一種裝飾混凝土透光板及其製作方法

2023-05-29 19:15:36

一種裝飾混凝土透光板及其製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種裝飾混凝土透光板及其製作方法，方法包括步驟A、根據使用範圍及風格，設計布局混凝土透光板效果造型圖案，選擇透光體和混凝土聚合物材料；B、根據設計的所述造型圖案選取所需透光體，並將所述透光體進行精確定位；透光體的造型圖案設計、加工以及定位方式可以根據需求選取，以數控雕刻機精確加工用於定位的契板或是模具；C、根據不同的裝飾效果，配製對應的混凝土聚合物膠凝材料，將攪拌均勻的所述混凝土聚合物膠凝材料澆注於固定好透光體的模具內成型，最後脫模進行後期處理。所述裝飾混凝土透光板既有裝飾混凝土的質感、紋理、高強等物理性能；又具備天然石材複合透光板、透光石透光板等通透、案飾透光、採光的裝飾效果；集二者優勢統一。
【專利說明】一種裝飾混凝土透光板及其製作方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及裝飾混凝土透光板及其製造方法，涉及新型混凝土材料應用技術領 域。

【背景技術】
[0002] 現有透光混凝土製作方法，或是採用天然石材複合透光板，這些只是在混凝土透 光概念上有著共同方向，是兩種不同的理念。透光混凝土和天然石材複合透光板只是讓混 凝土具有一定的透光效果，並不能滿足多樣性透光、採光裝飾效果，工藝和成本上也很難得 到普及。另一方面，現有裝飾透光板和裝飾混凝土透光板只有透光裝飾的共性，屬完全不同 性能和用途的材料，適用範圍也不同。
[0003] 透光混凝土應用光纖或導光樹脂預埋入混凝土內，使不透明的混凝土具有一定的 透光性，這就是透明水泥概念的來源。雖然在一定程度上滿足透光要求和製備工藝要求，但 達不到透光板透光、採光的裝飾效果及性能。從組成和效果看，現有透光混凝土仍然存在以 下方面問題，影響其材料和性能的應用，沒有普及。
[0004] 光導纖維和樹脂具有一定的透光性，所製成的透光混凝土不具備透光板自然通 透，只具影而不能明確圖案形狀（光纖材料、工藝操作過程、現場技術水平等諸多因素影 響），鏤空採光效果或是立體通透效果無從表現。現有光纖、樹脂的植入定位控制沒有得到 有效解決，透光性穩定性差，不能展現整體布局效果。工藝製作流程自動化程度不高，複雜 的光纖控制也削弱其在實際應用中的表現，目前市場並無相關應用被接受，功能性、裝飾性 都無法取代當前應用。
[0005] 還有現有的一種樹脂導光混凝土製作方法中，採用鋼模預製樹脂單元作為導光混 凝土的製作方法，在預製樹脂單元，其預製工藝比較難以實現好的效果，操作過程很難控 制，使其成功率很低，而樹脂中部整體連接形成固定，其整體連接隔斷上下兩層混凝土成為 兩塊拼和塊，其性能強度損失巨大，失去混凝土基本的原有功能性，且工藝操作繁雜。
[0006] 另一方面是透光板，以天然石材複合透光板、透光石透光板等新型高分子複合材 料所製作的透光板，在新型裝飾建材上有一定的接受度，但從材質、耐久、消防安全、可運用 裝飾範圍等方面也有其局限性，具體如下：
[0007] 1、天然石材透光複合板是用粘結劑將天然石材同透光板粘結在一起，只是一種原 始簡單組合，會存在貼合不牢固、脫膠、板材破裂。雖有石材紋理質感，但二種不同材料分界 明顯，透光、通透無法體現。
[0008] 2、以新型高分子複合材料的一系列透光板，如透光石透光板、亞克力夾纖維透光 板等為代表的新型透光板，在質地紋理、強度抗老化應用同裝飾混凝土無法並論，所用範圍 也不同。
[0009] 3、鏤空類板材透光板作為建材裝飾材料易變形、不耐熱、易老化、易燃等物理性能 限制其並不能作為建築材料應用。
[0010] 綜上所述，裝飾混凝土透光板在目前新型混凝土裝飾材料中尚未有完全相同理念 產品和製作方法。


【發明內容】

[0011] 本發明目的在於提供裝飾混凝土透光板及其製作方法，使目前流行的透光板同裝 飾混凝土有機結合。在形式和功能上增強透光混凝土和透光板特質，並不是二者功能效果 上的疊加與重合，而是在結合二者理念和功能上的優勢之外，融合裝飾混凝土概念，改進了 材料使用及工藝方法，拓展了應用範圍。在新型建築裝飾材料應用上提出了一個新的理念 和方向。
[0012] 用該法生產的裝飾混凝土透光板可以在質地、肌理和透光裝飾上有完整合一的體 現。作為裝飾混凝土建材，結合透光板，不會出現脫層、斷層、氣泡開裂等問題，能達到類似 於鏤空通透的透光效果，而混凝土聚合物骨料所形成的質感也能媲美天然石材。裝飾混凝 土透光板的製作方法，是一個全新的概念組合，其創意特點是透光體以靈活造型定位狀態 混澆於質感粒子為骨料的混凝土聚合物內形成整體結構。
[0013] 本發明提供了製作裝飾混凝土透光板的方法，包括步驟
[0014] A、根據使用範圍及風格，設計布局混凝土透光板效果造型圖案，選擇透光體和混 凝土聚合物材料；
[0015] B、根據設計的所述造型圖案選取所需透光體，並將所述透光體進行精確定位；透 光體的造型圖案設計、加工以及定位方式可以根據需求選取，以數控雕刻機精確加工用於 定位的契板或是模具；
[0016] C、根據不同的裝飾效果，配製對應的混凝土聚合物膠凝材料，將攪拌均勻的所述 混凝土聚合物膠凝材料澆注於固定好透光體的模具內成型；
[0017] D、進行脫模、切割、打磨、拋光工藝處理，得到所述裝飾混凝土透光板。
[0018] 進一步，在步驟B中，根據設計的所述造型圖案，通過數控雕刻機對多個透光體進 行加工，並將透光體匹配固定在模具上；當採用卡口方式固定時，在模具板兩端安放帶契口 的卡墊，所述卡墊以網格形式水平安置，用數控雕刻機以一定間隔在卡墊上雕刻出開口，透 光體被卡在開口中間，其上輔以開口小卡口條確保不會移位，該小卡口條成型定位完成後 可拆除。
[0019] 進一步，在步驟B中，當數控雕刻機雕刻模具上的契板時，在契板底板模上刻出透 光體固定支腳位置，使透光體嵌入契板底板模固定。所述契板底板模中部還埋入四邊固定 的玻纖網格布，以類似像素格方式輔助定位，確保穩定精準，並提高混凝土的整體凝結力。
[0020] 所述透光體米用包括光纖、透明樹脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亞克力具有透光、米 光效果的任意一種或多種透光材料。
[0021] 所述裝飾混凝土聚合物是以高強水泥為膠凝材料，輔以質感粒子骨料，配合增強 外加劑加水攪拌均勻配製而成；其中骨料的混合配比可以根據設計質地作調整，製作出不 同肌理的裝飾混凝土聚合物。
[0022] 本發明還提供了根據上述方法製作的裝飾混凝土透光板，根據使用範圍及風格設 計透光板上的造型圖案，靈活選擇透光體及混凝土聚合物材料；所述透光體在模具上根據 設計的所述造型圖案進行準確定位，或者以透光體所要表現的造型圖案設計出造型契板， 以數控雕刻機雕刻模具上的契板，通過契板對所述透光體定位；將混凝土聚合物膠凝材料 澆注於固定好透光體的模具內成型，脫模後得到所述裝飾混凝土透光板。
[0023] 所述透光體採用包括光纖、透明樹脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亞克力具有透光、採 光效果的任意一種或多種透光材料。所述混凝土聚合物膠凝材料是以高強水泥為膠凝材 料，輔以質感粒子骨料，配合增強外加劑加水攪拌均勻配製而成；其中骨料的混合配比可以 根據裝飾效果設計需求質地作出調整，製作出不同肌理的裝飾混凝土聚合物。
[0024] 所述混凝土聚合物膠凝材料以高強水泥基膠凝材料，配砂粒以及裝飾骨料以一定 配合比均勻混合，加入超微粉、高效減水劑、消泡劑輔料加水攪拌，其水灰比控制在0. 3-0. 4 之間。
[0025] 本發明與現有產品的區別以及優點表現在以下方面：
[0026] 1、綜合了透光混凝土和透光板理念，使混凝土不僅具有透光效能，還具備透光板 光學效果，使裝飾混凝土有一個新的發展方向。
[0027] 2、對混凝土中透光體定位，植入控制更加靈活、精準，透光利用率也更充分，不會 增加額外的工藝步驟。較之前透光、導光混凝土在選型、植入導光材料的定位方面有全新效 果和實際技術關破。
[0028] 3、使透光體與裝飾混凝土一體成型，透光體與混凝土的結合緊密，渾然天成。既可 整體合一，又能天然點綴。透光體造型多變，可以以數控機精確加工，規格統一、精度保證， 可實現局部到整體圖案效果，裝飾效果好。
[0029] 4、選擇的透光體實現透光的機率可達99%，當採用兩面通透時，就形成鏤空混凝 土的效果。根據需求可選擇調整材料材質，實現不同效果，選擇範圍大，裝飾和透光裝飾交 互適用範圍更廣，其應用面也得到拓展，透光、採光效果出色。
[0030] 5、既具天然石材、清水混凝土的質感和藝術風格，又有人造石透光板晶瑩通透的 效果，克服了透光混凝土和透光板局限限制，對工藝進行改進簡化，自動化程度高，削除差 異因素，也有效的解決成本控制，方便靈活，使裝飾混凝土透光板有極好推廣普及前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1是本發明提供的裝飾混凝土透光板實施例一結構示意圖。
[0032] 圖2是本發明提供的裝飾混凝土透光板實施例二結構示意圖。
[0033] 圖3是本發明製造所述混凝土透光板的模具定位結構示意圖。
[0034] 圖4-6為裝飾混凝土透光板的效果圖。

【具體實施方式】
[0035] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一 步地詳細描述。
[0036] 本發明提供了製作裝飾混凝土透光板的方法，包括步驟
[0037] A、根據使用範圍及風格，設計布局混凝土透光板效果造型圖案，選擇透光體和混 凝土聚合物材料；
[0038] B、根據設計的所述造型圖案選取所需透光體，並將所述透光體進行精確定位；透 光體的造型圖案設計、加工以及定位方式可以根據需求選取，以數控雕刻機精確加工用於 定位的契板或是模具；
[0039] C、根據不同的裝飾效果，配製對應的混凝土聚合物膠凝材料，將攪拌均勻的所述 混凝土聚合物膠凝材料澆注於固定好透光體的模具內成型；
[0040] D、進行脫模、切割、打磨、拋光工藝處理，得到所述裝飾混凝土透光板。
[0041] 具體的，一種實施方式是在步驟B中，根據設計的所述造型圖案，通過數控雕刻機 對多個透光體進行加工，並將透光體匹配固定在模具上；當採用卡口方式固定時，在模具板 兩端安放帶契口的卡墊，所述卡墊以網格形式水平安置，用數控雕刻機以一定間隔在卡墊 上雕刻出開口，透光體被卡在開口中間，其上輔以開口小卡口條確保不會移位。
[0042] 另一實施方式是在步驟B中，當數控雕刻機雕刻模具上的契板時，在契板底板模 上刻出透光體固定支腳位置，使透光體嵌入契板底板模固定。所述契板底板模中部還埋入 四邊固定的玻纖網格布，以類似像素格方式輔助定位，確保穩定精準，並提高混凝土的整體 凝結力。
[0043] 裝飾混凝土透光板由透光部分的透光體、和混凝土部分的混凝土聚合物等兩大部 分組成，因其效果展現可以靈活選擇配定。
[0044] 如圖1，2所示，圖1中，混凝土聚合物標示為3,5,透光體標示為1，2,4,6。圖2中， 正面透光體標示為1，側面透光體標示為2,混凝土標示為3。
[0045] 透光體以部件形式作為透光裝飾點綴澆注於混凝土內，其本身作為透光導光材料 夕卜，經整體設計，可形成整體透光紋飾。可適用的除了光導纖維、玻璃、水晶、P c(聚碳酸 酯）、亞克力等透光材料都可適用。裝飾混凝土聚合物以42. 5級及以上高強水泥為膠凝材 料，輔以質感粒子骨料，配合增強外加劑，加水攪拌均勻配製而成高流動度、高強度的密實 灌漿料。骨料、配合比作調整即可達到在質地上的改變，製作出不同肌理的裝飾混凝土。
[0046] 針對透光水泥及裝飾透光板製備過程的問題，靈活處理透光導光材料，作為透光 體部件精確造型加工，使其形狀、定位等多方面更靈活。材質材料成本選擇範圍擴大，突出 了在應用上的接受度和競爭力。運用高科技數控雕刻機簡化工藝，這較之前透光導光混凝 土在植入，定位和造型上有了全新的突破，消除了很多工藝上的局限，具體表現如下：
[0047] 1、根據裝飾要求所要展示的裝飾效果、透光圖案，選擇適合的原材料，包括透光 體、製造質感的骨料及確定對應質感混凝土聚合物配合比。部分透光體與混凝土結合可選 用偶聯劑起到增強連接作用。
[0048] 2、設計透光體造型及其在模內成型固定方式。以透光體所要表現的圖案設計出造 型契板，以數控雕刻機雕刻契板部件。或者透光體的定位位置也可以用雕刻機在模具內的 模具板底部預留雕刻出。
[0049] 3、數控雕刻機，是以3D軟體畫出物體3D效果圖，編程輸入計算機，計算機自動操 控雕刻機雕刻，複雜的形狀造型都可以輕鬆精準出模。
[0050] 4、案飾部分製作配合契口卡口的模具，部分簡單的在模具上預留固定位，確定透 光體部件在成型板中的位置，精度定位透光體部件。
[0051] 關於配製混凝土聚合物膠凝材料。以水泥基膠凝材料（部分效果可採用白水泥）， 級配砂（普通砂、石英砂、金剛砂、天然石材粒子等）以及裝飾骨料以一定配合比均勻混合， 加入超微粉、高效減水劑、消泡劑等輔料加水攪拌。水灰比控制在0.3-0. 4之間。具體材質 效果以實驗方法調整配合比。
[0052] 以效果為例，列舉以下2個配合比實施方式，主要是這些配合比只是為整體效果 而可以靈活改變，不影響此項方法的整體架構，所以不用列出全部效果的配合比實施方式。
[0053] 高強型混凝土方式
[0054] 42. 5級及以上水泥、級配中砂、S Μ高效減水劑、超微粉等物料以 1 : 1 : 0.01 : 0.05混合均勻，加入外加劑輔料，制出具有高流動性自流平混凝土砂漿，以 水灰比0. 26量取水，先加入水，再倒入混合均勻的砂漿，以先慢攪拌，再快速攪拌為宜，所 得混凝土砂漿固化七天強度可達80MPa以上。
[0055] 水磨石效果混凝土方式
[0056] 42.5級及以上水泥、石米、級配中砂、超微粉等物料以1 : 1.5 : 1 : 0.05混合均 勻，加入0. 08 %聚羧酸高效減水劑，以水灰比0. 35量取水，加水攪拌均勻，成型固化後經打 磨，混凝土會有精細相間顆粒效果，人造水磨石質感。
[0057] 本發明提供的製作裝飾混凝土透光板的方法簡單操作過程如下：
[0058] 1、確定使用範圍，選擇透光體材料及混凝土質感配合比。確認混凝土透光板效果 圖案，透光體需要加工的以數控雕刻機加工處理好，設計處理好固定方式。解決定位問題 後，透光體整體或是部分連接都比較容易，造型以數控雕刻機處理，局限性小，保持透光體 表面潔淨，以偶聯劑溶液浸潤處理，晾乾待用。
[0059] 2、以設計方案確定透光體固定效果及方式，準備模具，以卡口固定的，在模板兩端 安放帶契口的卡墊，所述卡墊以網格形式水平放置，雕刻機以一定間隔開口，透光體部件卡 入其中，確保不會移位，墊板兩端對應開口，透光體上部也可輔以開口卡條再次定位，形成 類似網格線精確定位。而點綴式以局部在底板模刻出透光體固定支腳精度經嵌入底模固 定。中部以埋入四邊固定的玻纖網格布以類像素格輔助定位，確保穩定精準，還提高混凝土 的整體凝結力。
[0060] 如圖3所示，左邊圖為透光體33定位於兩端契口的俯視圖，右圖為透光體33定位 時的側視圖，帶契口的卡墊定位卡槽為11，模框為22,透光體形狀可以多變，規則形與不規 則形皆可。透光體由獨立部件組成，部件與部件之間原則上可以獨立也可以相連，在範圍內 可以重點突出排列出圖案，如花紋、Logo等多種組合效果。
[0061] 3、配製混凝土聚合物，以水泥基為膠凝材料（部分對著色有要求的採用白水泥配 色處理），砂及效果粗細骨料，以一定配合比均勻混合，配合比可由裝飾效果稍作調整，力口 入超微粉、高效減水劑，、消泡劑等等輔助配料，加水攪拌，水灰比控制在〇. 4以下，流動度 280-300_(無精飾骨料），有粗骨料的以具一定自流平為適宜。
[0062] 4、除了質感配合比可以調整，對於裝飾混凝土透光板，用途性能有特別要求的，可 加入一定量耐鹼玻璃纖維增強其抗折等性能。摻量3% -5% .，這對於厚度在20mm以下的 混凝土透光板在添加透光體造成一定性能損失方面可以作增強補充，形成具G R C牆板性 能的透光板。
[0063] 5、模板平放在振動板上，將混凝土漿料緩緩澆注入安放了透光體模具內，振動平 實無氣泡。
[0064] 6、溼度養護、切割、拋光打磨處理得到最後的產品。
[0065] 本發明還提供了根據上述方法製作的裝飾混凝土透光板，根據使用範圍及風格設 計透光板上的造型圖案，靈活選擇透光體及混凝土聚合物材料；所述透光體在模具上根據 設計的所述造型圖案進行準確定位，或者以透光體所要表現的造型圖案設計出造型契板， 以數控雕刻機雕刻模具上的契板，通過契板對所述透光體定位；將混凝土聚合物膠凝材料 澆注於固定好透光體的模具內成型，脫模後採用切割、打磨後期加工工藝得到所述裝飾混 凝土透光板。
[0066] 所述透光體可採用光纖或透明樹脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亞克力等透光材料中 任意一種或多種。所述混凝土聚合物是以高強水泥為膠凝材料，輔以質感粒子骨料，配合增 強外加劑加水攪拌均勻配製而成；其中骨料的混合配比可以根據設計質地作調整，製作出 不同肌理的裝飾混凝土聚合物。
[0067] 本發明裝飾混凝土透光板使透光體與裝飾混凝土一體成型，透光體與混凝土的結 合緊密，渾然天成。既可整體合一，又能天然點綴。透光體造型多變，可以以數控機精確加 工，規格統一、精度保證。可實現局部到整體圖案效果，裝飾效果好。圖4是繁星效果圖案 的裝飾混凝土透光板，圖5是氣泡效果圖案的裝飾混凝土透光板，圖6是月亮效果圖案的裝 飾混凝土透光板，圖4-6中,透光體標示為1,混凝土聚合物標示為3。
【權利要求】
1. 製作裝飾混凝土透光板的方法，其特徵在於，包括步驟 A、 根據使用範圍及風格，設計布局混凝土透光板效果造型圖案，選擇透光體和混凝土 聚合物材料； B、 根據設計的所述造型圖案選取所需透光體，並將所述透光體進行精確定位；透光體 的造型圖案設計、加工以及定位方式可以根據需求選取，以數控雕刻機精確加工用於定位 的契板或是模具； C、 根據不同的裝飾效果，配製對應的混凝土聚合物膠凝材料，將攪拌均勻的所述混凝 土聚合物膠凝材料澆注於固定好透光體的模具內成型； D、 進行脫模、切割、打磨、拋光工藝處理，得到所述裝飾混凝土透光板。
2. 根據權利要求1所述製作裝飾混凝土透光板的方法，其特徵在於，在步驟B中，根據 設計的所述造型圖案，通過數控雕刻機對多個透光體進行加工，並將透光體匹配固定在模 具上；當採用卡口方式固定時，在模具板兩端安放帶契口的卡墊，所述卡墊以網格形式水平 安置，用數控雕刻機以一定間隔在卡墊上雕刻出開口，透光體被卡在開口中間，其上輔以開 口小卡口條確保不會移位。
3. 根據權利要求1所述製作裝飾混凝土透光板的方法，其特徵在於，在步驟B中，當數 控雕刻機雕刻模具上的契板時，在契板底板模上刻出透光體固定支腳位置，使透光體嵌入 契板底板模固定。
4. 根據權利要求3所述製作裝飾混凝土透光板的方法，其特徵在於，所述契板底板模 中部還埋入四邊固定的玻纖網格布，以類似像素格方式輔助定位，確保穩定精準，並提高混 凝土的整體凝結力。
5. 根據權利要求1-3任一項所述製作裝飾混凝土透光板的方法，其特徵在於，所述透 光體採用包括光纖、透明樹脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亞克力具有透光、採光效果的任意一 種或多種透光材料。
6. 根據權利要求1-3任一項所述製作裝飾混凝土透光板的方法，其特徵在於，所述裝 飾混凝土聚合物是以高強水泥為膠凝材料，輔以質感粒子骨料，配合增強外加劑加水攪拌 均勻配製而成；其中骨料的混合配比可以根據設計質地作調整，製作出不同肌理的裝飾混 凝土聚合物。
7. 根據權利要求1所述方法製作的裝飾混凝土透光板，其特徵在於，根據使用範圍及 風格設計透光板上的造型圖案，靈活選擇透光體及混凝土聚合物材料；所述透光體在模具 上根據設計的所述造型圖案進行準確定位，或者以透光體所要表現的造型圖案設計出造型 契板，以數控雕刻機雕刻模具上的契板，通過契板對所述透光體定位；將混凝土聚合物膠凝 材料澆注於固定好透光體的模具內成型，脫模後得到所述裝飾混凝土透光板。
8. 根據權利要求7所述裝飾混凝土透光板，其特徵在於，所述透光體採用包括光纖、透 明樹脂、玻璃、水晶、聚碳酸酯、亞克力具有透光、採光效果的任意一種或多種透光材料。
9. 根據權利要求7所述裝飾混凝土透光板，其特徵在於，所述混凝土聚合物膠凝材料 是以高強水泥為膠凝材料，輔以質感粒子骨料，配合增強外加劑加水攪拌均勻配製而成；其 中骨料的混合配比可以根據裝飾效果設計需求質地作出調整，製作出不同肌理的裝飾混凝 土聚合物。
10. 根據權利要求7或9所述裝飾混凝土透光板，其特徵在於，所述混凝土聚合物膠凝 材料以高強水泥基膠凝材料，配砂粒以及裝飾骨料以一定配合比均勻混合，加入超微粉、高 效減水劑、消泡劑輔料加水攪拌，其水灰比控制在0. 3-0. 4之間。
【文檔編號】C04B28/00GK104193250SQ201410489550
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】袁建華 申請人:廣州市雙瑜建築藝術工程有限公司