CN112497430A - 一种可变色高强混凝土砖及其生产工艺与制造设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种可变色高强混凝土砖及其生产工艺与制造设备；一种可变色高强混凝土砖，由混凝土基材、色母液和混凝土保护剂组成，其中所述混凝土基材由液料和粉料组成；本发明所述材料，除可应用于地下空间等封闭环境的防火逃生引导与警示标示外，还可应用于地面或墙面装饰与色系体系建立等处，例如通过冷暖色系的转变，给人以舒适感，减少空调的使用，起到节能减排的目的。

Description

一种可变色高强混凝土砖及其生产工艺与制造设备
技术领域
本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种可变色高强混凝土砖及其生产工艺与制造设备。
背景技术
随着现代化城市的发展，人民生活维度加深，城市地下空间利用率不断提高，业态范畴涉猎进一步拓广，高效、舒适、安全成为城市地下空间利用的新需求。但现有地下空间公共部分的装饰材料与地面空间所用材料并无差别，多以地坪漆、瓷砖、石木材等材料为主，功能单一，色彩体系一旦建立，也不易改变，且多未考虑出现特殊情况时的应急导引功能。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种可变色高强混凝土砖及其生产工艺与制造设备。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种可变色高强混凝土砖，由混凝土基材、色母液和混凝土保护剂组成，其中所述混凝土基材由液料和粉料组成，所述液料由以下质量份数的组分组成：环氧树脂AB胶3～15份；偶联剂液0～5份；丙三醇0.5～1份；水8～20份；
所述粉料由以下质量份数的组分组成：水泥100份；石英粉0～10份；粉煤灰10～20份；硅胶干燥剂0～3份；磁粉0～3份；纤维3～18份；白色骨料150～300份；减水剂2～8份；
所述色母液由以下质量份数的组分组成：可逆感温变色材料10～20份，混凝土渗透剂8～15份，透明树脂类溶剂65～100份；
所述混凝土保护剂为双丙聚氨酯或丙烯酸聚氨酯中的至少一种。
进一步的，所述水泥为白色硅酸盐低铝水泥；
所述磁粉为铁钴镍基合金磁粉、不锈钢磁粉、羰基铁粉、铁铝鉻系、铁硅鉻系磁粉和铁氧体磁粉中的至少一种；
所述纤维为钢纤维、聚合物纤维和植物纤维中的至少一种；
所述环氧树脂AB胶中的A组分树脂材料含有酚醛环氧的环氧树脂，B 组分固化剂含有酸酐或芳香胺；
所述偶联剂液，为浓度百分比为20％～40％的偶联剂与60％～80％的水配制而成；
所述可逆感温变色材料为三芳甲烷苯酞类、吲哚啉苯酞类、荧烷类、三苯甲烷类、螺吡喃类、螺环类、双蒽酮类、d一萘醌衍生物中的至少一种；
所述减水剂为木质素磺酸钠盐减水剂、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基磺酸系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂中的至少一种；
所述混凝土渗透剂选用非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂中的至少一种；
所述透明树脂类溶剂选用清漆、光油、透明胶水、滴胶中的至少一种。
进一步的，所述偶联剂为选用含H2N－及CH2－CHCH2O－键的硅烷偶联剂或含H2N－及H2NCONH－键的硅烷偶联剂中的至少一种。
一种可变色高强混凝土砖的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：按比例将偶联剂液、磁粉和纤维进行混合搅拌，使纤维具有磁性；
步骤二：再按比例将水泥、石英粉、粉煤灰、白色骨料和硅胶干燥剂加入步骤一中的搅拌物中，再次进行搅拌；
步骤三：搅拌均匀后将含有酚醛环氧的A组分环氧树脂、丙三醇和水徐徐滴入步骤二中的搅拌物中，同时加入减水剂，再次快速搅拌，得到搅拌均匀的拌合物；
步骤四：将环氧树脂中的B组分固化剂喷涂于步骤三中拌合物的表面，后，并进行初步剪切挤压；
步骤五：将初步剪切挤压后的拌合物放入带有线圈的剪切搅拌缸中进一步搅拌，使拌合物中的磁性材料产生取向；
步骤六：将步骤五得到的拌合物与柔性热熔胶膜热压成型为砖体，使柔性热熔胶膜包裹在砖体的除顶面外另外五个面的外侧，并将调制好的色母液注射至砖体顶部；
步骤七：将混凝土强化剂均匀喷洒在步骤六得到的砖体表面，然后放入恒温恒湿处养护72小时，得到可变色高强混凝土砖。
一种可变色高强混凝土砖制造设备，包括L形底座，所述L形底座上端安装有超声波离子搅拌机，所述超声波离子搅拌机底部出口处安装有上辊筒挤压机，所述上辊筒挤压机下方设置有安装在L形底座上的剪切搅拌缸，所述剪切搅拌缸底部出口处安装有下辊筒挤压机，所述下辊筒挤压机下方设置有安装在L形底座底部的传送带，所述下辊筒挤压机右侧依次设置有热压成型机、针式印刷压具、混凝土强化剂储蓄与喷淋***，所述L 形底座上安装有控制面板；下辊筒挤压机由两个相对回转的可加热辊筒组成；剪切搅拌缸上端安装有固化剂喷口。
进一步的，所述超声波离子搅拌机包括储液滴管及储蓄罐、搅拌机上盖、超声波发生器、转动轴、搅拌叶、搅拌仓、卸料口、卸料闸、升降控制器，所述超声波发生器通过控制面板控制频率，所述搅拌机上盖通过升降控制器与L形底座顶端连接，所述搅拌仓位于搅拌机上盖下方与L形底座连接，所述超声波发生器(设置在搅拌仓内部与搅拌机上盖连接，所述超声波发生器外侧安装有转动轴，所述转动轴外侧安装有搅拌叶。
进一步的，所述上辊筒挤压机由两个可加热辊筒、拨块、外设滑道组成，其中的两个可加热辊筒相对回转形成挤压作用，所述外设滑道安装在开炼机上，所述外设滑道上滑动连接有拨块，所述拨块上安装有用于对混凝土拌合物进行剪切的拨杆。
进一步的，所述剪切搅拌缸包括上剪切搅拌缸、所述下剪切搅拌缸和三孔旋转卸料口，所述上剪切搅拌缸和下剪切搅拌缸相对转动，所述上剪切搅拌缸和所述下剪切搅拌缸中均排列有线圈桩，所述线圈桩为金属圆台形凸起，所述线圈桩内设置有电磁线圈，所述电磁线圈的磁场方向与所在剪切搅拌缸的转动方向相同，所述三孔旋转卸料口位于所述下剪切搅拌缸下侧，所述三孔旋转卸料口与下剪切搅拌缸保持同步运动，所述三孔旋转卸料口包含卸料阀，所述卸料阀的开关通过传送带上的压力传感器控制，所述压力传感器的承压值通过控制面板控制。
进一步的，所述热压成型机由上热压模具、下热压模具与柔性热熔胶膜构成，其中所述柔性热熔胶膜通过转轴转动；所述上热压模具和所述下热压模具均具有加热功能，所述上热压模具为固定机构，所述下热压模具通过压力机构控制上下移动，所述柔性热熔胶膜与所述转轴接触的一面设置有离型纸。
进一步的，所述针式印刷压具由压力***、橡胶气压垫、注射针板、储液腔和控制***构成，所述控制***集成于控制面板上用于控制针式印刷压具的上下移动；所述储液腔为可变性柔性腔体，所述储液腔上部与所述橡胶气压垫连接，所述储液腔中部空腔中放有母版海绵，所述母版海绵中吸有色母液，储液腔下部设有注射针板，所述橡胶气压垫的上部设置有气阀，所述气阀的排气量与进气量由所述控制面板设定。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明创造一种可在出现火灾等特殊情况时自动变色，迅速调整色系引导方案的感温变色的取向性混凝土装饰砖，其具有色彩转换、强度高、各向异性、耐磨、抗折、防燃、易安装等特点。本发明所述材料，除可应用于地下空间等封闭环境的防火逃生引导与警示标示外，还可应用于地面或墙面装饰与色系体系建立等处，例如通过冷暖色系的转变，给人以舒适感，减少空调的使用，起到节能减排的目的。
附图说明
图1为本制造设备的结构示意图；
图2为本制造设备的超声波离子搅拌机的结构示意图；
图3为本制造设备的辊筒挤压机的结构示意图；
图4为本制造设备的剪切搅拌缸的结构示意图；
图5为本制造设备的热压成型机的结构示意图；
图6为本制造设备的针式印刷压的结构示意图；
附图标记：1-储液滴管及储蓄罐；2-搅拌机上盖；3-超声波离子搅拌机； 4-超声波发生器；5-转动轴；6-搅拌叶；7-卸料口；8-卸料闸；9-控制面板； 10-升降控制器；11-拨块；12-固化剂喷口；13-上辊筒挤压机；14-上剪切搅拌缸；15-下剪切搅拌缸；16-三孔旋转卸料口；17-下辊筒挤压机；18-压力传感器；19-热压成型机；20-针式印刷压具；21-柔性热熔胶膜；22-混凝土强化剂储蓄与喷淋***；23-传送带；25-可加热辊筒；27-拨杆；28-外设滑道；30-线圈桩；31-压力***；32-橡胶气压垫；33-注射针板；34-储液腔； 35-母版海绵；36-气阀；37-上热压模具；38-下热压模具；39-转轴。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
一种可变色高强混凝土砖，由混凝土基材、色母液和混凝土保护剂组成，其中混凝土基材由液料和粉料组成，液料由以下质量份数的组分组成：环氧树脂AB胶3～15份；偶联剂液0～5份；丙三醇0.5～1份；水8～20份；
粉料由以下质量份数的组分组成：水泥100份；石英粉0～10份；粉煤灰10～20份；硅胶干燥剂0～3份；磁粉0～3份；纤维3～18份；白色骨料150～300份；减水剂2～8份；
色母液由以下质量份数的组分组成：可逆感温变色材料10～20份，混凝土渗透剂8～15份，透明树脂类溶剂65～100份；
混凝土保护剂为双丙聚氨酯或丙烯酸聚氨酯中的至少一种。
水泥为白色硅酸盐低铝水泥；
磁粉为铁钴镍基合金磁粉、不锈钢磁粉、羰基铁粉、铁铝鉻系、铁硅鉻系磁粉和铁氧体磁粉中的至少一种；
纤维为钢纤维、聚合物纤维和植物纤维中的至少一种；
环氧树脂AB胶中的A组分树脂材料含有酚醛环氧的环氧树脂，B组分固化剂含有酸酐或芳香胺；
偶联剂液，为浓度百分比为20％～40％的偶联剂与60％～80％的水配制而成；
可逆感温变色材料为三芳甲烷苯酞类、吲哚啉苯酞类、荧烷类、三苯甲烷类、螺吡喃类、螺环类、双蒽酮类、d一萘醌衍生物中的至少一种；
所述减水剂为木质素磺酸钠盐减水剂、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基磺酸系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂中的至少一种；
混凝土渗透剂选用非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂中的至少一种；
透明树脂类溶剂选用清漆、光油、透明胶水、滴胶中的至少一种。
偶联剂为选用含H2N－及CH2－CHCH2O－键的硅烷偶联剂或含H2N －及H2NCONH－键的硅烷偶联剂中的至少一种。
一种可变色高强混凝土砖的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：按比例将偶联剂液、磁粉和纤维进行混合搅拌，使纤维具有磁性；
步骤二：再按比例将水泥、石英粉、粉煤灰、白色骨料和硅胶干燥剂加入步骤一中的搅拌物中，再次进行搅拌；
步骤三：搅拌均匀后将含有酚醛环氧的A组分环氧树脂、丙三醇和水徐徐滴入步骤二中的搅拌物中，同时加入减水剂，再次快速搅拌，得到搅拌均匀的拌合物；
步骤四：将环氧树脂中的B组分固化剂喷涂于步骤三中拌合物的表面，后，并进行初步剪切挤压；
步骤五：将初步剪切挤压后的拌合物放入带有线圈的剪切搅拌缸中进一步搅拌，使拌合物中的磁性材料产生取向；
步骤六：将步骤五得到的拌合物与柔性热熔胶膜热压成型为砖体，使柔性热熔胶膜包裹在砖体的除顶面外另外五个面的外侧，并将调制好的色母液注射至砖体顶部；这样就可以冷却过程中起到混凝土模板的作用，且当混凝土砖铺设时，外侧的热熔胶膜起到瓷砖粘贴剂的作用，即混凝土砖需要粘贴到指定位置时，先用加热板对底层柔性热熔胶膜进行热熔，当热熔胶膜软化达到粘性要求时，撕下其外层的离型纸，将砖粘在指定位置，好处是既节省了混凝土硬化阶段模板的费用，又节省了粘贴混凝土砖的时间。
步骤七：将混凝土强化剂均匀喷洒在步骤六得到的砖体表面，然后放入恒温恒湿处养护72小时，得到可变色高强混凝土砖。
如图1-6所示，一种可变色高强混凝土砖制造设备，包括L形底座，L 形底座上端安装有超声波离子搅拌机3，超声波离子搅拌机3底部出口处安装有上辊筒挤压机13，上辊筒挤压机13下方设置有安装在L形底座上的剪切搅拌缸，剪切搅拌缸底部出口处安装有下辊筒挤压机17，下辊筒挤压机 17下方设置有安装在L形底座底部的传送带23，下辊筒挤压机17右侧依次设置有热压成型机19、针式印刷压具20、混凝土强化剂储蓄与喷淋*** 22，L形底座上安装有控制面板9；下辊筒挤压机17由两个相对回转的可加热辊筒组成；剪切搅拌缸上端安装有固化剂喷口12。
超声波离子搅拌机3包括储液滴管及储蓄罐1、搅拌机上盖2、超声波发生器4、转动轴5、搅拌叶6、搅拌仓、卸料口7、卸料闸8、升降控制器10，超声波发生器4通过控制面板9控制频率，搅拌机上盖2通过升降控制器10与L形底座顶端连接，搅拌仓位于搅拌机上盖2下方与L形底座连接，超声波发生器4设置在搅拌仓内部与搅拌机上盖2连接，超声波发生器4外侧安装有转动轴5，转动轴5外侧安装有搅拌叶6。
上辊筒挤压机13由两个可加热辊筒25、拨块11、外设滑道28组成，其中的两个可加热辊筒25相对回转形成挤压作用，外设滑道28安装在开炼机上，外设滑道28上滑动连接有拨块11，拨块11上安装有用于对混凝土拌合物进行剪切的拨杆27。
剪切搅拌缸包括上剪切搅拌缸14、下剪切搅拌缸15和三孔旋转卸料口 16，上剪切搅拌缸14和下剪切搅拌缸15相对转动，上剪切搅拌缸14和下剪切搅拌缸15中均排列有线圈桩30，线圈桩30为金属圆台形凸起，线圈桩30内设置有电磁线圈31，电磁线圈31的磁场方向与所在剪切搅拌缸的转动方向相同，三孔旋转卸料口16位于下剪切搅拌缸15下侧，三孔旋转卸料口16与下剪切搅拌缸15保持同步运动，16三孔旋转卸料口包含卸料阀，卸料阀的开关通过传送带23上的压力传感器18控制，压力传感器18 的承压值通过控制面板9控制。
热压成型机19由上热压模具37、下热压模具38与柔性热熔胶膜21构成，其中柔性热熔胶膜21通过转轴39转动；上热压模具37和下热压模具 38均具有加热功能，上热压模具37为固定机构，下热压模具38通过压力机构控制上下移动，柔性热熔胶膜21与转轴39接触的一面设置有离型纸。
针式印刷压具20由压力***31、橡胶气压垫32、注射针板33、储液腔34和控制***构成，控制***集成于控制面板9上用于控制针式印刷压具20的上下移动；储液腔34为可变性柔性腔体，储液腔34上部与橡胶气压垫32连接，储液腔34中部空腔中放有母版海绵35，母版海绵35中吸有色母液，储液腔34下部设有注射针板33，橡胶气压垫32的上部设置有气阀36，气阀36的排气量与进气量由控制面板9设定。
工作流程：
1、先按比例将偶联剂液、磁粉、纤维放入超声波离子搅拌机中，仅打开超声波发生器4震动，持续15分钟，使纤维具有磁性；再将水泥与石英粉、粉煤灰、白色骨料、硅胶干燥剂等粉料放入超声波离子搅拌机中，超声波发生器4、转动轴5和搅拌叶6一同工作，再搅拌30-60秒；如选择纤维为钢纤维，由于其一开始具有磁性，可直接与粉料一起加入超声波离子搅拌机中，不用前期偶联。
2、待搅拌均匀后再将含有酚醛环氧的A组分环氧树脂、丙三醇和水等液料通过1储液滴管徐徐滴入预拌物中，同时加入减水剂，并继续快速搅拌120秒，超声波发生器4持续工作，使粉料在液料中分布更加均匀。待拌合物搅拌完毕，仪器自动打开卸料闸8，拌合物由卸料口7缓慢出料。
3、将环氧树脂中的B组分固化剂通过固化剂喷口12，在拌合物喂入辊筒挤压机13时，喷于混凝土拌合物表面，再由13辊筒挤压机对拌合料进行剪切挤压；
4、混凝土拌合物经辊筒挤压机13剪切挤压后，进入剪切搅拌缸，通过上下剪切搅拌缸的相对转动，进一步剪切与拌和混凝土基材，使固化剂与拌合物中聚合物充分接触并发生固化反应；同时线圈桩30形成与剪切搅拌缸转动方向相同的环绕磁场，使混凝土混合料中的磁性材料产生取向；
5、待拌和物在剪切搅拌缸中搅拌60秒后，可由三孔旋转卸料口16卸出，由于三孔旋转卸料口16与下剪切搅拌缸15同步转动，三股拌合物在空中缠绕在一起，形成麻花状混凝土柱，再经下辊筒挤压机17挤压剪切成扁平状后，落于传送带上；当传送带下的压力传感器感应到承载的混凝土拌和料的重量超过设定值时，三孔旋转卸料口16处的卸料阀关闭；
6、混凝土拌和料由传送带传至柔性热熔胶膜21上，由热压成型机19 热压成型，环氧树脂AB组分在高温下进一步固化，混凝土拌合物强度增加；同时混凝土砖除顶面外，其余各面均在热压机热压过程中包裹了柔性热熔胶膜，该柔性热熔胶膜降温后定型，在后期起到混凝土拌合料模具的作用；
7、包裹有柔性热熔胶模板的混凝土试块经传送带送达针式印刷压具20 处，注射针板33将调制好的色母液注射至未包裹有柔性热熔胶膜的混凝土试块的上层，其变色层厚度与颜色深度可在控制面板处设置；利用针式印刷压具20将色母液注射到混凝土砖的上表面(在混凝土面层0至2cm范围内填充)，这样即比简单的喷涂耐磨，又比直接混在混凝土里，更能感知外界温度得变化。
8、混凝土强化剂由混凝土强化剂喷口22均匀喷洒在混凝土表面，可变色高强混凝土砖制作完毕，将其放入恒温恒湿处养护72小时即可出厂。
9、铺设安装时，仅需先找平与清理墙面或地面，再用加热板或电熨斗对包裹有柔性热熔胶模板的各面进行加热，待柔性热熔胶模板融化后，撕下其外层的离型纸，即可根据设计，对此种可变色高强混凝土砖进行粘贴与拼装。
10、由前述各工艺加工后的混凝土砖，除了具有可感温变色外，由于机械力和磁场的作用，使得混凝土内成分和纤维产生取向，形成各项异性，可通过调整混凝土砖进入在针式印刷压具20前的方向。混凝土砖粘贴时，用加热板将热熔胶软化，待柔性热熔胶模板融化后，撕下其外层的离型纸，直接粘到指定位置，各个砖之间也可通过剩余四个短面间的热熔胶膜相互粘结，避免因铺装工艺问题造成的砖间缝隙过大。
实施例1
某地下空间被用来作为地下车库与地下仓库使用，业主对该地下空间的装饰提出以下几点要求：1、要求具有色系分区；2、考虑防静电；3、满足防火需求，可在发生火灾时方便人员逃生；4、材料耐久性好，强度高，施工便捷等。
本发明根据业主需要，进行试制：
选用硅烷偶联剂550配制浓度为30％偶联液与3组份的氧化铁磁粉和6 组分的碳纤维一起放入超声波离子搅拌机中，先仅打开超声波发生器震动，持续15分钟，再将所述100组分的水泥与8组分石英粉、10组分粉煤灰、 220组分白色骨料等粉料放入超声波离子搅拌机中，打开超声波发生器、转动轴和搅拌叶，再搅拌60秒。
待搅拌均匀后再将8组分的含有酚醛环氧的A组分环氧树脂、1组分的丙三醇和11组分水等液料通过所述储液滴管徐徐滴入预拌物中，同时加入1组分的减水剂，并继续快速搅拌120秒，期间超声波发生器持续工作，使粉料在液料中分布更加均匀。待拌合物搅拌完毕，仪器自动打开卸料闸，拌合物由卸料口缓慢出料。
将对应量的环氧树脂中的B组分固化剂通过固化剂喷口，在拌合物喂入辊筒挤压机时，喷于混凝土拌合物表面，再由辊筒挤压机对拌合料进行剪切挤压；
混凝土拌合物经辊筒挤压机剪切挤压后，进入剪切搅拌缸，通过上下剪切搅拌缸的相对转动，进一步剪切与拌和混凝土基材，使固化剂与拌合物中聚合物充分接触并发生固化反应；同时线圈桩形成与剪切搅拌缸转动方向相同的环绕磁场，使混凝土混合料中的磁性材料产生取向；
待拌和物在剪切搅拌缸中搅拌60秒后，可由三孔旋转卸料口卸出，由于三孔旋转卸料口与下剪切搅拌缸同步转动，三股拌合物在空中缠绕在一起，形成麻花状混凝土柱，再经下辊筒挤压机挤压剪切成扁平状后，落于传送带上；当传送带下的压力传感器感应到承载的混凝土拌和料的重量超过设定值时，三孔旋转卸料口处的卸料阀关闭；因所配制混凝土容重2.54 吨/立方米，所制混凝土砖为30×30×5CM，本实例中压力传感器上设置重量为12kg；
混凝土拌和料由传送带传至柔性热熔胶膜上，由热压成型机热压成型，环氧树脂AB组分在高温下进一步固化，混凝土拌合料中的水分因高温加速蒸发，在混凝土内留下的孔道和空隙在压力下减少，混凝土拌合物强度提升；同时混凝土砖除顶面外，其余各面均在热压机热压过程中包裹了柔性热熔胶膜，该柔性热熔胶膜降温后定型，在后期起到混凝土拌合料模具的作用；
先在包裹有柔性热熔胶模板的混凝土试块经传送带送达针式印刷压具处，先将绘有红色底漆图案的母版海绵放入储液腔中，加压，使注射针板将底层图案注射在未包裹有柔性热熔胶膜的混凝土试块的上层，泄压后，再更换母版海绵为绘有温感变色色母液图案的母版海绵，再次施压，将变色层注射在混凝土试块的上层；本实例中可逆感温变色材料选择在50℃时由原色变为透明色的三芳甲烷苯酞类感温变色材料。
混凝土强化剂由混凝土强化剂喷口均匀喷洒在混凝土表面，可变色高强混凝土砖制作完毕，将其放入恒温恒湿处养护72小时即可出厂。
铺设安装时，仅需先找平与清理墙面或地面，在用加热板或电熨斗对包裹有柔性热熔胶模板的各面进行预加热，待柔性热熔胶模板融化后，撕下其外层的离型纸，即可根据设计，对此种可变色高强混凝土砖进行粘贴与拼装。
本实例中，铺设于地下空间墙壁上的混凝土砖平常起到色系分区的作用，当发生火灾时，室内温度超过50℃时，表面颜色消失，底层红色导引标志显露出来，可方便人员在发生火灾时，快速按引导方向撤离。
实例二
某大型室内空间装修，业主对室内装饰背景色提出色彩心理学要求，要求装饰色系随温度变化，当温度超过30℃时，室内背景色转化为冷色调，给人以清爽感，当温度降至20℃，室内背景色转化为暖色调，给人以温馨感。
本发明根据业主需要，进行试制：
先将所述材料水泥、石英粉、粉煤灰、白色细骨料、钢纤维等粉料，按水泥：石英粉：粉煤灰：白色骨料：钢纤维＝50：4：10：125：5的配合比称取相应组分，放入超声波离子搅拌机中，打开超声波发生器、转动轴和搅拌叶，干拌60秒。
待搅拌均匀后再将8组分的含有酚醛环氧的A组分环氧树脂、2组分的丙三醇和11组分水等液料通过所述储液滴管徐徐滴入预拌物中，同时加入1组分的减水剂，并继续快速搅拌120秒，期间超声波发生器持续工作，使粉料在液料中分布更加均匀。待拌合物搅拌完毕，仪器自动打开卸料闸，拌合物由卸料口缓慢出料。
将对应量的环氧树脂中的B组分固化剂通过固化剂喷口，在拌合物喂入辊筒挤压机时，喷于混凝土拌合物表面，再由辊筒挤压机对拌合料进行剪切挤压；
混凝土拌合物经辊筒挤压机剪切挤压后，进入剪切搅拌缸，通过上下剪切搅拌缸的相对转动，进一步剪切与拌和混凝土基材，使固化剂与拌合物中聚合物充分接触并发生固化反应；同时线圈桩形成与剪切搅拌缸转动方向相同的环绕磁场，使混凝土混合料中的磁性材料产生取向；
待拌和物在剪切搅拌缸中搅拌60秒后，可由三孔旋转卸料口卸出，由于三孔旋转卸料口与下剪切搅拌缸同步转动，三股拌合物在空中缠绕在一起，形成麻花状混凝土柱，再经下辊筒挤压机挤压剪切成扁平状后，落于传送带上；当传送带下的压力传感器感应到承载的混凝土拌和料的重量超过设定值时，三孔旋转卸料口处的卸料阀关闭；因所配制混凝土容重2.58 吨/立方米，所制混凝土砖为60×60×2CM，本实例中压力传感器上设置重量为19.6kg；
混凝土拌和料由传送带传至柔性热熔胶膜上，由热压成型机热压成型，环氧树脂AB组分在高温下进一步固化，混凝土拌合料中的水分因高温加速蒸发，在混凝土内留下的孔道和空隙在压力下减少，混凝土拌合物强度提升；同时混凝土砖除顶面外，其余各面均在热压机热压过程中包裹了柔性热熔胶膜，该柔性热熔胶膜降温后定型，在后期起到混凝土拌合料模具的作用；
先在包裹有柔性热熔胶模板的混凝土试块经传送带送达针式印刷压具处，先将绘有白色底漆图案的母版海绵放入储液腔中，加压，使注射针板将底层图案注射在未包裹有柔性热熔胶膜的混凝土试块的上层，泄压后，再更换母版海绵为绘有20℃温感变色色母液图案的母版海绵，再次施压，将变色层注射在混凝土试块的上层，此后再用同样的方法把30℃温感变色色母液注射于混凝土试块的上层；本实例中添加多种可逆感温变色材料，选择在20℃时由橙色变为透明色的三芳甲烷苯酞类感温变色材料和在30℃时由透明色转变淡蓝色为三芳甲烷苯酞类感温变色材料进行混合调制。
混凝土强化剂由混凝土强化剂喷口均匀喷洒在混凝土表面，可变色高强混凝土砖制作完毕，将其放入恒温恒湿处养护72小时即可出厂。
铺设安装时，先找平与清理墙面，再用电熨斗对包裹有柔性热熔胶模板的各面进行预加热，待柔性热熔胶模板融化后，撕下其外层的离型纸，即可根据设计，对此种可变色高强混凝土砖进行粘贴与拼装。
本实例中，铺设于地下空间墙壁上的混凝土砖平时成白色，当室内温度低于20℃时，房屋背景色由白色系变为橙色系，当室内温度超过30℃时，房屋背景色由白色系变为蓝色系，给人以心理暗示，增加室内舒适性，起到节能减排的作用。同时，本实例中，还对装饰壁画进行里处理，在铺设暖气时，将暖气管道也铺设于装饰壁画下层，装饰壁画也使用本工艺制作的混凝土砖铺设。当城市供暖时，壁画下层温度上升，壁画图案改变，当停止供暖时，壁画恢复原样。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可变色高强混凝土砖，其特征在于：由混凝土基材、色母液和混凝土保护剂组成，其中所述混凝土基材由液料和粉料组成，所述液料由以下质量份数的组分组成：环氧树脂AB胶3～15份；偶联剂液0～5份；丙三醇0.5～1份；水8～20份；
所述粉料由以下质量份数的组分组成：水泥100份；石英粉0～10份；粉煤灰10～20份；硅胶干燥剂0～3份；磁粉0～3份；纤维3～18份；白色骨料150～300份；减水剂2～8份；
所述色母液由以下质量份数的组分组成：可逆感温变色材料10～20份，混凝土渗透剂8～15份，透明树脂类溶剂65～100份；
所述混凝土保护剂为双丙聚氨酯或丙烯酸聚氨酯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种可变色高强混凝土砖，其特征在于：所述水泥为白色硅酸盐低铝水泥；
所述磁粉为铁钴镍基合金磁粉、不锈钢磁粉、羰基铁粉、铁铝鉻系、铁硅鉻系磁粉和铁氧体磁粉中的至少一种；
所述纤维为钢纤维、聚合物纤维和植物纤维中的至少一种；
所述环氧树脂AB胶中的A组分树脂材料含有酚醛环氧的环氧树脂，B组分固化剂含有酸酐或芳香胺；
所述偶联剂液，为浓度百分比为20％～40％的偶联剂与60％～80％的水配制而成；
所述可逆感温变色材料为三芳甲烷苯酞类、吲哚啉苯酞类、荧烷类、三苯甲烷类、螺吡喃类、螺环类、双蒽酮类、d—萘醌衍生物中的至少一种；
所述减水剂为木质素磺酸钠盐减水剂、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基磺酸系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂中的至少一种；
所述混凝土渗透剂选用非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂中的至少一种；
所述透明树脂类溶剂选用清漆、光油、透明胶水、滴胶中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种可变色高强混凝土砖，其特征在于：所述偶联剂为选用含H2N－及CH2－CHCH2O－键的硅烷偶联剂或含H2N－及H2NCONH－键的硅烷偶联剂中的至少一种。
4.一种可变色高强混凝土砖的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：按比例将偶联剂液、磁粉和纤维进行混合搅拌，使纤维具有磁性；
步骤二：再按比例将水泥、石英粉、粉煤灰、白色骨料和硅胶干燥剂加入步骤一中的搅拌物中，再次进行搅拌；
步骤三：搅拌均匀后将含有酚醛环氧的A组分环氧树脂、丙三醇和水徐徐滴入步骤二中的搅拌物中，同时加入减水剂，再次快速搅拌，得到搅拌均匀的拌合物；
步骤四：将环氧树脂中的B组分固化剂喷涂于步骤三中拌合物的表面，后，并进行初步剪切挤压；
步骤五：将初步剪切挤压后的拌合物放入带有线圈的剪切搅拌缸中进一步搅拌，使拌合物中的磁性材料产生取向；
步骤六：将步骤五得到的拌合物与柔性热熔胶膜热压成型为砖体，使柔性热熔胶膜包裹在砖体的除顶面外另外五个面的外侧，并将调制好的色母液注射至砖体顶部；
步骤七：将混凝土强化剂均匀喷洒在步骤六得到的砖体表面，然后放入恒温恒湿处养护72小时，得到可变色高强混凝土砖。
5.一种可变色高强混凝土砖制造设备，其特征在于：包括L形底座，所述L形底座上端安装有超声波离子搅拌机(3)，所述超声波离子搅拌机(3)底部出口处安装有上辊筒挤压机(13)，所述上辊筒挤压机(13)下方设置有安装在L形底座上的剪切搅拌缸，所述剪切搅拌缸底部出口处安装有下辊筒挤压机(17)，所述下辊筒挤压机(17)下方设置有安装在L形底座底部的传送带(23)，所述下辊筒挤压机(17)右侧依次设置有热压成型机(19)、针式印刷压具(20)、混凝土强化剂储蓄与喷淋***(22)，所述L形底座上安装有控制面板(9)；下辊筒挤压机(17)由两个相对回转的可加热辊筒组成；剪切搅拌缸上端安装有固化剂喷口(12)。
6.根据权利要求5所述的一种可变色高强混凝土砖制造设备，其特征在于：所述超声波离子搅拌机(3)包括储液滴管及储蓄罐(1)、搅拌机上盖(2)、超声波发生器(4)、转动轴(5)、搅拌叶(6)、搅拌仓、卸料口(7)、卸料闸(8)、升降控制器(10)，所述超声波发生器(4)通过控制面板(9)控制频率，所述搅拌机上盖(2)通过升降控制器(10)与L形底座顶端连接，所述搅拌仓位于搅拌机上盖(2)下方与L形底座连接，所述超声波发生器(4)设置在搅拌仓内部与搅拌机上盖(2)连接，所述超声波发生器(4)外侧安装有转动轴(5)，所述转动轴(5)外侧安装有搅拌叶(6)。
7.根据权利要求5所述的一种可变色高强混凝土砖制造设备，其特征在于：所述上辊筒挤压机(13)由两个可加热辊筒(25)、拨块(11)、外设滑道(28)组成，其中的两个可加热辊筒(25)相对回转形成挤压作用，所述外设滑道(28)安装在开炼机上，所述外设滑道(28)上滑动连接有拨块(11)，所述拨块(11)上安装有用于对混凝土拌合物进行剪切的拨杆(27)。
8.根据权利要求5所述的一种可变色高强混凝土砖制造设备，其特征在于：所述剪切搅拌缸包括上剪切搅拌缸(14)、所述下剪切搅拌缸(15)和三孔旋转卸料口(16)，所述上剪切搅拌缸(14)和下剪切搅拌缸(15)相对转动，所述上剪切搅拌缸(14)和所述下剪切搅拌缸(15)中均排列有线圈桩(30)，所述线圈桩(30)为金属圆台形凸起，所述线圈桩(30)内设置有电磁线圈(31)，所述电磁线圈(31)的磁场方向与所在剪切搅拌缸的转动方向相同，所述三孔旋转卸料口(16)位于所述下剪切搅拌缸(15)下侧，所述三孔旋转卸料口(16)与下剪切搅拌缸(15)保持同步运动，所述(16)三孔旋转卸料口包含卸料阀，所述卸料阀的开关通过传送带(23)上的压力传感器(18)控制，所述压力传感器(18)的承压值通过控制面板(9)控制。
9.根据权利要求5所述的一种可变色高强混凝土砖制造设备，其特征在于：所述热压成型机(19)由上热压模具(37)、下热压模具(38)与柔性热熔胶膜(21)构成，其中所述柔性热熔胶膜(21)通过转轴(39)转动；所述上热压模具(37)和所述下热压模具(38)均具有加热功能，所述上热压模具(37)为固定机构，所述下热压模具(38)通过压力机构控制上下移动，所述柔性热熔胶膜(21)与所述转轴(39)接触的一面设置有离型纸。
10.根据权利要求1所述的一种可变色高强混凝土砖制造设备，其特征在于：所述针式印刷压具(20)由压力***(31)、橡胶气压垫(32)、注射针板(33)、储液腔(34)和控制***构成，所述控制***集成于控制面板(9)上用于控制针式印刷压具(20)的上下移动；所述储液腔(34)为可变性柔性腔体，所述储液腔(34)上部与所述橡胶气压垫(32)连接，所述储液腔(34)中部空腔中放有母版海绵(35)，所述母版海绵(35)中吸有色母液，储液腔(34)下部设有注射针板(33)，所述橡胶气压垫(32)的上部设置有气阀(36)，所述气阀(36)的排气量与进气量由所述控制面板(9)设定。
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GR01 Patent grant
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