、上强度后,户外稳定性好,在温度、湿度、暴晒、冻融的环境下不变形,不开裂;5、与辅材结合性好,且变形模量很相近,并有一定微观柔韧性。二、辅材:1、质轻,与主材结合后,相对比重为石材的1/5、为砖和陶瓷的1/4,不仅提高了运输的方便性、降低了施工的难度,而且可适当增加厚度,进而增强抗折力;2、强度好、抗渗性良好、憎水性良好。三、制作方法:1、整体一般养护5-8小时即可上强度、脱模,上午生产的产品,下午就能装车出厂,生产周期短;2、采用了模具成型法,可根据产需量一次性制造多个产品,生产效率提高;3、可产出大型画面,单张画面可达3m×3m;4、可以最大限度地利用机电设备和电脑软件的设计能力,减少或不需人工刻凿,这样可以创造出非常精细而复杂的图形,远超手工的刻凿能力。附图说明图1是制作户外浮雕的示意图。图中附图标记的含义:1-操作平台、2-固定块、3-模片、4-围挡。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。一、户外浮雕材料的主材主材外观为粉末状,主要由改性普硅水泥(普硅水泥中添加早强剂和增强剂)及一些重要的添加剂组成。主材的配方如下:改性普硅水泥500-900kg、石英砂200-500kg、水泥增强胶粉26kg、憎水剂15kg、碳纤维4kg、纯丙烯酸35kg、苯基丙烯酸150kg、水150-200kg。改性普硅水泥是标号为42.5#的普硅水泥(普通硅酸盐水泥)与早强剂和增强剂的混合物,三者的混合比例为40kg:1kg:2kg。其中,早强剂的有效成分是甲酸钙,增强剂的有效成分是改性苯乙烯。改性后的普硅水泥上强度快、变形小。石英砂的粒径为0.2mm-1.0mm。石英砂在配方中的作用是增加密实度和硬度。水泥增强胶粉为改性苯乙烯。水泥增强胶粉在配方中的作用是使材料强度明显增强。憎水剂为有机硅粉末。憎水剂在配方中的作用是提高材料的抗渗水能力。碳纤维在配方中的作用是增强结构强度。纯丙烯酸在配方中的作用是增加密实度和憎水性能。苯基丙烯酸在配方中的作用是增加水泥的韧性。在本发明的配方中,改性普硅水泥、石英砂和水的用量为变量,这样做的目的是根据不同需要产出性能略有差异的若干种类型的主材。例如:生产一般性能及中小型作品时,材料用量可取下限;生产大型艺术品时,材料用量要取上限。主材按配方调配好之后,在搅拌机中中速搅拌3分钟,呈流动性能良好的浆体,一般可操作时间为30分钟,上强度时间6-12小时。表1不同配方下的主材的性能比较实施例1实施例2实施例3改性普硅水泥500kg700kg900kg石英砂500kg300kg200kg水泥增强胶粉26kg26kg26kg憎水剂15kg15kg15kg碳纤维4kg4kg4kg纯丙烯酸35kg35kg35kg苯基丙烯酸150kg150kg150kg水150kg180kg200kg环境温度-25℃25℃40℃可操作时间30分钟30分钟30分钟上强度时间7小时7小时7小时抗拉拔强度≥1.5MPa≥1.5MPa≥1.5MPa吸水率≤1%≤1%≤1%变形模量≤0.05%≤0.05%≤0.06%密实性好好好表2不同户外环境下主材的稳定性选材户外温度户外湿度变形情况开裂情况实施例2-25℃10%变形小无开裂实施例2-15℃10%变形小无开裂实施例2-5℃20%变形小无开裂实施例25℃30%变形小无开裂实施例215℃40%变形小无开裂实施例225℃60%变形小无开裂实施例235℃80%变形小无开裂实施例245℃85%变形小无开裂由表1和表2可知:(1)本发明的主材上强度快,施工极为方便;(2)上强度后,密实度好,抗拉拔强度较高;(3)上强度后,表面耐水、憎水性极强;(4)上强度后,在温度、湿度、暴晒、冻融的环境下不变形,不开裂,户外稳定性好;(5)变形模量≤0.05%,有一定微观柔韧性。由此可见,本发明的主材的各项性能指标都较好,是制作户外浮雕的不二选择。本发明的主材,其之所以具有较短的上强度时间,是因为:所使用的改性普硅水泥(普硅水泥中添加早强剂和增强剂)上强度快、变形小;其之所以具有较好的户外稳定性,是因为:硅酸盐水泥正常上强度并含有一定量的气泡。二、辅材辅材是覆在主材背面的复合材料,主要由高强聚合物粉料、EPS聚苯颗粒及一些重要的添加剂组成。辅材的配方如下:高强聚合物粉料200kg、EPS聚苯颗粒1m3、碳纤维5kg、憎水剂10kg、苯基丙烯酸30kg、水80kg。高强聚合物粉料为普硅水泥和水泥增强胶粉的混合物,二者的混合比例为20kg:1kg。高强聚合物粉料在配方中的作用是使保温体快速上强度,形成整体。EPS聚苯颗粒在配方中的作用是减轻重量,提高整体稳定性。碳纤维在配方中的作用是增强整体结构强度。憎水剂为有机硅粉末,其在配方中的作用是提高整体抗吸水能力。苯基丙烯酸在配方中的作用是增加水泥的韧性。辅材按配方调配好之后,在混合机中慢速搅拌5分钟,形成可流动的轻质混合物,可操作时间1小时,上强度时间5-8小时。一般情况下,可以靠粘接固定在基础面上。表3辅材的性能评价由表3可知:(1)本发明的辅材质轻,与主材结合后,不仅可提高运输的方便性、降低施工的难度,而且可适当增加厚度,进而增强抗折力;(2)抗拉拔强度大,≥1.5MPa;(3)抗渗性和憎水性好。由此可见,本发明的辅材是制作芯材的不二选择。三、制作户外浮雕的方法1、制作模片根据客户需要,在雕刻软件中设计艺术文稿,将设计好的艺术文稿植入普通木工雕刻机。模具材料可用密度板、石膏或橡木,这样先雕刻出一块或几块能拼接成大图的模具原型,再用这种模具原型放入大型吸吹塑机,吸出雕刻图案原型模片,取出模片,用来浇铸雕刻作品。制作这种模片,可根据所成型的作品大小和精细度来选择合适的片材厚度。这种材料的材质既可以是聚氯乙烯(简称PVC),也可以是聚苯乙烯(简称PS),厚度从0.2mm到3mm皆可。PVC片材的使用,不仅使产品脱模极为便利,而且使线条产品表面产生很好的光洁度和密实度,从而保证线条产品既具有防渗水功能,又自然得到良好的表面精度,省去了线条表面再刮一层腻子的工序。制好模具模片后,先将模片平放在一个平台上,并适当固定,然后用胶条将自由翘起的局部粘牢,再在模片四周加1-5cm高的围挡,如图1所示。由于采用模具成型法,所以可根据产需量一次性制造多个产品,生产效率大大提高。2、浇铸主材按照给出的主材配方准备各原料,主材按配方调配好之后,在搅拌机中中速搅拌3分钟,获得流动性能良好的主材浆料,该主材浆料的可操作时间为30分钟,将搅拌好的主材浆料均匀地浇在模片表面。因模片底面是雕刻成型的凹凸面,主材浆料的浇铸厚度要使最薄处≥3mm,最厚处厚度可达8cm。3、铺网格布在主材浆料浇铸之后的3分钟内,在主材浆料的表面铺一层玻纤网格布,并使其浸入到主材之中。4、浇铸辅材按照给出的辅材配方准备各原料,辅材按配方调配好之后,在混合机中慢速搅拌5分钟,获得可流动的轻质混合物,即辅材浆料,该辅材浆料的可操作时间为1小时。在完成浇铸主材工艺的20分钟时,将搅拌好的辅材浆料浇铸到主材表面上,直至达到围挡的高度。5、二次铺网格布浇铸完辅材浆料后,在辅材浆料的表面铺一层大网眼的网格布(或钢丝网),并使其浸入到辅材之中,表面不要露出网格布(或钢丝网)。6、养护、脱模静止养护5-8小时即可上强度。当脱掉模片后,成品制作完成。由于主材浆料和辅材浆料的上强度时间都较短,所以一般上午生产的产品,下午就能装车出厂,生产周期大大缩短。从上面介绍的制作户外浮雕的过程我们可以看出,本发明的制作方法有如下优势:1、可以最大限度地利用机电设备和电脑软件的设计能力,减少或不需人工刻凿,这样可以创造出非常精细而复杂的图形,远超手工的刻凿能力。2、可以调配出多种不同的自然颜色,使作品更加生动、怡人。3、可制作大篇幅的作品,由于采用了轻质的辅材,使作品密度大大降低,能生产单块为3m×3m(甚至更大)的画幅,这是现行传统工艺所无法比拟的,这也使其扩展了应用空间,使大面积外墙雕刻设想成为现实。4、可无限量复制小型艺术作品,既可以美化庭院、围墙,也可摆上桌面。5、采用吸塑制模片,一个原始模具可吸多个模片,每个模片又可重复使用,因此,本发明的制作方法具有很强的复制功能,无论是大件小件,都可重复制作,这样大大降低了成本,提高了生产能力。一副好的作品可以同样复制很多,这是石雕和砖雕所无法做到的。产品整体评价:1、强度、塑性可调控,憎水和抗污染性能提升,作品表面光洁度大大提高。当然,也可根据艺术要求将表面产生粗糙质,这样可以变化多样。而石雕、砖雕表面只能是粗糙或半粗糙,无法提高光洁度。2、安装方便,在基础墙面上用粘接砂浆点粘即可,不需要像石雕一样必须安装在金属龙骨架上,施工简单可靠,省工省资金。3、用硅酸盐(普硅水泥)做原料,成本低,取之不绝,可不分地域。而石材、烧砖和陶瓷都不如硅酸盐材料来得方便、容易。4、其他:表面光洁、密实,防渗水,表面精度良好。需要说明的是,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
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