紅外熱反射著色劑、預制混凝土構件及其制備方法與流程

本發明涉及建筑技術領域，特別是涉及一種紅外熱反射著色劑、預制混凝土構件及其制備方法。

背景技術：

隨著城市汽車尾氣等氣體的排放，城市熱島效應越來越嚴重。而瓷磚等建筑外墻材料均具有較高的熱容，其常年累月暴露在太陽光輻射下，無疑增加了城市對熱量的吸收，進而加重城市熱島效應，影響人們的生活。如在夏季的夜晚氣溫降低時，地面材料仍散發出大量的熱量，進而影響了人們在廣場、街道的娛樂生活。此外瓷磚等建筑外墻材料成本高，貼瓷磚等安裝的效率低、人工成本高。

技術實現要素：

基于此，有必要提供一種施工效率高、成本低、隔熱節能的預制混凝土構件及其制備方法。

基于此，本發明還提供了一種用于預制混凝土構件、隔熱節能的紅外熱反射著色劑。

一種紅外熱反射著色劑，其組分按重量份數計，包括硅酸鋰23～45份、硅酸鈉55～70份、水1～3份及金屬合金顏料3～7.8份。

如此紅外熱反射著色劑，通過添加金屬合金顏料，一方面能反射太陽光紅外輻射，起到隔熱節能的作用，另一方面金屬合金顏料本身具有著色裝飾效果。此外硅酸鋰和硅酸鈉作為金屬合金顏料的良好載體，紅外熱反射著色劑涂覆于預制混凝土主體等基體的表面時，能促進紅外熱反射著色劑滲入預制混凝土主體等基體的細孔中，進而保證金屬合金顏料不易脫落和色彩的耐久性。

在其中一個實施例中，其組分按重量份數計，包括硅酸鋰25～30份、硅酸鈉60～68份、水1.2～2份及金屬合金顏料4～6份。

在其中一個實施例中，所述金屬合金顏料選自CoCrAl藍、NiSbTi黃、CoNiZnTi綠及MnSbTi棕中的至少一種。

一種預制混凝土構件，包括預制混凝土主體及由上述紅外熱反射著色劑涂覆形成的紅外熱反射層，所述紅外熱反射層設于所述預制混凝土主體的外表面。

如此預制混凝土構件，不僅能反射太陽光紅外輻射，進而具有隔熱節能的效果，而且紅外熱反射著色劑滲入預制混凝土主體的細孔中，且金屬合金顏料與堿性的混凝土主體接觸，避免金屬合金顏料在中性和酸性環境容易腐蝕的問題，進而保證金屬合金顏料不易脫落和色彩的耐久性。此外相比瓷磚，預制混凝土構件的材料成本低，安裝方便，施工效率高，避免了貼瓷磚耗時耗力安裝效率低、材料和人工成本高的問題。

在其中一個實施例中，所述預制混凝土主體包括依次連接的裝飾層、界面層、保溫層和混凝土結構層，所述紅外熱反射層設于所述裝飾層上，所述裝飾層為混凝土裝飾層或砂漿裝飾層。

在其中一個實施例中，所述界面層選自玄武巖網格布、鋼絲網格片、耐堿玻璃纖維網格布及耐堿玻纖三維織物中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述裝飾層的外表面設有多條凹槽，所述多條凹槽將所述裝飾層的外表面分為多個獨立的分塊，所述紅外熱反射層設于所述分塊的外表面。

一種預制混凝土構件的制備方法，將預制混凝土主體的表面涂覆上述紅外熱反射著色劑，所述紅外熱反射著色劑干燥形成所述紅外熱反射層，得到預制混凝土構件。

上述預制混凝土構件的制備方法簡單，成型容易，得到的預制混凝土構件，不僅具有隔熱節能的效果，而且相比瓷磚，預制混凝土構件的材料成本低，安裝方便，施工效率高，避免了貼瓷磚耗時耗力安裝效率低、材料和人工成本高的問題。

在其中一個實施例中，還包括所述預制混凝土主體的制備步驟，所述預制混凝土主體包括依次連接的裝飾層、界面層、保溫層和混凝土結構層，所述紅外熱反射層設于所述裝飾層上，所述預制混凝土主體的制備步驟包括以下步驟：

將所述裝飾層的原料灌入模具中，以形成所述裝飾層，所述裝飾層的原料為混凝土或砂漿；

在所述裝飾層的原料上形成所述界面層；

在所述界面層上形成所述保溫層；

將所述混凝土結構層的原料澆筑于所述保溫層上，所述混凝土結構層的原料為混凝土；

所述裝飾層的原料和所述混凝土結構層的原料凝固，脫除所述模具，得到所述預制混凝土主體。

在其中一個實施例中，還包括步驟：將仿瓷磚模板設于所述模具的內底面，且將所述裝飾層的原料灌入所述模具中并澆筑于所述仿瓷磚模板上；所述仿瓷磚模板包括多條支架，多條支架縱橫交錯形成多個獨立的鏤空部；

所述凝固，養護，脫模，得到所述預制混凝土主體具體為：凝固，養護，脫模具并保留仿瓷磚模板，得到所述預制混凝土主體；

所述將預制混凝土主體的外表面涂覆所述紅外熱反射著色劑，所述紅外熱反射著色劑干燥形成所述紅外熱反射著色劑的步驟包括：所述預制混凝土主體保留所述仿瓷磚模板，并在所述預制混凝土主體的裝飾層涂覆所述紅外熱反射著色劑，所述紅外熱反射著色劑干燥形成所述紅外熱反射層，脫除所述仿瓷磚模板。

附圖說明

圖1為一實施例的預制混凝土構件的預制混凝土主體在模具中成型的結構圖；

圖2為圖1所示結構圖的仿瓷磚模板的結構圖。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1，本較佳實施例的預制混凝土構件，包括預制混凝土主體10及由紅外熱反射著色劑涂覆形成的紅外熱反射層(圖未示)，紅外熱反射層設于預制混凝土主體10的外表面。

本較佳實施例的紅外熱反射著色劑，其組分按重量份數計，包括硅酸鋰23～45份、硅酸鈉55～70份、水1～3份及金屬合金顏料3～7.8份。

如此紅外熱反射著色劑，通過添加金屬合金顏料，一方面能反射太陽光紅外輻射，起到隔熱節能的作用，另一方面金屬合金顏料本身具有著色裝飾效果。此外硅酸鋰和硅酸鈉作為金屬合金顏料的良好載體，紅外熱反射著色劑涂覆于預制混凝土主體10等基體的表面時，能促進紅外熱反射著色劑滲入預制混凝土主體10等基體的細孔中，且金屬合金顏料與堿性的混凝土主體接觸，避免金屬合金顏料在中性和酸性環境容易腐蝕的問題，進而保證金屬合金顏料不易脫落和色彩的耐久性。

紅外熱反射著色劑的制備方法簡單，將各原料按照重量分數混合均勻即可。

預制混凝土構件安裝時，將設有紅外熱反射層的一側朝外鋪設以反射太陽光紅外輻射。如此預制混凝土構件，不僅能反射太陽光紅外輻射，進而具有隔熱節能的效果，而且相比瓷磚，預制混凝土構件的材料成本低，安裝方便，施工效率高，避免了貼瓷磚耗時耗力安裝效率低、材料和人工成本高的問題。

優選的，紅外熱反射著色劑的組分按重量份數計，包括硅酸鋰25～30份、硅酸鈉60～68份、水1.2～2份及金屬合金顏料4～6份。

優選的，金屬合金顏料選自CoCrAl藍、NiSbTi黃、CoNiZnTi綠及MnSbTi棕中的至少一種。可以理解，金屬合金顏料可以根據不同著色的需要選擇。

具體的，預制混凝土主體10包括依次連接的裝飾層11、界面層12、保溫層13和混凝土結構層14。紅外熱反射層設于裝飾層11上，裝飾層11為混凝土裝飾層或砂漿裝飾層。具體在本實施例中，預制混凝土主體10通過模具20制備而成。優選的，裝飾層11為白色或灰色的混凝土裝飾層或砂漿裝飾層。

具體的，裝飾層11的外表面設有多條凹槽(圖未示)，多條凹槽將裝飾層11的外表面分為多個獨立的分塊(圖未示)，紅外熱反射層設于分塊的外表面。如此多個分塊形成立體突出的效果，和一片片瓷磚貼在外墻上的效果相似，因此得到的預制混凝土構件具有仿瓷磚效果，而該預制混凝土構件的分塊相比瓷磚連接牢固，不會脫落；而且預制混凝土構件具有較好的耐候性能。

請參閱圖1和圖2，具體的，在本實施例中，裝飾層11通過仿瓷磚模板30得到具有仿瓷磚效果的表面。

更具體的，仿瓷磚模板30包括多條支架31，多條支架31縱橫交錯形成多個獨立的鏤空部32。得到的裝飾層11，其外表面與多條支架31相應的位置設有多條凹槽；裝飾層11的外表面與鏤空部32相應的位置設有多個獨立的分塊。

優選的，裝飾層11的厚度為10cm。

具體的，界面層12為網狀結構。優選的，界面層12選自玄武巖網格布、鋼絲網格片、耐堿玻璃纖維網格布及耐堿玻纖三維織物中的至少一種。可以理解，界面層12可為多層。可以理解，多層界面層12中既可為同一種類的界面層12，也可為不同種類的界面層12。

保溫層13進一步達到隔熱節能的作用。如此輻射在預制混凝土構件的太陽光先經過紅外熱反射層反射，再經過裝飾層11均勻受熱，再利用保溫層13，進一步增強其隔熱節能效果。

優選的，保溫層13選自有機保溫層和發泡水泥保溫層中的至少一種。具體的，有機保溫層選自EPS保溫層和XPS保溫層中的至少一種。其中EPS保溫層為膨脹聚苯板，XPS保溫層為擠塑聚苯板。具體的，在本實施例中，保溫層13為發泡水泥保溫層。

具體的，混凝土結構層14由混凝土制備而成。可以理解，混凝土為普通混凝土即可。優選的，混凝土結構層14為超高強混凝土結構層，其由超高強混凝土制備而成。行業內將抗壓強度等級C100及以上的混凝土認為超高強混凝土。

優選的，混凝土結構層14的厚度為15cm。

請參閱圖1和圖2，本發明還提供了一實施例的上述預制混凝土構件的制備方法。該制備方法包括以下步驟。

步驟S100：將仿瓷磚模板設于模具的內底面；仿瓷磚模板包括多條支架，多條支架縱橫交錯形成多個獨立的鏤空部。

仿瓷磚模板用于使裝飾層的表面得到仿瓷磚效果。可以理解在其他實施例中，仿瓷磚模板可以省略，得到普通裝飾層的預制混凝土構件。

步驟S200：將模具的內壁和仿瓷磚模板均涂抹脫模劑。步驟S200為模具和仿瓷磚模板的預處理步驟。

如此有利于后續預制混凝土構件的脫模。若未等脫模劑干燥就進行步驟S300可能會導致脫模劑上浮，進而影響脫模的順利進行以及預制混凝土構件的強度。

具體的，在其他實施例中，仿瓷磚模板可以省略，模具可根據裝飾層表面需要的裝飾效果和造型選取不同底面紋理處理的模具。模具的底面的紋理處理包括將模具的底面進行光面紋理、粗糙面紋理、滑鏡面紋理、曲線紋理及刻畫澆筑線等處理。可以理解，步驟S200可以省略。

步驟S300：將裝飾層的原料灌入模具并澆筑于仿瓷磚模板上，以形成裝飾層，裝飾層的原料為混凝土或砂漿。

得到的裝飾層，其外表面與多條支架相應的位置設有多條凹槽；裝飾層的外表面與鏤空部相應的位置設有多個獨立的分塊。如此多個分塊形成立體突出的效果，和一片片瓷磚貼在外墻上的效果相似，因此得到的預制混凝土構件具有仿瓷磚效果，而該預制混凝土構件的分塊相比瓷磚連接牢固，不會脫落。可以理解，步驟S100省略時，步驟S300直接將裝飾層的原料灌入模具中即可。

步驟S400：在裝飾層的原料上形成界面層。

在其中一個實施例中，步驟S400具體為：在裝飾層的原料上鋪設界面層。優選的，界面層選自玄武巖網格布、鋼絲網格片、耐堿玻璃纖維網格布及耐堿玻纖三維織物中的至少一種。

步驟S500：在界面層上形成保溫層。

在其中一個實施例中，步驟S500具體為：在界面層上鋪設保溫層。優選的，保溫層選自有機保溫層和發泡水泥保溫層中的至少一種。

步驟S600：將混凝土結構層的原料澆筑于保溫層上，混凝土結構層的原料為混凝土。

步驟S700：裝飾層的原料和混凝土結構層的原料凝固，脫模具，得到預制混凝土主體。

優選的，步驟S700之后靜置3天后再進行步驟S800，以保證預制混凝土主體的力學性能和步驟S800的著色效果。優選的，步驟S700中還包括裝飾層的原料和混凝土結構層的原料凝固后對其養護的步驟。

可以理解，在其他實施例中，可直接使用制備好的預制混凝土主體。可以理解，在其他實施例中，不使用仿瓷磚模板時，步驟S700中保留仿瓷磚模板步驟可以省略。

步驟S800：預制混凝土主體保留仿瓷磚模板，并在預制混凝土主體的裝飾層涂覆紅外熱反射著色劑，紅外熱反射著色劑干燥形成紅外熱反射層，脫除仿瓷磚模板，得到預制混凝土構件。

具體的，步驟S800在保留仿瓷磚模板的預制混凝土主體的裝飾層涂覆紅外熱反射著色劑，因此部分紅外熱反射著色劑涂覆于仿瓷磚模板的表面，進而得到的預制混凝土構件，紅外熱反射層設于分塊的表面。待仿瓷磚模板脫除，預制混凝土構件的凹槽露出，其并未被紅外熱反射著色劑涂覆。

步驟S800脫除仿瓷磚模板后，得到預制混凝土構件，其裝飾層的外表面與仿瓷磚模板的多條支架相應的位置形成多條凹槽，且凹槽未涂覆紅外熱反射層。裝飾層的外表面與仿瓷磚模板的鏤空部相應的位置形成多個獨立的分塊。未涂覆紅外熱反射層的凹槽與涂覆紅外熱反射層的分塊形成顏色對比，達到仿瓷磚的效果。

優選的，在步驟S800之前，將紅外熱反射著色劑混合均勻并將預制混凝土主體的裝飾層的表面清理干凈。

具體的，步驟S800中涂覆紅外熱反射著色劑可采用短毛輥、軟毛刷滾涂或涂刷或者噴槍噴涂等工藝進行。

可以理解，在其他實施例中，不使用仿瓷磚模板時，步驟S800中預制混凝土主體保留仿瓷磚模板和脫除仿瓷磚模步驟可以省略，即將預制混凝土主體的裝飾層涂覆紅外熱反射著色劑，紅外熱反射著色劑干燥形成紅外熱反射著色劑，得到預制混凝土構件。

上述預制混凝土構件的制備方法簡單，成型容易，得到的預制混凝土構件，不僅具有隔熱節能的效果，而且相比瓷磚，預制混凝土構件的材料成本低，安裝方便，施工效率高，避免了貼瓷磚耗時耗力安裝效率低、材料和人工成本高的問題。

以下為具體實施例。以下實施例中CoCrAl藍、NiSbTi黃、CoNiZnTi綠及MnSbTi棕均為薛特(SHEPHERD)公司的Arctic系列顏料。

實施例1

實施例1的預制混凝土構件的制備方法如下：

將仿瓷磚模板設于模具的內底面并固定；仿瓷磚模板包括多條支架，多條支架縱橫交錯形成多個獨立的鏤空部。將模具的內壁和仿瓷磚模板均涂抹脫模劑。將砂漿灌入模具中并振搗密實以形成裝飾層。依次將鋼筋網片和保溫層設于砂漿上。將混凝土澆筑于保溫層上以形成混凝土結構層。凝固，養護，脫模具并保留仿瓷磚模板，得到預制混凝土主體。

靜置3天后，將紅外熱反射著色劑的各組分混合均勻，并用高壓氣體將預制混凝土主體的裝飾層吹干凈。將預制混凝土主體的裝飾層涂覆紅外熱反射著色劑，紅外熱反射著色劑干燥形成紅外熱反射著色劑，脫除仿瓷磚模板，得到黃色調仿瓷磚的預制混凝土構件。

其中，紅外熱反射著色劑的組分按重量份數計包括硅酸鋰25份、硅酸鈉60份、水1.2份和NiSbTi黃4份。

實施例2

實施例2的預制混凝土構件的制備方法與實施例1的預制混凝土構件的制備方法基本相同，不同之處在于，紅外熱反射著色劑的組分按重量份數計包括硅酸鋰28份、硅酸鈉62份、水1.8份和CoCrAl藍顏料5份。

實施例3

實施例3的預制混凝土構件的制備方法與實施例1的預制混凝土構件的制備方法基本相同，不同之處在于，紅外熱反射著色劑的組分按重量份數計包括硅酸鋰30份、硅酸鈉68份、水2份和MnSbTi棕6份。

實施例4

實施例4的預制混凝土構件的制備方法與實施例1的預制混凝土構件的制備方法基本相同，不同之處在于，紅外熱反射著色劑的組分按重量份數計包括硅酸鋰23份、硅酸鈉55份、水1份和NiSbTi黃3份。

實施例5

實施例5的預制混凝土構件的制備方法與實施例1的預制混凝土構件的制備方法基本相同，不同之處在于，紅外熱反射著色劑的組分按重量份數計包括硅酸鋰45份、硅酸鈉70份、水3份和MnSbTi棕7.8份。

采用美國D&S公司的SSR-ER太陽光譜反射率儀進行檢測，實施例1～5得到的預制混凝土構件，其熱反射率達到18％以上。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。