CN103755252A - 一种新型混凝土及制备方法 - Google Patents

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吴辉琴
陈晓黎
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Abstract

本发明提供一种新型混凝土，包括减水剂、激发剂、水、粉煤灰与胶凝材料，所述胶凝材料包括水泥、矿粉与激发剂。所述混凝土还包括聚苯乙烯颗粒与改性剂。利用轻质骨料添加聚苯乙烯颗粒取代传统混凝土砌块中石子等粗骨料，以降低其自重、提高保温节能的性能，并解决添加聚苯乙烯颗粒的憎水性导致的胶凝材料浆体与添加聚苯乙烯颗粒界面粘结力小的缺陷。

Description

一种新型混凝土及制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型混凝土，尤其涉及一种EPS混凝土及制备方法。
背景技术
为适应大规模建筑工业化、现代化的要求，建筑墙体材料正逐渐向轻质、高强、多功能的方向发展，已经逐步进入了高分子材料的时代。聚苯乙烯泡沫（EPS）是一种非极性的轻质憎水性材料，将这种超轻集料以不同掺量加入水泥混凝土中，可制作出密度不同的EPS混凝土砌块，将其用于房屋的围护结构，可以获得优良的保温性能，对建筑节能意义重大。但EPS颗粒表面光滑并且本身憎水，与极性的无机胶凝材料亲合力小，界面粘结强度低，与水泥砂浆的结合力弱，导致EPS混凝土的强度较低，工程应用受到限制。因此，提高水泥砂浆对EPS颗粒的粘结性能是制备高性能EPS水泥基材料的技术关键。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种新型混凝土及制备方法，利用轻质骨料添加聚苯乙烯颗粒取代传统混凝土砌块中石子等粗骨料，以降低其自重、提高保温节能的性能，并解决添加聚苯乙烯颗粒的憎水性导致的胶凝材料浆体与添加聚苯乙烯颗粒界面粘结力小的缺陷。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种新型混凝土，包括减水剂、激发剂、水、粉煤灰与胶凝材料，所述胶凝材料包括水泥、矿粉与激发剂。所述混凝土还包括聚苯乙烯颗粒与改性剂。
进一步地，所述改性剂为三乙醇胺。
进一步地，所述聚苯乙烯颗粒粒度在3-5mm，其堆积密度为12.2 kg/m3。  
进一步地，聚苯乙烯颗粒的掺加量为所述混凝土体积的10%-15%。
进一步地，所述三乙醇胺的掺加量为所述有聚苯乙烯颗粒质量的6%。
另一方面，本发明提供一种制造如前所述的混凝土方法，采用不造壳法包括：依次将所述聚苯乙烯颗粒、改性剂、胶凝材料、砂和水倒入搅拌锅中搅拌，搅拌均匀。
另一方面，本发明提供一种制造如前所述的混凝土方法，采用造壳不陈化法包括：在所述聚苯乙烯颗粒表面均匀喷洒改性剂至颗粒表面润湿均匀后，将一定量的水泥均匀撒在颗粒表面，使颗粒完全被水泥包裹，搅拌均匀得到母料。然后加入剩余胶凝材料、砂、水，再进行搅拌。 
另一方面，本发明提供一种制造如前所述的混凝土方法，采用造壳陈化法包括：在所述聚苯乙烯颗粒表面均匀喷洒改性剂至颗粒表面润湿均匀后，将一定量的水泥均匀撒在颗粒表面，使颗粒完全被水泥包裹，搅拌均匀得到母料。将母料密封陈化24 小时后，加入其余的胶凝材料、砂及水混合搅拌。                                                                                                                                                       本发明通过在新型混凝土中添加聚苯乙烯颗粒与改性剂，利用轻质骨料添加聚苯乙烯颗粒取代传统混凝土砌块中石子等粗骨料，以降低其自重、提高保温节能的性能，并解决添加聚苯乙烯颗粒的憎水性导致的胶凝材料浆体与添加聚苯乙烯颗粒界面粘结力小的缺陷。
具体实施方式
下面将以具体的实施方式来对本发明所述的新型混凝土及制备方法做进一步的解释说明，但是该解释说明并不构成对本发明技术方案的不当限定。
本发明针对新型混凝土选择三乙醇胺改性聚苯乙烯颗粒制作混凝土砌块配比见表1:
Figure 385396DEST_PATH_IMAGE001
表1
聚苯乙烯颗粒混凝土砌块抗折、抗压强度试验结果见表2：
表2
如表1所示，聚苯乙烯颗粒掺量按体积计，体积率为10%，15%。用于制作母料的水泥量为水泥用量的三分之一，大约为EPS质量的2.5倍。改性剂采用三乙醇胺，其中三乙醇胺用量为EPS颗粒质量的6%。
聚苯乙烯颗粒掺量为10%、15%时采用三种改性方法得到水泥基材料以及空白样7天、28天抗折强度表。三种改性方法分别是：
1）采用不造壳法包括：依次将聚苯乙烯颗粒、改性剂、胶凝材料、砂和水倒入搅拌锅中搅拌，搅拌均匀。
2）采用造壳不陈化法包括：在聚苯乙烯颗粒表面均匀喷洒改性剂至颗粒表面润湿均匀后，将一定量的水泥均匀撒在颗粒表面，使颗粒完全被水泥包裹，搅拌均匀得到母料。然后加入剩余胶凝材料、砂、水，再进行搅拌。 
3）采用造壳陈化法包括：在聚苯乙烯颗粒表面均匀喷洒改性剂至颗粒表面润湿均匀后，将一定量的水泥均匀撒在颗粒表面，使颗粒完全被水泥包裹，搅拌均匀得到母料。将母料密封陈化24 小时后，加入其余的胶凝材料、砂及水混合搅拌。由此可知：
不论聚苯乙烯颗粒掺量为10%或15%，在经过改性剂三乙醇胺的表面改性后，不造壳（直接分散混合）、造壳不陈化、 造壳陈化三种改性方法均能有效的提高聚苯乙烯颗粒轻质混凝土砌块的抗折强度。但改性方法不同，砌块的抗折强度提高程度亦不同。
不论聚苯乙烯颗粒掺量为10%或15%，不造壳改性方法（2#、6#）和不陈化改性方法（3#、7#）的抗折强度相近，且明显高于空白样（1#、5#）和造壳陈化改性方法（4#、8#）两组试样的抗折强度。其中聚苯乙烯颗粒掺量为15%时不陈化改性方法（7#）试样的28天抗折强度最高，比空白样（5#）提高32.3%。
由此可知：
（1）不论聚苯乙烯颗粒掺量为10%或15%，在经过改性剂三乙醇胺的表面改性后，不造壳（直接分散混合）、造壳不陈化、 造壳陈化三种改性方法均能有效的提高聚苯乙烯颗粒轻质混凝土砌块的抗压强度。但改性方法不同，砌块的抗压强度提高程度亦不同。
（2）不论聚苯乙烯颗粒掺量为10%或15%，养护7天后，不造壳改性方法（2#、6#）和不陈化改性方法（3#、7#）试样的抗压强度相近，但明显高于空白样（1#、5#）和造壳陈化改性方法（4#、8#）两组试样抗压强度。
（3）养护28天后，不陈化改性方法（3#、7#）试样的抗压强度明显高于其他改性方法。其中聚苯乙烯颗粒掺量为10%时，不陈化改性方法（3#）比空白样（1#）、不造壳改性方法（2#）和造壳陈化（4#）抗压强度分别高出57.4%、9.2%、27.4%；聚苯乙烯颗粒掺量为15%时,不陈化改性方法（7#）比空白样（5#）、不造壳改性方法（6#）和造壳陈化（8#）抗压强度分别高出58%、9.7%、27.4%。
通过本发明改善胶凝材料与聚苯乙烯颗粒的界面粘结程度，从而提高试块的抗压、抗折强度。
需要注意的是，所公开实施例的上述说明使得本领域专业技术人员能够显而易见地对于本实施例进行多种类似变化和修改，这种类似变化是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。因此本发明不会受到该实施例的限制。

Claims (8)

1.一种新型混凝土，包括减水剂、激发剂、水、粉煤灰与胶凝材料，所述胶凝材料包括水泥、矿粉与激发剂，其特征在于：
所述混凝土还包括聚苯乙烯颗粒与改性剂。
2.如权利要求1所述的新型混凝土，其特征在于：所述改性剂为三乙醇胺。
3.如权利要求1所述的新型混凝土，其特征在于：所述聚苯乙烯颗粒粒度在3-5mm，其堆积密度为12.2 kg/m3。
4.如权利要求1所述的新型混凝土，其特征在于：聚苯乙烯颗粒的掺加量为所述混凝土体积的10%-15%。
5.如权利要求1所述的新型混凝土，其特征在于：所述三乙醇胺的掺加量为所述有聚苯乙烯颗粒质量的6%。
6.一种制备如权利要求1所述的新型混凝土的方法，其特征在于：采用不造壳法，其包括，依次将所述聚苯乙烯颗粒、改性剂、胶凝材料、砂和水倒入搅拌锅中搅拌，搅拌均匀。
7.一种制备如权利要求1所述的新型混凝土的方法，其特征在于：采用造壳不陈化法，其包括，在所述聚苯乙烯颗粒表面均匀喷洒三乙醇胺改性剂至颗粒表面润湿均匀后，将一定量的水泥均匀撒在颗粒表面，使颗粒完全被水泥包裹，搅拌均匀得到母料，
然后加入剩余胶凝材料、砂、水，再进行搅拌。
8.一种制备如权利要求1所述的新型混凝土的方法，其特征在于：采用造壳陈化法，其包括，在所述聚苯乙烯颗粒表面均匀喷洒三乙醇胺改性剂至颗粒表面润湿均匀后，将一定量的水泥均匀撒在颗粒表面，使颗粒完全被水泥包裹，搅拌均匀得到母料，
将母料密封陈化24 小时后，加入其余的胶凝材料、砂及水混合搅拌。
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