CN108640549A - 一种解决eps混凝土搅拌过程中颗粒上浮的稳定剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种解决EPS混凝土搅拌过程中颗粒上浮的稳定剂，包括以下重量份的原料：增稠剂2‑5份，减水剂20‑50份，引气剂1‑2份，硅灰400‑500份，粉煤灰300‑400份。本发明颗粒稳定剂制备简单，通过各组分的科学合理搭配可以在保证混凝土的流动性与和易性同时，增加混凝土的粘聚性，提高泡沫颗粒与水泥浆体的上浮阻力，维持颗粒在浆体中的均匀分布，减小分层度。本发明可以完美解决EPS混凝土在搅拌过程中颗粒不均匀带来的强度低、隔热性能差、材料不匀质等难题。

Description

一种解决EPS混凝土搅拌过程中颗粒上浮的稳定剂
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种解决EPS混凝土搅拌过程中颗粒上浮的稳定剂，主要用于建筑中的EPS混凝土的制备，解决EPS颗粒极易上浮造成的泡沫颗粒在混凝土内部分布不均的难题。
背景技术
EPS轻质保温墙体材料在原料、生产、制备、施工、使用各项环节中都充分展示了其与环境友好的生态建材的魅力，是一种经济效益、社会效益和环保效益都很高的建筑材料，在未来的建筑节能领域中有着广阔的发展空间。
然而，由于聚苯乙烯泡沫(EPS)密度极小，仅为7kg/m3～20kg/m3，显著低于水泥浆体密度，在EPS混凝土搅拌成型的过程中，极易产生EPS泡沫颗粒上浮的现象。EPS颗粒上浮不仅会影响混凝土的施工性能，还会降低混凝土的强度和耐久性，颗粒的上浮分层问题是EPS混凝土推广应用的主要难题之一。
控制泡沫颗粒的上浮，现有技术一般采取减少用水量、降低混凝土坍落度的办法，但该办法会引起混凝土的流动性变差，不利于成型和强度发展，目前还未有完美解决该问题的技术措施。因此，急需一种在保证EPS混凝土流动性的同时，还能维持颗粒在浆体中稳定的方法。
发明内容
本发明针对EPS混凝土在搅拌过程中易发生的泡沫颗粒上浮的难题，提供一种颗粒稳定剂，该稳定剂可以保证EPS混凝土有较好的流动性能，同时EPS颗粒能均匀、稳定地分布在水泥浆体中。
本发明的具体技术方案如下：
一种解决EPS混凝土搅拌过程中颗粒上浮的稳定剂，包括以下重量份的原料：增稠剂2-5份，减水剂20-50份，引气剂1-2份，硅灰400-500份，粉煤灰300-400份。
所述增稠剂为纤维素醚，包括甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素等种类。纤维素醚可以大幅度提高水泥砂浆的塑形黏度、屈服应力和临界应变，增加水泥浆体的黏稠度，从而增加轻骨料颗粒上浮的阻力，有利于颗粒在浆体中的稳定。
所述减水剂为减水率达45％的聚羧酸系高效减水剂。增稠剂的加入，会导致混凝土流动性能有一定的降低，需要加入减水剂来提高混凝土的流动性能。此外，增稠剂与减水剂有兼容性的问题，纤维素醚与聚羧酸类减水剂有很好的相容性。
所述引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠和脂肪醇硫酸钠。引气剂加入，旨在水泥浆体中引入适量的气泡，可以降低水泥浆体的密度，减小轻骨料与水泥浆体密度的差距，从而减小EPS泡沫颗粒上浮力。
所述硅灰为铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时的副产品，外观为灰色或灰白色粉末，SiO2含量90％以上，颗粒平均粒径在0.1～0.3μm，比表面积介于20～28m2/g，堆积密度介于160kg/m3～700kg/m3。硅灰颗粒粒径小、比表面积极大，硅灰的掺入可以显著改善混凝土的粘聚性和保水性，提高粘稠度，有利于EPS颗粒的稳定。
所述粉煤灰为灰黑色粉术，SiO2含量介于50％～65％，Al2O3含量介于20％～45％，颗粒平均粒径在0.5～300μm，堆积密度介于500kg/m3～1300kg/m3。粉煤灰颗粒为圆形光滑玻璃质体，可起到滚珠效应，改善混凝土的流动性，同时也能增加粘聚性。
本发明通过对增稠剂、减水剂、引气剂、硅灰、粉煤灰五种组分的有机组合与合理搭配，并精确地找到合理的组分含量，充分发挥各种组分相对应的功能，最终形成一种能解决EPS混凝土搅拌过程中颗粒上浮的稳定剂。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明的稳定剂可以实现EPS混凝土具有较好流动性的同时，保持EPS泡沫颗粒在水泥浆体内部的均匀分布和长期稳定，可制备成骨料颗粒分布均匀、力学性能优异的轻骨料混凝土，可完美解决一直以来轻骨料混凝土颗粒上浮的难题。
(2)本发明所使用的原材料易得，并且价格低廉。
(3)本发明的技术简单易行，综合利用了大量硅灰、粉煤灰等工业废渣，还具有绿色环保的特点。
具体实施方式
本发明所述抗压强度、抗折强度试验方法参考JGJ51-2002《轻骨料混凝土技术规程》进行试验。
本发明采用金属分层度试验筒(3层，内径150mm，每层高度80mm)，对EPS混凝土匀质性进行评价，试验过程如下：(1)将新拌EPS混凝土灌入分层度试验筒中；(2)放置于振动台上振动，振动形式采用定向垂直简谐振动，垂直振幅控制在(0.5±0.02)mm，振动频率为(50±3)Hz，持续振动25s，以加速混凝土的分层作用；(3)振动完毕后将表面抹平，称量筒中每层混凝土的质量；(4)按公式计算分层度，式中γ为分层度，Wn为每层混凝土质量，W为三层混凝土总质量。
所述硅灰SiO2含量90％以上，颗粒平均粒径在0.1～0.3μm，比表面积介于20～28m2/g，堆积密度介于160kg/m3～700kg/m3。
所述粉煤灰SiO2含量介于50％～65％，Al2O3含量介于20％～45％，颗粒平均粒径在0.5～300μm，堆积密度介于500kg/m3～1300kg/m3。
所使用的“聚羧酸减水剂”的减水率达45％，含固量≥40％。
实施例
本发明稳定剂的配方为：增稠剂2-5份，减水剂20-50份，引气剂1-2份，硅灰400-500份，粉煤灰300-400份。
(1)水泥，江南小野田PO 42.5级，其性能如下：
(2)砂子，采用普通河砂，性能如下：
按照下列质量配合比制备搅拌EPS混凝土，各混凝土试样配方均相同，仅稳定剂的掺量不相同，如下表：
按照上述的配合比，研究不同稳定剂掺量对EPS颗粒均匀性的影响，得结果如下表所示。

Claims (6)

1.一种解决EPS混凝土搅拌过程中颗粒上浮的稳定剂，其特征在于包括以下重量份的原料：增稠剂2-5份，减水剂20-50份，引气剂1-2份，硅灰400-500份，粉煤灰300-400份。
2.根据权利要求1所述的稳定剂，基特征在于增稠剂为纤维素醚，包括甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素等种类。
3.根据权利要求1所述的稳定剂，基特征在于减水剂为减水率达45％的聚羧酸系高效减水剂。
4.根据权利要求1所述的稳定剂，基特征在于引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，包括脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠和脂肪醇硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的稳定剂，基特征在于硅灰中SiO2含量90％以上，颗粒平均粒径在0.1～0.3μm，比表面积介于20～28m2/g。
6.根据权利要求1所述的稳定剂，基特征在于粉煤灰SiO2含量介于50％～65％，Al2O3含量介于20％～45％，颗粒为圆形光滑玻璃质体，颗粒平均粒径在0.5～300μm。
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