[发明专利]一种高强高韧性透光水泥基材料及其制作方法

说明书

本发明公开了一种高强高韧性透光水泥基材料及其制作方法，包括如下原料制备而成：光导纤维、胶凝材料、钢纤维、水、石英石和减水剂。采用本发明制成的透光水泥基材料强度大，品质好。

技术领域

本发明涉及一种高强高韧性透光水泥基材料及其制作方法，属于建筑材料领域。

背景技术

水泥基材料具有价格低廉和耐久性好等诸多优势，是当今工程建设中应用量最大、应用最广的建筑材料。透光水泥基材料制品是以水泥浆作为基体材料，通过植入光导纤维使其具有一定的透光能力，提高水泥基材料使用功能，可用于制作装饰和采光节能墙面，用于公园和街道指示牌以及其他水泥基材料艺术和创意制品，具有广阔的应用前景和良好的经济价值。

目前，普通水泥基材料透光性能差，而为了使透光水泥基材料制品具有较好的透光性能，需要在水泥基材料中植入大量的光导纤维，降低了水泥基材料浆体的密实性，因而大大削弱了水泥基材料的抗压强度和抗折强度，使透光水泥基材料制品变脆，降低了耐久性，即不利于薄壁透光水泥基材料制品的生产，也不利于透光水泥基材料制品的使用。就现有技术而言，透光水泥基材料制品和混凝土制品在制作过程中，光导纤维难以固定，容易发生错位，位置精度无法控制，降低透光水泥基材料制品质量，使产品表面的设计图案无法得到精细化的显示，另一方面，植入大量的光导纤维工作量大，效率低，提高了透光水泥基材料制品的制造成本，影响了透光水泥基材料制品的推广和应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提高透光水泥基材料的强度、提高产品质量和提高生产效率。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：

一种高强高韧性透光水泥基材料，包括如下原料制备而成：光导纤维、胶凝材料、钢纤维、水、石英石和减水剂。

优选的，所述胶凝材料包括如下原料制备而成：水泥、硅粉和粉煤灰；

所述高强高韧性透光水泥基材料包括如下重量份比例的原料制备而成：

7.5-12份水泥、1.5-2.4份硅粉、1-1.6份粉煤灰、2-3.2份水、8.25-13.2份石英石、0.25-0.4份减水剂、0.1025-0.5428份钢纤维。

优选的，所述水泥为按JC/T408-2005标准制作的52.5R白水泥，硅粉为II级硅粉，粉煤灰为F类I级灰；钢纤维抗拉强度大于2000MPa、直径0.15mm、长度8mm～13mm；石英石的粒径为0.15mm到0.6mm；减水剂为PCA-I聚羧酸减水剂，减水率≥25％。

优选的，所述光导纤维为塑料光纤或有机光纤，密度为0.8～1.5g/cm³，光导纤维的长度大于高强高韧性透光水泥基材料的厚度。

本发明还公开了一种高强高韧性透光水泥基材料的制作方法，包括以下步骤：

一、模具准备：制备预设形状和尺寸的模具，在模具上采用激光雕刻机按照透光设计要求布设孔位；

二、光导纤维定位和固定：将光导纤维从孔位穿过使得由模具的一侧穿过至另一侧，然后将光导纤维两端固定；

三、高强高韧性透光水泥基材料制作：将光导纤维、胶凝材料、钢纤维、水、石英石和减水剂混合，得到高强高韧性透光水泥基材料浆体，将高强高韧性透光水泥基材料浆体浇筑到模具中后将模具放到振动台进行振动密实操作；

四、脱模抛光：待高强高韧性透光水泥基材料达到预设强度后脱模，沿着垂直于光导纤维排列方向打磨直至高强高韧性透光水泥基材料的表面光滑为止。

优选的，所述模具包括内模和外模，所述孔设于内模，所述外模包覆于内模外部将内模密封。