一种环保高强度轻质混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保高强度轻质混凝土及其制备方法，其属于混凝土制造方法的技术领域，本发明专利技术所揭示的EPS轻质混凝土是一种集节能环保、轻质及优保温隔热于一体的新型功能性混凝土，可解决传统混凝土自重大、保温隔热性能差等缺点；为建筑物高层化、轻质化及装配式围护结构提供了基础材料，有效提高建筑室内舒适度和降低建筑能耗。本发明专利技术所使用的EPS颗粒由废弃聚苯乙烯泡沫资源化回收再利用而得，再生EPS与混凝土祸合不仅能实现建筑围护结构轻量化、保温隔热和抗震吸能多重功效，还能解决废弃EPS泡沫的白色污染问题，实现节能利废与绿色环保要求。所以，本发明专利技术解决了如何令EPS混凝土实现轻质高比强、低导热系数以及绿色功能的技术问题。的技术问题。的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种环保高强度轻质混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土制造方法的
，特别是涉及一种环保高强度轻质混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]建筑节能是时代发展的要求，也是当前国家推进新型城镇化和建设生态文明的重大需求。现有资料表明：在2022年，城镇绿色建筑占新建建筑的比重需超过50%。因此，研究和开发可降低建筑运行能耗、提高室内热舒适度、提升建筑能效水平的绿色、轻量化建筑材料是我国建筑行业向绿色化、低碳化转型升级的战略选择和重大需求。
[0003]当前，全球经济活动以消耗不可再生能源，即化石能源为主，面临能源枯竭、率低和环境恶化等一系列严峻挑战。如何提高传统能源利用率以降低能源消耗利用，如何利用可再生清洁能源等己成为当前建筑节能函待解决的问题。实际上，大部分建筑的外部围护结构密闭性能差、保温性能不好，使得由建筑围护结构造成的能耗浪费约占建筑总能耗的3/4，因此，研发优保温隔热建筑材料对实现建筑围护结构节能尤为重要。传统混凝土因存在单位质量大、导热系数高、抗拉强度低等缺陷，己无法满足超高层建筑、绿色节能等各种新型结构的需求，且与近零能耗建筑、零碳建筑等理念相悖。因此，发展轻质、高比强、保温隔热性能好的混凝土材料成为了当前建筑材料领域研究的热点。
[0004]随着经济与建筑技术的不断发展，建筑绿色化和功能性需求的不断提升，从材料本体出发，研发集轻质保温、节能利废和绿色环保于一体的装配式建筑基础材料意义重大。将废弃聚苯乙烯 Expanded polystyrene，即EPS颗粒以再生轻骨料的形式引入到高性能水泥基材料中，能够赋予混凝土环保、高比强和优保温隔热等结构与功能祸合特性。基于此，中国专利CN102643055B公开了一种EPS轻集料混凝土及其制备方法，所述轻集料混凝土原料包括水泥350份、粉煤灰90
‑
120份、硅灰30
‑
70份、河砂120
‑
140份、水190
‑
210份、EPS颗粒15
‑
21份、珍珠岩40
‑
60份和聚合物乳液12
‑
18份。该种轻集混凝土的制备工艺包括：造壳、裹浆、混料、成型和养护步骤。利用该种工艺所制备的轻集混凝土有效地解决了混凝土在结构方面轻质、均匀和密实的要求；同时，其还具有优异的综合性能。
[0005]然而，EPS混凝土经过近50年的发展，其轻质化、绿色化、功能化、能源利用有效性和节能性毋庸置疑。但是，目前的研究局限在对EPS混凝土配合比设计、表观密度、力学性能等方面，如何针对当前装配式建筑对围护墙体轻质、早强、高比强、高保温等综合性能的要求，开发适用于未来主流建筑体系的高性能EPS混凝土墙体材料，现有技术还存在可改善的空间。而且，现有技术中EPS轻骨料与水泥浆之间还存在密度差过大问题，在拌制和浇筑过程中容易出现颗粒上浮、分布不均匀等问题。此外，现有EPS混凝土普遍存在低表观密度和高强度、低导热系数和高强度不能兼容等瓶颈。因此，开展轻质高比强、低导热系数、绿色节能EPS轻质混凝土研究迫在眉睫。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对如何令EPS混凝土实现轻质高比强、低导热系数以及绿色功能的技术问题，提供一种环保高强度轻质混凝土及其制备方法。
[0007]一种环保高强度轻质混凝土，其包括如下组分：胶凝材料基体28.65份至29.10份、胶凝材料助剂0.25份至0.35份、改性EPS颗粒70份以及PVA纤维0.65份至1份；其中，所述胶凝材料基体包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰以及粉煤灰；在所述胶凝材料基体中，为55份至73份、所述硫铝酸盐水泥为10至20份、所述硅灰为6份至12份、所述粉煤灰为8份至18份；所述胶凝材料助剂为聚羧酸减水剂或三聚氰胺减水剂的一种；所述改性EPS颗粒为废弃EPS制品回收后，经再生发泡而成，粒径为3至5mm，经过HPMC溶液改性的颗粒。
[0008]具体的，所述胶凝材料基体中，所述硅酸盐水泥为0.65份、所述硫铝酸盐水泥掺量为0.13份、所述硅灰为0.10份、所述粉煤灰为0.12份。
[0009]具体的，所述聚羧酸减水剂为0.31份。
[0010]具体的，所述PVA纤维为0.80份。
[0011]进一步的，一种制备前述的环保高强度轻质混凝土的方法，其包括如下步骤：S1：将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰以及粉煤灰按预设的配方量进行称取；S2：将步骤S1中的各组分混合搅拌120s，搅拌速度为1.5m/s；S3：依次加入水、减水剂以及保水剂后，继续按1.5m/s的速度搅拌60s；S4：按4.5m/s的速度搅拌60s；S5：继续加入改性EPS颗粒；S6：切换为1.5m/s的速度继续搅拌60s；S7：搅拌均匀后出料。
[0012]具体的，在步骤S3中，加入水后，将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰以及粉煤灰与水所形成的胶浆的水胶比调节为0.23。
[0013]具体的，在步骤S1中，将所称取的硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰以及粉煤灰先研磨10min，然后，再进入下一步骤。
[0014]具体的，在步骤S5中，改性EPS颗粒的具体步骤为：先使用量筒量取预设量的EPS颗粒，再将预先制备的HPMC改性剂溶液均匀喷洒到不断翻动的EPS颗粒表面，以使EPS颗粒的表面被完全润湿。
[0015]具体的，改性步骤中，HPMC的掺量为0.05%。
[0016]综上所述，本专利技术一种环保高强度轻质混凝土及其制备方法所揭示的EPS轻质混凝土是一种集节能环保、轻质及优保温隔热于一体的新型功能性混凝土，可解决传统混凝土自重大、保温隔热性能差等缺点；为建筑物高层化、轻质化及装配式围护结构提供了基础材料，有效提高建筑室内舒适度和降低建筑能耗。本专利技术所使用的EPS颗粒由废弃聚苯乙烯泡沫资源化回收再利用而得，再生EPS与混凝土祸合不仅能实现建筑围护结构轻量化、保温隔热和抗震吸能多重功效，还能解决废弃EPS泡沫的白色污染问题，实现节能利废与绿色环保要求。以此为基础，本专利技术基于对EPS混凝土组成
‑
结构
‑
性能关系分析，提出了一种具备环保、轻质以及高强度性能的混凝土及其对应的制备方法。所以，本专利技术一种环保高强度轻质混凝土及其制备方法解决了如何令EPS混凝土实现轻质高比强、低导热系数以及绿色功
能的技术问题。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一种环保高强度轻质混凝土所使用的EPS颗粒的内部微孔结构；图2为本专利技术一种环保高强度轻质混凝土所使用的PVA纤维的物理形貌；图3为本专利技术一种环保高强度轻质混凝土的胶凝材料基体的水胶比对胶浆流动度和表观密度的影响数据图；图4为本专利技术一种环保高强度轻质混凝土的胶凝材料基体的水胶比对胶浆抗压强度的影响数据图；图5为本专利技术一种环保高强度轻质混凝土的胶凝材料基体的水胶比对胶浆抗折强度和脆性系数的影响数据图；图6为本专利技术一种环保高强度轻质混凝土的减水剂对胶凝材料基体所形成的胶浆流动度的影响数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保高强度轻质混凝土，其特征在于，其包括如下组分：胶凝材料基体28.65份至29.10份、胶凝材料助剂0.25份至0.35份、改性EPS颗粒70份以及PVA纤维0.65份至1份；其中，所述胶凝材料基体包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰以及粉煤灰；在所述胶凝材料基体中，为55份至73份、所述硫铝酸盐水泥为10至20份、所述硅灰为6份至12份、所述粉煤灰为8份至18份；所述胶凝材料助剂为聚羧酸减水剂或三聚氰胺减水剂的一种；所述改性EPS颗粒为废弃EPS制品回收后，经再生发泡而成，粒径为3至5mm，经过HPMC溶液改性的颗粒。2.根据权利要求1所述的一种环保高强度轻质混凝土，其特征在于：所述胶凝材料基体中，所述硅酸盐水泥为0.65份、所述硫铝酸盐水泥掺量为0.13份、所述硅灰为0.10份、所述粉煤灰为0.12份。3.根据权利要求1所述的一种环保高强度轻质混凝土，其特征在于：所述聚羧酸减水剂为0.31份。4.根据权利要求1所述的一种环保高强度轻质混凝土，其特征在于：所述PVA纤维为0.80份。5.一种制备如权利要求1至4任一项所述的一种环保高强度轻质混凝土的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1：将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建雄，赵素波，陈晓飞，
申请(专利权)人：惠州市奔达建材实业有限公司，
类型：发明
国别省市：