CN1296930A - 聚苯乙烯轻混凝土 - Google Patents

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Abstract

聚苯乙烯轻混凝土,以硅酸盐水泥或者氟石膏、矿渣和粉煤灰作为基体,采用废弃的膨胀聚苯乙烯包装材料颗粒或者膨胀聚苯乙烯颗粒作为轻集料,经充分混合搅拌,入模振动成型,预养,高温蒸压,烘干,在高温下抽真空后制得。由于本发明充分利用了膨胀聚苯乙烯的低熔点热塑性特点,使得本发明制品具有轻质,保温性能好的特点,还具有高强度的材性,可以用来制作建筑物承重构件,比一般轻混凝土用途广泛。

Description

聚苯乙烯轻混凝土
聚苯乙烯轻混凝土，涉及有机和无机材料复合制造轻混凝土技术。
轻质混凝土的制备方法有多种；气孔混凝土，采用膨胀珍珠岩，膨胀蛭石等矿物材料为集料的轻混凝土。气孔混凝土由于自身发气或在水中加入泡沫而降低混凝土容重，但要形成气泡所需水量较大，导致该种混凝土的物理力学性能较差，尤其是抗压强度及干燥收缩性能较差。无机矿物轻集料混凝土，由于集料强吸水率及集料在混凝土结构中的不均匀性，因此强度也较小。
亦有用无机与有机材料复合制得强度高的聚合物混凝土，但因容重过大工艺复杂且价格昂贵影响了推广应用。
在国外，有用膨胀聚苯乙烯颗粒替代原轻集料加入混凝土中制作保温混凝土及制品的应用。目的是减轻保温混凝土及制品的重量。膨胀聚苯乙烯的特点是：呈球形颗粒状且含有98％气体，容重轻，保温性能好，孔结构为圆形封闭孔，憎水，吸水率极低。近些年来，我国也有采用膨胀聚苯乙烯作为混凝土的轻集料替代品，相当于将空气或者泡沫固化后加入混凝土中制作轻混凝土的报道和应用。由于膨胀聚苯乙烯拌和在混凝土中只是简单地与混凝土机械地混合在一起，虽然减轻了混凝土的容重，由于没有能够充分利用聚苯乙烯的特点，这类轻混凝土的强度不高，不能作为构筑物承重结构的材料，应用范围受到限制。而且采用膨胀聚苯乙烯制得的轻混凝土成本较高。
为了克服上述轻混凝土的不足，发明人长期研究提出了一种采用废弃膨胀聚苯乙烯制品作为轻混凝土的轻集料，以进一步降低成本，并且利用膨胀聚苯乙烯的低熔点，热塑性的特点，制得多孔，轻质，保温，高强度，低成本的聚苯乙烯轻混凝土。
本发明采用水泥或者氟石膏、矿渣作为轻混凝土的胶凝材料，并在其中掺加粉煤灰，作为轻混凝土的基体，水泥与粉煤灰之比为2∶1～1∶1。将废弃的膨胀聚苯乙烯包装材料破碎成适当大小的颗粒或者采用膨胀聚苯乙烯颗粒作为轻混凝土的轻集料按水泥和粉煤灰总体积的50～60％加入基体拌和在一起，加水后经搅拌机充分混合搅拌后浇注入模，振动成型并抹平表面。待静停养护成型后，再采用蒸压养护方法，首现在40℃～60℃温度下予养4～6小时，然后在180℃高温下蒸压8～10小时，使轻混凝土基体得以充分水化，强度增高。此时的基体中的聚苯乙烯轻集料处于热融状态，而基体为潮湿状态两者不能很好地粘结在一起。因此在高温蒸压养护后对轻混凝土制品再在100℃±5℃温度下烘干，使制品中的游离水分充分蒸发，而高温下的聚苯乙烯轻集料具有流淌度，接着在真空度为600～700毫米汞柱下抽真空0.5～3小时使具有一定流淌度的聚苯乙烯轻集料渗入到其周围基体的空隙中去，待冷却后与基体紧密地粘结在一起，进一步提高制品的的强度，使聚苯乙烯轻混凝土具有多孔，轻质，保温，高强度的物理力学性能，可作为制作建筑物承重构件的材料。
本发明的优点是明显的；
1．本发明采用废弃的膨胀膨胀聚苯乙烯制品经破碎后代替原轻混凝土中的轻集料，既可变废为宝，减少环境污染，有明显地经济、社会效益。
2．本发明充分利用了膨胀聚苯乙烯的低溶点，热塑性特点，通过高压蒸养，高温烘干经抽真空后使得本发明不仅具有轻质，保温，还具有高强度，低吸水的材性，见表一，
表一
聚苯乙烯混凝土 加气混凝土 普通混凝土 膨胀珍珠岩混凝土
    γ0     1000     1000     2400     1070
    R     180     80
拉/压     1/5.3 1/10    ～1/14 1/8～1/12
折/压     1/2.9 1/5   1/5.9     1/8.8
由于聚苯乙烯轻混凝土的抗拉比约为1/5.3，是普通混凝土抗拉比的二倍，因此可以用来制作建筑物的承重构件，比一般轻质混凝土的用途更广泛。
3．本发明的生产只需对现有的加气混凝土制品或者普通混凝土制品生产线稍作调整，就可生产，因此投资少，利于推广应用。
附图为本发明实施例的工艺流程图，现根据附图对发明作进一步的描述；
实施例一，
本发明采用硅酸盐水泥，粉煤灰和经破碎的废弃膨胀聚苯乙烯包装材料颗粒放入搅拌机加水充分混合搅拌，其中硅酸盐水泥与粉煤灰之比为1∶1作为基体。膨胀聚苯乙烯颗粒的掺入量是硅酸盐水泥和粉煤灰总体积的60％。混合搅拌至均匀后，把混合料浇入模具中，在振动台上振动成型，振动时间以混合料中的轻集料不出现上浮为宜。振动成型后抹平制品表面，带模放在养护室内静停养护一天。静停养护结束，拆去模板，将制品放在60℃温度下予养4小时，然后在180℃高温下蒸压8小时。由于膨胀聚苯乙烯与潮湿的基体粘结差，所以在高压蒸养后把制品放在105℃温度下烘干，使制品中所含的游离水份得以蒸发和使膨胀聚苯乙烯处于热融状态，具有一定的流淌度。最后在180℃高温，真空度为700毫米汞柱状态下抽真空0.5小时，使具有一定的流淌度的膨胀聚苯乙烯渗入到其周围基体的空隙中去与基体紧密地粘结成一体，使制品的强度进一步提高，制得轻质，保温，强度高的聚苯乙烯轻质混凝土。
实施例二，
采用硅酸盐水泥，粉煤灰和经破碎的废弃膨胀聚苯乙烯包装材料颗粒放入搅拌机加水充分混合搅拌，其中硅酸盐水泥与粉煤灰之比为2∶1作为基体。膨胀聚苯乙烯颗粒的掺入量是硅酸盐水泥和粉煤灰总体积的50％。混合搅拌至均匀后，把混合料浇入模具中，在振动台上振动成型，振动时间以混合料中的轻集料不出现上浮为宜。振动成型后抹平制品表面，带模放在养护室内静停养护一天。静停养护结束，拆去模板，将制品放在60℃温度下予养4小时，然后在180℃高温下蒸压10小时。由于膨胀聚苯乙烯与潮湿的基体粘结差，所以在高温蒸压后把制品放在≥95℃温度下烘干，使制品中所含的游离水份得以蒸发和使膨胀聚苯乙烯处于热融状态，具有一定的流淌度。最后在180℃高温，真空度为600毫米汞柱状态下抽真空3小时，使具有一定的流淌度的膨胀聚苯乙烯渗入到其周围基体的空隙中去与基体紧密地粘结成一体，使制品的强度进一步提高。从而制得轻质，保温，强度高的聚苯乙烯轻质混凝土。

Claims (1)

  1. 聚苯乙烯轻混凝土，其特征在于：采用硅酸盐水泥或者氟石膏、矿渣与粉煤灰之比为2∶1～1∶1作为基体，将废弃的膨胀聚苯乙烯包装材料破碎成适当大小的颗粒或者采用膨胀聚苯乙烯颗粒作为轻集料按硅酸盐水泥或者氟石膏、矿渣和粉煤灰总体积的50～60％加入基体，加水经充分混合搅拌，入模，振动成型后，在40℃～60℃温度下予养4～6小时，然后在180℃高温下蒸压8～10小时，在100℃±5℃温度下烘干后，在180℃高温、真空度为600～700毫米汞柱下抽真空0.5～3小时制得。
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