CN115124306A - 一种大流态轻质高强eps混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大流态轻质高强EPS混凝土及其制备方法,属于混凝土技术领域。一种大流态轻质高强EPS混凝土,按重量份计包含水泥350‑400份、粉煤灰100‑150份、石灰石粉70‑120份、石英砂90‑140份、玻化微珠80‑140份、聚苯颗粒1‑2份、引气剂0.05‑0.1份、纤维1‑3份、增稠剂0.05‑0.15份、胶粉1.5‑4.5份、防水剂0.3‑0.6份、减水剂3‑6份、水150‑200份,所述引气剂包含脂肪醇磺酸盐类、α‑烯基磺酸钠。本发明还提供一种大流态轻质高强EPS混凝土的制备方法。本发明中通过在混凝土中添加适量的引气剂、EPS颗粒、玻化微珠,实现降低浆料密度的目的,浆料具有超大的流动性、良好的和易性、较低的表观密度、较高的抗压强度、较低的吸水率和优异的保温性能。可用于制作外墙板、内墙板、楼板、屋面板和保温板等。

Description

一种大流态轻质高强EPS混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土技术领域,具体涉及一种大流态轻质高强EPS混凝土及其制备方法。
背景技术
聚苯乙烯泡沫混凝土(EPS混凝土)是根据复合材料原理发展起来的一种有机与无机复合的轻质混凝土,可以用于诸多建筑结构方面,如EPS保温涂层、EPS砂浆、EPS密封腻子、EPS轻质灰浆、EPS混凝土内外墙板等。此外,EPS混凝土还在道路回填与找平、防冻路基、保温屋面、楼面隔音以及海洋水中漂浮结构等领域。对于EPS混凝土来说,表观密度是一个重要参数,其直接影响和决定EPS混凝土的性能。从1990年开始,国外就有学者开展了EPS轻质高强混凝土的研究工作,通过利用EPS颗粒取代粗集料和部分细集料配制出强度为3.0MPa~10MPa,表观密度在1400kg/m3以下的EPS混凝土,并对EPS混凝土的强度与表观密度关系进行了探讨。随后上海交通大学陈兵制备出了表观密度在800kg/m3~1800kg/m3、抗压强度达到10MPa~25MPa的优质EPS混凝土。
然而,EPS混凝土有两个弱点,其一,EPS颗粒超轻,对于大流动性混凝土而言,EPS颗粒易上浮产生离析;其二,EPS颗粒表面光滑、憎水性强,EPS颗粒与水泥砂浆的过渡层界面粘结力弱,强度低。针对上述问题一般采用添加多种外加剂进行改善。
包括:1)添加增稠剂,增加浆体黏度,抑制EPS颗粒上浮;2)添加聚合物改性剂,改善EPS颗粒与水泥浆的界面性能,增加界面粘结性能;3)添加引气剂,降低水泥浆体的密度,减小EPS颗粒与水泥浆的密度差,避免EPS颗粒上浮;然而,采用上述技术手段制备的EPS混凝土一般流动性小或者强度低。目前研究表明,表观密度小于1200kg/m3的EPS混凝土,无法同时具有大流动性和较高抗压强度。另外现有技术中添加的引气剂大多为烷基磺酸钠类的引气剂,这种引气剂的稳定性较差,易引起塌模,混凝土品质难以保证。所以想要获得大流动性轻质高强的EPS混凝土,必须提高基质强度、增强EPS与水泥砂浆的界面粘结力,改善外加剂的性能。
发明内容
本发明的目的在于:克服现有技术中的不足之处,提供一种大流态轻质高强EPS混凝土及其制备方法。本发明中的混凝土的浆料稳定性好,EPS颗粒均匀分布在水泥浆中,浆料的流动性好,混凝土固化以后具有很低的密度、较高的抗压强度,良好的保温隔热性能,较低的吸水率,纤维的加入使混凝土具备一定的抗裂性能,提高了混凝土内部的粘结力,对混凝土的整体具有约束作用。同时本申请中提供的制备方法中将物料分组混合,然后最后加入聚苯颗粒,浆料中稳定的状态,使得聚苯颗粒能够均匀的分布在浆料中,避免了混凝土部分物质局部聚集的现象,提高固化混凝土的抗压强度。
一种大流态轻质高强EPS混凝土,按重量份计包含水泥350-400份、粉煤灰100-150份、石灰石粉70-120份、石英砂 90-140份、玻化微珠80-140份、聚苯颗粒1-2份、引气剂0.05-0.1份、纤维1-3份、增稠剂0.05-0.15份、胶粉1.5-4.5份、防水剂0.3-0.6份、减水剂3-6份、水150-200份。
本发明中,所述的水泥为强度等级不小于52.5等级的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。
所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
所述石灰石粉比表面积大于400m2/kg。
所述石英砂粒径不大于0.6mm。
所述玻化微珠的粒径为0.2-0.5mm,容重0.15-0.2g/cm3,导热系数0.035-0.045
W/(m•K),漂浮率≥98%。
所述聚苯颗粒为发泡聚苯乙烯颗粒,所述聚苯颗粒的粒径为3-5mm,堆积密度为7-10kg/m3,表观密度为10-15kg/m3
所述纤维为长度为6-12mm的聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维中的一种或两种。
所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率不低于25%。
所述胶粉为可再分散醋酸乙烯酯/乙烯共聚胶粉。
所述防水剂为有机硅类粉剂。
所述引气剂为包含脂肪醇磺酸盐类、α-烯基磺酸钠中的一种或两种,所述脂肪醇磺酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠中的一种。
所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚,同时也作为引气剂的稳泡剂,它可以增加水泥浆的稠度,使气泡膜的机械强度增加,气泡不易破碎,起到稳泡的作用。
基于上述大流态轻质高强EPS混凝土的配比,本发明还提出一种大流态轻质高强EPS混凝土的制备方法,包括以下步骤:
(1)将水泥、粉煤灰、石灰石粉、石英砂、玻化微珠、纤维、胶粉、防水剂预处理,得到A组分;
(2)将减水剂、增稠剂、80%的水,引气剂进行预混得到B组分;
(3)先将A组分置于搅拌机中搅拌5min,再加入B组分和余下的水,搅拌1-2min得到拌合物,拌合物呈流态化后加入聚苯颗粒,搅拌1.5-2.5min,当表观密度在1100kg/m3-1200kg/m3之间时,停止拌合;当拌合物表观密度大于1200kg/m3时,继续拌合1min左右,并及时检测表观密度,直至符合要求,即得到EPS轻质混凝土。
本发明的技术方案中,各组分选材和配比科学,提高混凝土的抗压强度;玻化微珠质轻、引气剂可引入微小气泡、增稠剂可增加浆体黏度以及维持气泡的稳定性,确保EPS混凝土中所有物质分布均匀,获得较低的表观密度和较高的抗压强度;纤维起到抗裂及减少混凝土自收缩等作用,粉煤灰、石灰石粉复合掺合材起到替代部分水泥以及减少混凝土的水化热的作用,进而有效降低混凝土的开裂风险。
有益效果;
(1)本发明的引气剂中包含脂肪醇磺酸盐类、α-烯基磺酸钠,引气剂分子结构中含有极性较强的聚醚链,在共价键和氢键的互相作用下,有效阻碍粒子靠近,使水泥浆均匀分散。同时引气剂分子结构中的水溶性基团在具有极性的悬浮体系中,在颗粒表面可以形成厚厚的分子层,使得浆料整体更加的均匀,流动性也均匀稳定。
(2)同时玻化微珠取代部分砂,降低水泥浆的密度,在引气剂的共同作用下使EPS颗粒均匀分布在水泥浆中,混凝土的浆料稳定性好,EPS颗粒均匀分布在水泥浆中,浆料的流动性好,混凝土固化以后具有很低的密度、较高的抗压强度,良好的保温隔热性能,较低的吸水率。
(3)纤维的加入使混凝土具备一定的抗裂性能,提高了混凝土内部的粘结力,对混凝土的整体具有约束作用。
(4)与普通混凝土相比,自身重量大幅度降低,对结构承载力的要求降低,在保证混凝土浆料流动性的同时固化以后具有较高的抗压强度,良好的保温隔热性能,较低的吸水率。
(5)本发明中提供的制备方法中将物料分组混合,最后加入聚苯颗粒,浆料中稳定的状态,使得聚苯颗粒能够均匀的分布在浆料中,在水泥水化、固化以后得到的混凝土的形状更加稳定,避免了混凝土部分物质局部聚集的现象,所以得到的混凝土抗压强度可以达到13.5MPa。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
一种大流态轻质高强EPS混凝土是指EPS混凝土干表观密度为1050-1150kg/m3,坍落度大于180mm,扩展度大于500mm,抗压强度可达到13.5MPa,导热系数小于0.32W/(m·K)的一种新型的EPS混凝土,其具有重量轻、工作性能好、强度高、保温性能好、耐久性好等优点,随着当前装配式建筑工程正朝着轻量化、功能化的方向发展,大流态轻质高强EPS混凝土能够为轻质构件、保温装饰一体化构件的制造提供可靠的技术支持。但由于EPS混凝土自身存在浆料均匀性差、流动度小、施工困难、强度较低、自收缩开裂的缺陷,如何解决这些缺陷以将大流动性轻质高强EPS混凝土运用至装配式建筑工程具有极高的研究价值。
本发明的技术方案中,各组分选材和配比科学,提高混凝土的抗压强度;玻化微珠质轻、引气剂可引入微小气泡、增稠剂可增加浆体黏度以及维持气泡的稳定性,确保EPS混凝土中所有物质分布均匀,获得较低的表观密度和较高的抗压强度;纤维起到抗裂及减少混凝土自收缩等作用,粉煤灰、石灰石粉复合掺合材起到替代部分水泥以及减少混凝土的水化热的作用,进而有效降低混凝土的开裂风险。
需要说明的是,所述水泥为强度等级不小于52.5等级的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。采用高标号的水泥可提升水泥砂浆的基质强度,进一步提升EPS混凝土的强度。
所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰,粉煤灰中含有大量玻璃微珠不仅可以降低水泥砂浆基质的密度,而且可以起到很好的滚珠效应,增大浆体的流动性;进一步地,粉煤灰中的活性二氧化硅和氧化铝与水泥水化产物反应,生成大量水化硅酸凝胶,填充孔隙,使孔径细化,提高EPS混凝土的强度。
所述石灰石粉比表面积大于400m2/kg,具有良好的形态效应和填充效应,细小的石灰石粉颗粒对水泥水化过程中形成的“絮凝结构”有着解絮作用,这对混凝土的工作性能有非常大的好处。石灰石粉颗粒比较规则,颗粒呈球状,表面光滑,其形貌效应较好。它的球形颗粒在水泥颗粒间可以起到“滚珠”的作用,增加混凝土拌合物的流动性。
所述石英砂粒径不大于0.6mm,细度模数1.9,在EPS混凝土中起骨架作用,具有坚硬、耐磨、化学性能稳定等优点,能提高EPS混凝土的强度。
所述玻化微珠是由加工后的松脂岩矿砂在电加热方式下经特殊方法膨化煅烧制成的。膨胀颗粒表面经瞬间高温熔化,克服了孔间表面张力而自由闭合,再经降温形成了具有连续玻璃化且封闭的颗粒表面,同时颗粒内部保持着完整的多孔空心结构。玻化微珠自身的封闭结构和胶凝材料对其包裹而形成的封闭结构,使空气在孔隙中很难产生对流传热,从而起到保温隔热的作用。所以玻化微珠具有质轻、隔热防火、理化性能稳定等优良特性。通过将玻化微珠作为轻细骨料,EPS混凝土表观密度降低、流动性更好、保温性能提升。此外,玻化微珠表面具有亲水性,水泥属于离子型化合物,其表面基团具有强烈的吸水性。二者混合时,水泥砂浆会充分包裹玻化微珠颗粒,玻化微珠颗粒和水泥砂浆界面接触点的面积增加,使得混凝土的抗压强度提高。
进一步地,所述玻化微珠粒径为0.2-0.5mm,容重0.15-0.2g/cm3,导热系数0.035-0.045W/(m•K),漂浮率≥98%,有效降低EPS混凝土的表观密度,使其达到设计要求密度值;有效提高EPS混凝土的强度,使混凝土强度达到设计要求强度值。
所述聚苯颗粒(EPS颗粒)是蜂窝状的膜结构,内部孔洞封闭,粒型为圆球形,表面光滑不吸水,是一种超轻质高效保温材料,具有质轻、吸水率低、保温性能好和流动性好等优点,通过将EPS颗粒作为轻粗骨料,EPS混凝土表观密度降低、流动性更好、保温性能好。
进一步地,EPS颗粒粒径为3-5mm,堆积密度为7-10kg/m3,表观密度为10-15kg/m3,导热系数为0.042W/(m·K),有效降低EPS混凝土的表观密度,提升保温性能。采用较小粒径的EPS颗粒,能够有效提高EPS混凝土的强度。
所述纤维为长度6-12mm的聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维中的一种或两种。纤维具有一定的亲水性,乱向分布的纤维不仅可以阻止EPS混凝土分层离析和泌水,同时起到分离水泥砂浆基体中大孔的作用,使裂纹细微化;同时纤维中的羟基能够与胶浆水化产物中的羟基形成氢键,增强纤维与水泥砂浆的界面粘结力,可抵抗EPS混凝土的塑性收缩和干缩,减少裂缝。
所述引气剂为包含脂肪醇磺酸盐类、α-烯基磺酸钠中的一种或两种,所述脂肪醇磺酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠中的一种。本发明采用的引气剂为自制引气剂,分子结构中含有极性较强的聚醚链,在范德华力、静电力、离子键、共价键和氢键的互相作用下,牢牢的吸附在浆料颗粒表面,有效阻碍粒子靠近,使水泥浆均匀分散。
进一步地,本发明中的自制引气剂分子结构中带有水溶性的基团,如-OH、-SO3 等,在具有极性的悬浮体系中,该部分基团可以较好的溶于介质,在介质中完全伸展,在颗粒表面可以形成厚厚的分子层,维持气泡的稳定,气泡的稳定性能够使得浆料整体更加的均匀稳定。
进一步地,自制引气剂中存在憎水基团和亲水基团,在混凝土水泥一水一气组成的界面上,憎水基团向空气一面定向吸附,亲水基团与水泥颗粒、水化粒子吸附,在水泥颗粒及其水化粒子表面上形成憎水化吸附层,这种吸附层在憎水基的作用下力图靠近空气表面,引气剂在这种多重界面上的吸附作用显著降低了水的表面张力,使在搅拌过程中混凝土能引入大量的气泡,这些气泡带有相同的电荷,相互排斥,使得这些气泡均匀分布。在混凝中如果钙盐的含量较高,引气剂能够使钙盐产生沉淀并吸附在气泡的液膜表面,增加了气泡膜的厚度,有效防止了气泡的破灭、提高了气泡的稳定性。
具体地,所述引气剂可增加水泥颗粒表面的电负性、静电斥力作用,降低水泥浆的表面张力,从而使颗粒在介质中分散均匀,进而使浆体粘度更低,流变性能更好。另外引气剂能在混凝土拌和过程中引入大量微小、均匀独立的气泡,起到了滚珠轴承的作用,使骨料颗粒间摩擦力减小,同时相对增加了水泥浆的体积,降低浆体的密度,提高新拌混凝土的流动性,且使混凝土和易性也得到改善。
此外,其他组分应符合以下标准:所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率不低于25%,能够维持EPS混凝土坍落度基本不变的情况下,减少拌合用水量。所述胶粉为可再分散醋酸乙烯酯/乙烯共聚胶粉,可增加浆料的流动性、提高混凝土的抗裂性能。所述防水剂为有机硅类粉剂,能降低EPS混凝土吸水率,提高耐久性。所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚,粘度10万mPa.s,它同时也作为引气剂的稳泡剂,增加水泥浆的稠度,使气泡膜的机械强度增加,气泡不易破碎,起到稳泡的作用。
上述配方,各组分的特点和科学配比,特别是在引气剂、玻化微珠、EPS颗粒三种轻物质与水泥浆的相互作用,相互结合下,形成了物相均匀稳定的混凝土拌合物,制备出了满足设计要求的大流动性轻质高强EPS混凝土。
一种基于前文所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土的制备方法,包括以下步骤;
(1)将水泥、粉煤灰、石灰石粉、石英砂、玻化微珠、纤维、胶粉、防水剂预处理,得到A组分;
(2)将减水剂、增稠剂、80%的水,引气剂进行预混得到B组分;
(3)先将A组分置于搅拌机中搅拌5min,再加入B组分和余下的水,搅拌1-2min得到拌合物,拌合物呈流态化后加入聚苯颗粒,搅拌1.5-2.5min,当表观密度在1100kg/m3-1200kg/m3之间时,停止拌合,当拌合物表观密度大于1200kg/m3时,继续拌合1min左右,并及时检测表观密度,直至符合要求,即得到EPS轻质混凝土。
本发明的一种大流态轻质高强EPS混凝土可替代蒸压加气混凝土条板,用于制作外墙板、内墙板、楼板、屋面板和保温板等,强度高,可浇筑施工,可制作规定尺寸的大板,整体性好,吸水率低,耐久性好。也可用于制作轻钢龙骨复合外挂墙板或一体化单元式外挂墙板,可大幅降低自重(自重仅为传统混凝土材料的1/2),提升围护结构的保温性能。
下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。
实施例1
一种大流态轻质高强EPS混凝土,按重量份计包含水泥350份、粉煤灰100份、石灰石粉70份、石英砂90份、玻化微珠80份、聚苯颗粒1份、引气剂0.05份、纤维1份、增稠剂0.05份、胶粉1.5份、防水剂 0.3份、减水剂3份、水150份,所述引气剂为包含脂肪醇磺酸盐类、α-烯基磺酸钠,所述脂肪醇磺酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚。
所述玻化微珠的容重0.2g/cm3,导热系数0.035-0.045W/(m•K),粒径0.2mm,漂浮率≥98%,耐火度1280-1360℃。
所述聚苯颗粒为发泡聚苯乙烯颗粒,所述聚苯颗粒的粒径为3mm,堆积密度7kg/m3,表观密度为10kg/m3
所述水泥为52.5级的普通硅酸盐水泥。关于其他组分的性能要求如下,
所述石灰石粉比表面积500m2/kg。
所述石英砂粒径0.6mm,堆积密度为1425kg/m3,表观密度为2650kg/m3
所述纤维为长度为6mm的聚丙烯纤维、6mm的聚乙烯醇纤维混合而成。
所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率不低于25%。
所述胶粉为可再分散醋酸乙烯酯/乙烯共聚胶粉。
一种基于前文所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土的制备方法,包括以下步骤;
(1)将水泥、粉煤灰、石灰石粉、石英砂、玻化微珠、纤维、胶粉、防水剂预处理,得到A组分;
(2)将减水剂、增稠剂、总用水量的80%、引气剂进行预混得到B组分;
(3)先将A组分置于搅拌机中搅拌5min,再加入B组分和总用水量的20%搅拌2min得到拌合物,拌合物呈流态化后加入聚苯颗粒,搅拌2.5min,当表观密度在1100kg/m3-1200kg/m3之间时,停止拌合,当拌合物表观密度大于1200kg/m3时,继续拌合1min左右,并及时检测表观密度,直至符合要求,即得到EPS轻质混凝土。
实施例2-4中各物质的组成及份数如下;其中,实施例2中纤维为12mm的
聚丙烯纤维,实施例3中纤维为12mm的聚乙烯醇纤维,实施例2-4中相对应的混凝土的制备方法与实施例1相同;
Figure DEST_PATH_IMAGE001
同时设置对比例1至3,对比例1至3与实施例2相同,区别仅在于是否添加了玻化微珠、引气剂,对比例1至3的具体组成如下;
Figure 75894DEST_PATH_IMAGE002
取实施例1-4以及对比例1-3中所制备的混凝土进行以下性能检测;
(1)相关性能检测分别依据GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验
方法标准》;
(2)GB/T50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》;
(3)JGJ/T12-2019《轻骨料混凝土应用技术标准》进行检测。
Figure DEST_PATH_IMAGE003
从以上实施例可以得出,本发明制备的一种大流态轻质高强EPS混凝土干密度等级为D1100,抗压强度>10MPa,高强度13.5MPa,低强度11.8MPa,比广东省地方标准DBJ15-62-2008《轻珠混凝土技术规程》中规定的高强度8.5MPa,提高59%;比规定的低强度5.7MPa,提高107%,数值大幅提升;且坍落度大于200mm,扩展度大于500mm,为大流动性混凝土,施工性能佳;导热系数小于0.32W/(m·K),保温性能优异;燃烧等级为A级,是一种比同密度等级轻珠混凝土、泡沫混凝土性能更优异的新型的EPS混凝土。
坍落度和扩展度的数值可以判断出浆料的流动性。从对比例数据可以看出,对比例1:流动性好,但表观密度大,抗压强度低;对比例2:无流动性,和易性差,且表观密度大;对比例3:流动性好,但表观密度大,EPS颗粒与砂浆密度差过大,浆料分层,颗粒上浮;
通过对比实施例与对比例数据可以得出,本发明中的混凝土的干表观密度明显低于对比例中的干表观密度,可以获得满足设计要求密度等级的轻质混凝土,而且本发明中浆料的稳定性好,抗压强度高。通过坍落度、扩展度的对比可知,本申请中即使添加了引气剂和玻化微珠,在降低表观密度的同时,并没有对浆料的塌落度、扩展度造成大的影响;所以添加合适计量的引气剂、玻化微珠及外加剂不仅可以降低浆料的密度,而且可以获得较高的抗压强度。

Claims (9)

1.一种大流态轻质高强EPS混凝土,其特征在于,按重量份计包含水泥 350-400份、粉煤灰100-150份、石灰石粉70-120份、石英砂 90-140、玻化微珠80-140、聚苯颗粒1-2份、引气剂0.05-0.1份、纤维1-3份、增稠剂 0.05-0.15份、胶粉1.5-4.5份、防水剂 0.3-0.6份、减水剂3-6份,所述引气剂为包含脂肪醇磺酸盐类、α-烯基磺酸钠中的一种或两种,所述脂肪醇磺酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土,其特征在于,所述的水泥为强度等级不小于52.5等级的硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1或2所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土,其特征在于,
所述石灰石粉比表面积大于400m2/kg。
4.根据权利要求3所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土,其特征在于,所述石英砂粒径不大于0.6mm,细度模数1.9。
5.根据权利要求4所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土,其特征在于,所述玻化微珠的粒度为0.2-0.5mm,容重0.15-0.2g/cm3
6.根据权利要求4所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土,其特征在于,所述聚苯颗粒为发泡聚苯乙烯颗粒,所述聚苯颗粒的粒径为3-5mm,堆积密度7-10kg/m3,表观密度为10-15kg/m3
7.根据权利要求6所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土,其特征在于,所述纤维为长度6-12mm的聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维中的一种或两种。
8.根据权利要求6所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂,减水率不低于25%。
9.一种基于权利要求1至8中任意一项所述的一种大流态轻质高强EPS混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤;
(1)将水泥、粉煤灰、石灰石粉、石英砂、玻化微珠、纤维、胶粉、防水剂预处理,得到A组分;
(2)将减水剂、增稠剂、总用水量的80%、引气剂进行预混得到B组分;
(3)先将A组分置于搅拌机中搅拌5min,再加入B组分和余下的水,搅拌1-2min得到拌合物,拌合物呈流态化后加入聚苯颗粒,搅拌1.5-2.5min,当表观密度在1100kg/m3-1200kg/m3之间时,停止拌合;当拌合物表观密度大于1200kg/m3时,继续拌合1min左右,并及时检测表观密度,直至符合要求,即得到EPS轻质混凝土。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115536323A (zh) * 2022-10-20 2022-12-30 深圳市恒星建材有限公司 一种轻质轻集料混凝土及其制备方法
CN116425447A (zh) * 2023-04-12 2023-07-14 保利长大工程有限公司 一种流变剂及其制备方法、索塔混凝土及其制备方法
CN117447229A (zh) * 2023-10-26 2024-01-26 山东智胜节能建材有限公司 一种自保温砌块及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020072416A (ko) * 2001-03-09 2002-09-16 보경산업개발 주식회사 폐스티로폴 입자를 이용한 경량성토재와 이를 활용한구조물 뒤채움공법 및 복토공법
CN101508593A (zh) * 2009-02-25 2009-08-19 中国建筑材料科学研究总院 超轻绝热泡沫混凝土及其应用
CN103951350A (zh) * 2014-04-25 2014-07-30 中南大学 一种结构保温轻骨料混凝土
CN108640549A (zh) * 2018-05-04 2018-10-12 南京林业大学 一种解决eps混凝土搅拌过程中颗粒上浮的稳定剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020072416A (ko) * 2001-03-09 2002-09-16 보경산업개발 주식회사 폐스티로폴 입자를 이용한 경량성토재와 이를 활용한구조물 뒤채움공법 및 복토공법
CN101508593A (zh) * 2009-02-25 2009-08-19 中国建筑材料科学研究总院 超轻绝热泡沫混凝土及其应用
CN103951350A (zh) * 2014-04-25 2014-07-30 中南大学 一种结构保温轻骨料混凝土
CN108640549A (zh) * 2018-05-04 2018-10-12 南京林业大学 一种解决eps混凝土搅拌过程中颗粒上浮的稳定剂

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115536323A (zh) * 2022-10-20 2022-12-30 深圳市恒星建材有限公司 一种轻质轻集料混凝土及其制备方法
CN116425447A (zh) * 2023-04-12 2023-07-14 保利长大工程有限公司 一种流变剂及其制备方法、索塔混凝土及其制备方法
CN116425447B (zh) * 2023-04-12 2023-11-17 保利长大工程有限公司 一种流变剂及其制备方法、索塔混凝土及其制备方法
CN117447229A (zh) * 2023-10-26 2024-01-26 山东智胜节能建材有限公司 一种自保温砌块及其制备方法

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