專利名稱：一種透光混凝土的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種透光混凝土的制備方法。
背景技術(shù)：
透光混凝土能夠透光的原因是混凝土兩個(gè)平面之間的光纖是以矩陣的方式平行放置，光通過光纖以點(diǎn)的方式從混凝土的一面透向另一面。用透光混凝土可制成園林建筑制品、裝飾板材、裝飾砌塊和曲面波浪型，為建筑師的藝術(shù)想象與創(chuàng)作提供了實(shí)現(xiàn)的可能性。2001年，匈牙利建筑學(xué)家Aron Losonczi首次提出了透光混凝土的概念，并在2003年應(yīng)用光玻璃纖維成功研制出透光混凝土(LiTraCon),但是,混凝土內(nèi)部為高堿性環(huán) 境，光玻璃纖維在這種環(huán)境中易發(fā)生侵蝕，影響透光混凝土的長期光導(dǎo)性。透光混凝土被制成鋪地磚(35 X 35 X 5cm)并被應(yīng)用在斯德哥爾摩市的Stureplan廣場，這些磚塊看起來與普通的混凝土磚別無二樣，但是在夜晚，它們會(huì)由于地磚下設(shè)置的燈光而變得多彩。2010年，中國上海世博會(huì)上，意大利館提供了 6000多個(gè)“透明水泥”板，通過在水泥中植入特殊的樹脂來實(shí)現(xiàn)“透明”的效果。透光混凝土在中國也有少量的研究。中國專利200710007521. X提供了一種透光混凝土生產(chǎn)模組及其快速生產(chǎn)方法，可依不同的設(shè)計(jì)需求直接形成不同尺寸的透光混凝土，但該方法當(dāng)需要制得透光率較大的透光混凝土?xí)r，光傳導(dǎo)單元的數(shù)量將會(huì)很多，而將大量光傳導(dǎo)單元規(guī)則地固定在頂模與多個(gè)底模間的工作量較大，操作緩慢。中國專利201210070586. X提供了一種透光混凝土塊的制備方法及其制備裝置，該方法能夠方便、快捷、連續(xù)地制備透光混凝土塊，但該方法還是要將光纖逐根穿入到每個(gè)隔板的孔洞中，這個(gè)工序操作緩慢，工作量大。中國專利201210070575. I提供了一種現(xiàn)場澆筑透光混凝土的施工方法，該方法具有方便實(shí)施推廣、混凝土透光效果可設(shè)計(jì)、生產(chǎn)成本較低、適用于現(xiàn)場澆筑的特點(diǎn)，但該方法同樣需要將光纖逐根穿入到光纖固定板的孔洞中，同樣操作緩慢，工作量大。綜上，上述透光混凝土的制備方法均存在布置光纖的操作緩慢、工作量大、效率低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡單高效的透光混凝土的制備方法，該方法實(shí)現(xiàn)了光纖端頭的快速分散與固定，可應(yīng)用于預(yù)制透光混凝土構(gòu)件的生產(chǎn)和現(xiàn)場澆筑透光混凝土部位的施工。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種透光混凝土的制備方法，它包括如下步驟
I)準(zhǔn)備材料
準(zhǔn)備光纖束、靜電發(fā)射器、光纖固定槽、水泥、水、速凝劑、模板；所述的光纖束為多根光纖組成，光纖束外設(shè)有一層耐堿的塑料保護(hù)層，光纖束的長度略大于透光混凝土的入光端與出光端之間距離；
2)制備速凝漿體
按重量比為水泥水速凝劑=1 :0. 35 0. 5 :0. 01 0. 05稱取水泥、水、速凝劑，混合攪拌25 30秒，立即裝入兩個(gè)光纖固定槽內(nèi)，削去多余的水泥漿，從加水時(shí)算起操作時(shí)間不超過50秒；
3)靜電分散光纖
除去光纖束兩端的塑料保護(hù)層，用靜電發(fā)射器對光纖束兩端頭的光纖釋放靜電；
4)固定光纖
將兩個(gè)已分散開的光纖束端頭分別插入到兩個(gè)光纖固定槽的速凝漿體內(nèi)，光纖的端頭觸及光纖固定槽的底面，靜置至速凝漿體終凝；將兩個(gè)光纖固定槽內(nèi)的已硬化的速凝漿體從光纖固定槽脫離；再將兩個(gè)已硬化的速凝漿體按照設(shè)計(jì)要求分別固定在待澆混凝土入光端與出光端的模板內(nèi)側(cè)，并將兩個(gè)已硬化的速凝漿體之間的光纖束布置固定好；
5)混凝土的燒筑與打磨
澆筑混凝土 ；混凝土硬化后，脫模；將固定速凝漿體位置的混凝土打磨至磨出光纖的端頭，使光纖的端面暴露于混凝土結(jié)構(gòu)之外，得到透光混凝土。按上述方案，所述的光纖為高分子光纖，高分子光纖由纖維芯材和包皮鞘材組成，包皮鞘材包裹在纖維芯材外，纖維芯材為聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯抽絲制得的纖維，包皮鞘材為含氟的聚合物或含有機(jī)硅的聚合物。按上述方案，所述的速凝劑為粉狀速凝劑或液態(tài)速凝劑，符合中華人民共和國建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC 477《噴射混凝土用速凝劑》的技術(shù)要求。按上述方案，所述的步驟4)中將兩個(gè)已分散開的光纖束端頭分別插入到兩個(gè)光纖固定槽的速凝衆(zhòng)體內(nèi)的時(shí)間，從步驟2)中加水時(shí)算起,不應(yīng)超過速凝衆(zhòng)體的初凝時(shí)間。按上述方案，所述的速凝漿體的初凝時(shí)間小于3分鐘，終凝時(shí)間小于8分鐘。按上述方案，所述的光纖固定槽的材質(zhì)為鋼鐵或塑料。按上述方案，所述的光纖固定槽在使用前應(yīng)刷油或脫模劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果有
1)利用靜電斥力的原理，實(shí)現(xiàn)了光纖端頭的快速分散；
2)利用速凝混凝土技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了將已分散的光纖端頭的快速固定；
3)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)制透光混凝土構(gòu)件的生產(chǎn)，也可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場澆筑透光混凝土部位的施工，操作簡單，效率高。


圖I為本發(fā)明的光纖束、速凝漿體、光纖固定槽的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為光纖束的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為將兩個(gè)已分散開的光纖束端頭分別插入到兩個(gè)光纖固定槽的速凝漿體內(nèi)的示意圖。圖4為將速凝漿體固定在待澆混凝土模板內(nèi)側(cè)的示意圖。圖中1_光纖束，2-速凝漿體，3-光纖固定槽，4-模板，11-光纖，12-塑料保護(hù)層。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。請一并參閱圖I至圖4，本發(fā)明提供一種透光混凝土的制備方法，它包括如下步驟
1)準(zhǔn)備材料
準(zhǔn)備光纖束、靜電發(fā)射器、光纖固定槽、水泥、水、速凝劑、模板；
光纖束為多根光纖組成，如圖2所示，光纖束外設(shè)有一層耐堿的塑料保護(hù)層，可以保護(hù)光纖束內(nèi)部的光導(dǎo)纖維不被外界(如鋼筋、混凝土中的石子等)破壞，保證它的導(dǎo)光性能，光纖束的長度應(yīng)略大于透光混凝土的入光端與出光端之間距離；
2)制備速凝漿體
按重量比為水泥水速凝劑=1 :0. 4 :0. 04稱取水泥、水、速凝劑，混合攪拌25 30秒，立即裝入兩個(gè)光纖固定槽內(nèi)，削去多余的水泥漿，從加水時(shí)算起操作時(shí)間不應(yīng)超過50秒；
3)靜電分散光纖
除去光纖束兩端的塑料保護(hù)層，用靜電發(fā)射器對光纖束端頭的光纖釋放靜電，光纖束帶靜電后，由于靜電斥力的作用，所有的光纖端頭將分散開，可以通過調(diào)節(jié)靜電發(fā)射器的功率來控制光纖端頭分散的大小，如圖I所示，光纖束端頭的光纖成發(fā)散狀；
4)固定光纖
將兩個(gè)已分散開的光纖束端頭分別插入到兩個(gè)光纖固定槽的速凝漿體內(nèi)，光纖的端頭應(yīng)觸及光纖固定槽的底面，靜置至速凝漿體終凝，如圖3所示；將兩個(gè)光纖固定槽內(nèi)的已硬化的速凝漿體從光纖固定槽脫離；再將兩個(gè)已硬化的速凝漿體按照設(shè)計(jì)要求分別固定在待澆混凝土入光端與出光端的模板內(nèi)側(cè)，并將兩個(gè)已硬化的速凝漿體之間的光纖束布置固定好，光纖束的布置過程不要出現(xiàn)小于90度的彎角，應(yīng)以平滑過渡的形式來鋪設(shè)光纖束，這樣可以使光在光導(dǎo)纖維內(nèi)的損耗較?。?br> 5)混凝土的燒筑與打磨
澆筑混凝土 ；混凝土硬化后，脫模；將固定速凝漿體位置的混凝土打磨至磨出光纖的端頭，使光纖的端面暴露于混凝土結(jié)構(gòu)之外，得到透光混凝土。這里澆筑的混凝土可以是預(yù)制的透光混凝土構(gòu)件，也可以是現(xiàn)場澆筑的透光混凝土部位。另外，若設(shè)計(jì)的透光混凝土透光面積較大，可以選用多根光纖束，對每根光纖束進(jìn)行步驟2) 4)，再進(jìn)行步驟5)，將多根光纖束間隔排列于模板內(nèi)，如圖4所示。所述的光纖為高分子光纖，高分子光纖由纖維芯材和包皮鞘材組成，包皮鞘材包裹在纖維芯材外，纖維芯材為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的一種抽絲制得的纖維，包皮鞘材為含氟的聚合物或含有機(jī)硅的聚合物中的一種。本實(shí)施例所選用的速凝劑為巴斯夫公司的速凝劑，型號為MEYCO SAlOl，符合中華人民共和國建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC 477《噴射混凝土用速凝劑》的技術(shù)要求，本實(shí)施例選用的速凝劑為粉狀，當(dāng)然也可以選擇液態(tài)的速凝劑。所述的步驟4)中將兩個(gè)已分散開的光纖束端頭分別插入到兩個(gè)光纖固定槽的速凝漿體內(nèi)的時(shí)間，從步驟2)中加水時(shí)算起，不應(yīng)超過速凝漿體的初凝時(shí)間。
本實(shí)施例中的速凝漿體的初凝時(shí)間為2分55秒，終凝時(shí)間為7分40秒。速凝漿體的初凝時(shí)間與終凝時(shí)間必須經(jīng)前期準(zhǔn)確測試。速凝漿體的初凝時(shí)間與終凝時(shí)間不宜太長，不然光纖固定的靜置時(shí)間較長，影響透光混凝土的制備節(jié)奏，速凝漿體的初凝時(shí)間應(yīng)小于3分鐘，終凝時(shí)間小于8分鐘。所述的光纖固定槽的材質(zhì)為鋼鐵，當(dāng)然也可以為塑料。所述的光纖固定槽在使用前應(yīng)刷油，當(dāng)然也可以刷脫模劑，以方便將硬化的速凝漿體從光纖固定槽中脫出。
本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于上述的實(shí)施例，其它與本發(fā)明實(shí)質(zhì)相同的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種透光混凝土的制備方法，其特征在于，它包括如下步驟 1)準(zhǔn)備材料 準(zhǔn)備光纖束、靜電發(fā)射器、光纖固定槽、水泥、水、速凝劑、模板； 所述的光纖束為多根光纖組成，光纖束外設(shè)有一層耐堿的塑料保護(hù)層，光纖束的長度略大于透光混凝土的入光端與出光端之間距離； 2)制備速凝漿體 按重量比為水泥水速凝劑=1 :0. 35 O. 5 :0. 01 O. 05稱取水泥、水、速凝劑，混合攪拌25 30秒，立即裝入兩個(gè)光纖固定槽內(nèi)，削去多余的水泥漿，從加水時(shí)算起操作時(shí)間不超過50秒； 3)靜電分散光纖 除去光纖束兩端的塑料保護(hù)層，用靜電發(fā)射器對光纖束兩端頭的光纖釋放靜電； 4)固定光纖 將兩個(gè)已分散開的光纖束端頭分別插入到兩個(gè)光纖固定槽的速凝漿體內(nèi)，將光纖的端頭觸及光纖固定槽的底面，靜置至速凝漿體終凝；將兩個(gè)光纖固定槽內(nèi)的已硬化的速凝漿體從光纖固定槽脫離；再將兩個(gè)已硬化的速凝漿體按照設(shè)計(jì)要求分別固定在待澆混凝土入光端與出光端的模板內(nèi)側(cè)，并將兩個(gè)已硬化的速凝漿體之間的光纖束布置固定好； 5)混凝土的燒筑與打磨 澆筑混凝土 ；混凝土硬化后，脫模；將固定速凝漿體位置的混凝土打磨至磨出光纖的端頭，使光纖的端面暴露于混凝土結(jié)構(gòu)之外，得到透光混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于所述的光纖為高分子光纖，高分子光纖由纖維芯材和包皮鞘材組成，包皮鞘材包裹在纖維芯材外，纖維芯材為聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯抽絲制得的纖維，包皮鞘材為含氟的聚合物或含有機(jī)硅的聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于所述的速凝劑為粉狀速凝劑或液態(tài)速凝劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于所述的步驟4)中將兩個(gè)已分散開的光纖束端頭分別插入到兩個(gè)光纖固定槽的速凝漿體內(nèi)的時(shí)間，從步驟2)中加水時(shí)算起，不超過速凝漿體的初凝時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于所述的速凝漿體的初凝時(shí)間小于3分鐘，終凝時(shí)間小于8分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于所述的光纖固定槽的材質(zhì)為鋼鐵或塑料。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透光混凝土的制備方法，其特征在于所述的光纖固定槽在使用前應(yīng)刷油或脫模劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種透光混凝土的制備方法，它包括如下步驟1)準(zhǔn)備光纖束、靜電發(fā)射器、光纖固定槽、水泥、水、速凝劑、模板；光纖束為多根光纖組成；2)稱取水泥、水、速凝劑，混合攪拌制備速凝漿體；3)用靜電發(fā)射器對光纖束端頭的光纖釋放靜電；4)將兩個(gè)已分散開的光纖束端頭分別插入到兩個(gè)光纖固定槽的速凝漿體內(nèi)，靜置至速凝漿體終凝，再將已硬化的速凝漿體從光纖固定槽脫離并固定在待澆混凝土的模板內(nèi)側(cè)；5)澆筑混凝土；混凝土硬化后，脫模；將混凝土打磨至光纖的端面暴露于混凝土結(jié)構(gòu)之外，得到透光混凝土。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了光纖端頭的快速分散與固定，可應(yīng)用于預(yù)制透光混凝土構(gòu)件的生產(chǎn)和現(xiàn)場澆筑透光混凝土部位的施工。
文檔編號C04B28/00GK102758496SQ201210266298
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者劉小琴, 吳雄, 吳靜, 楊文 , 王軍, 鄧宵 申請人:中建商品混凝土有限公司