專利名稱：：節(jié)能環(huán)保型eps輕骨料混凝土及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種建筑內(nèi)、外墻以及屋面保溫體系中的保溫材料，具體涉及一種節(jié)能環(huán)保型EPS輕骨料混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)：
：建筑節(jié)能的中心是減少建筑耗能，提高建筑的能源利用效率。目前應(yīng)用較普遍、生產(chǎn)及工藝較成熟的幾種節(jié)能墻體材料有空心粘土磚、陶?；炷疗鰤K(陶粒磚)、蒸壓加氣混凝土砌塊、普通混凝土砌塊(包括空心混凝土砌塊)、膨脹珍珠巖砌塊等。除蒸壓加氣混凝土砌塊外，上述墻體材料的保溫隔熱能力有限，不能滿足目前建筑節(jié)能50%(按照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，即圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)、照明參數(shù)均按現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)定，計(jì)算其全年的暖通空調(diào)和照明能耗，相當(dāng)于八十年代建筑能耗的50%)的需要。因此，采用和開(kāi)發(fā)新型保溫隔熱建筑材料是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)大量廢棄的EPS(ExpandedPolystyrene)材，如廢棄的EPS包裝板、一次性飯盒等，這些材料不能自然生物消解，焚燒處理又會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，因此成為城市中難以處理的白色垃圾，嚴(yán)重污染城市環(huán)境。由廢棄EPS材破碎而成的顆粒與其它輕骨料相比，密度特別低、絕熱性良好、封閉結(jié)構(gòu)基本不吸水，從而可制成熱工性能優(yōu)異的超輕型混凝土，既符合節(jié)能要求又降低了環(huán)境污染，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，采用發(fā)泡EPS作為混凝土的輕骨料成本高，混凝土勻質(zhì)性差；而采用廢棄EPS顆粒作為混凝土的輕骨料時(shí)，骨料的表面改性問(wèn)題、EPS顆粒在漿體中的上浮問(wèn)題、EPS輕骨料混凝土吸水率大的問(wèn)題以及EPS輕骨料混凝土的空鼓開(kāi)裂問(wèn)題是目前沒(méi)有解決的主要問(wèn)題，而上述問(wèn)題的解決將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種節(jié)能環(huán)保型EPS輕骨料混凝土及其制備方法。本發(fā)明以廢棄EPS材作為輕骨料制備出節(jié)能環(huán)保型混凝土，通過(guò)摻加高分子粘結(jié)劑和增稠劑，為改善無(wú)機(jī)和有機(jī)材料之間界面粘結(jié)力提供了新方法，而且使得EPS輕骨料混凝土具有工作性好、粘結(jié)強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸水率低、透氣性好、防火性能高、吸聲性能良好、成本低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于新建建筑的外保溫或屋面保溫體系和既有建筑的節(jié)能改造工程。一種節(jié)能環(huán)保型EPS輕骨料混凝土的制備方法，其包括如下步驟(1)用破碎機(jī)將廢棄的聚苯乙烯板破碎成粒徑為0.5~5.0mm的顆粒，堆積密度控制在15~17kg/m3，將其作為混凝土的輕骨料；(2)按如下重量份數(shù)稱取水泥、粉煤灰、高分子粘結(jié)劑、增稠劑和憎水劑，并置于攪拌機(jī)中攪拌，獲得混合均勻的粉料水泥30~49粉煤灰16-24高分子粘結(jié)劑1.0-1.7增稠劑0.1-0.18憎水劑1.0-2.4;(3)將重量份數(shù)為2.0~3.5的廢棄聚苯乙烯顆粒倒入攪拌機(jī)中同所述粉料一起攪拌；(4)再加入重量份數(shù)為25~44的水，經(jīng)攪拌使得粘稠的漿體包裹骨料，獲得所述EPS輕骨料混凝土。上述方法中，所述水泥是強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。上述方法中，所述粉煤灰為II級(jí)粉煤灰或統(tǒng)灰。上述方法中，所述廢棄聚苯乙烯顆粒為破碎顆粒，粒徑為0.5~5.0mm，容重為15~17kg/m3。上述方法中，所述高分子粘結(jié)劑為乙烯-醋酸乙烯共聚乳膠粉或丙烯酸酯乳液。上述方法中，所述增稠劑為甲基羥乙基纖維素醚。上述方法中，所述憎水劑為硬脂酸鈣憎水劑。上述方法中，步驟(2)中所述攪拌的時(shí)間為2~3分鐘，步驟(3)中所述攪拌的時(shí)間為12分鐘，步驟(4)中所述攪拌的時(shí)間為58分鐘。本發(fā)明還提供了由上述制備方法制得的節(jié)能環(huán)保型EPS輕骨料混凝土。本發(fā)明中水泥、粉煤灰、高分子粘結(jié)劑、增稠劑和憎水劑混合均勻后袋裝；廢棄聚苯乙烯顆粒按照一定的質(zhì)量袋裝，在工地按照上述質(zhì)量百分比混合后加水?dāng)嚢?-8分鐘，制成均勻一致的EPS輕骨料混凝土。本發(fā)明主要采用粉煤灰來(lái)改善混凝土的流動(dòng)性，降低漿體的密度從而減小EPS顆粒上浮趨勢(shì)；采用纖維素醚增加漿體稠度，抑制EPS顆粒上浮，以獲得均勻一致的混凝土；利用高分子粘結(jié)劑脫水成膜的作用，改善EPS顆粒和水泥漿體之間的粘結(jié)力；采用硬脂酸鈣憎水劑降低硬化EPS輕骨料混凝土的吸水率，同時(shí)維持較高的水蒸氣透過(guò)率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于-1、節(jié)能。容重為330kg/m3的EPS輕骨料混凝土導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.075W/(nrK);2、環(huán)保。本發(fā)明大量消納城市白色垃圾，同時(shí)慘加工業(yè)廢棄物粉煤灰等質(zhì)量取代水泥，消耗了工業(yè)廢棄物，節(jié)省了水泥；3、勻質(zhì)。摻加增稠劑，抑制了EPS顆粒的上浮，獲得了均勻一致的輕骨料混凝土；4、界面良好。高分子粘結(jié)劑在水泥石與EPS輕骨料的界面處脫水成膜，能夠有效地粘結(jié)EPS顆粒和水泥石，提高界面強(qiáng)度；5、吸聲降噪，耐久性優(yōu)良，施工方便。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。本發(fā)明可以根據(jù)應(yīng)用的環(huán)境條件和工程部位適當(dāng)調(diào)整配方，按照下述制備方法進(jìn)行操作，配制滿足性能要求的EPS輕骨料混凝土。(1)用破碎機(jī)將廢棄的聚苯乙烯板破碎成粒徑為0.55.0rnm的顆粒，堆積密度控制在15~17kg/m3，將其作為混凝土的輕骨料；(2)按下述實(shí)施例中的重量份數(shù)稱取水泥、粉煤灰、高分子粘結(jié)劑、增稠劑和憎水劑，并置于攪拌機(jī)中攪拌2~3分鐘，獲得混合均勻的粉料；(3)將按下述實(shí)施例中的重量稱取的廢棄聚苯乙烯顆粒倒入攪拌機(jī)中同粉料一起攪拌1~2分鐘；(4)按下述實(shí)施例中的重量份數(shù)加水?dāng)嚢?，使得粘稠的漿體包裹骨料，獲得所述EPS輕骨料混凝土。具體實(shí)施例如下實(shí)施例1:42.5(強(qiáng)度)硅酸鹽水泥49粉煤灰21廢棄聚苯乙烯顆粒2.0高分子粘結(jié)劑1.0增稠劑0.1憎水劑1.0水25實(shí)施例2:實(shí)施例3:實(shí)施例4:實(shí)施例5:42.5普通硅酸鹽水泥44粉煤灰19廢棄聚苯乙烯顆粒3.0高分子粘結(jié)劑1.2增稠劑0.12憎水劑1.2水3242.5普通硅酸鹽水泥36粉煤灰24廢棄聚苯乙烯顆粒2.7高分子粘結(jié)劑1.4增稠劑0.16憎水劑2.4水3442.5硅酸鹽水泥30粉煤灰20廢棄聚苯乙烯顆粒2.9高分子粘結(jié)劑1.7增稠劑0.18憎水劑2.0水4442.5普通硅酸鹽水泥37粉煤灰16廢棄聚苯乙烯顆粒3.5高分子粘結(jié)劑1.6增稠劑0.1憎水劑2.4水40本發(fā)明按照前述工藝制成的干粉料與EPS顆粒加水?dāng)嚢枧渑渲瞥鼍鶆蛞恢碌妮p骨料混凝土，標(biāo)準(zhǔn)條件(20土2。C，R.H.》95)下養(yǎng)護(hù)28d，參照《輕集料混凝土技術(shù)規(guī)程》(JGJ51-90)測(cè)試得到部分物理和熱工性能如下表EPS輕骨料混凝土的主要性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種節(jié)能環(huán)保型EPS輕骨料混凝土的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)用破碎機(jī)將廢棄的聚苯乙烯板破碎成粒徑為0.5～5.0mm的顆粒，堆積密度控制在15～17kg/m3，將其作為混凝土的輕骨料；(2)按如下重量份數(shù)稱取水泥、粉煤灰、高分子粘結(jié)劑、增稠劑和憎水劑，并置于攪拌機(jī)中攪拌，獲得混合均勻的粉料水泥30～49粉煤灰16～24高分子粘結(jié)劑1.0～1.7增稠劑0.1～0.18憎水劑1.0～2.4；(3)將重量份數(shù)為2.0～3.5的廢棄聚苯乙烯顆粒倒入攪拌機(jī)中同所述粉料一起攪拌；(4)再加入重量份數(shù)為25～44的水，經(jīng)攪拌使得粘稠的漿體包裹骨料，獲得所述EPS輕骨料混凝土。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述水泥是強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述粉煤灰為II級(jí)粉煤灰或統(tǒng)灰。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述廢棄聚苯乙烯顆粒為破碎顆粒，粒徑為0.5~5.0mm，容重為15~17kg/m3。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述高分子粘結(jié)劑為乙烯-醋酸乙烯共聚乳膠粉或丙烯酸酯乳液。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述增稠劑為甲基羥乙基纖維素醚。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是所述憎水劑為硬脂酸鈣憎水劑。8、根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述攪拌的時(shí)間為2~3分鐘，步驟(3)中所述攪拌的時(shí)間為1~2分鐘，步驟(4)中所述攪拌的時(shí)間為58分鐘。9、由權(quán)利要求18任一項(xiàng)所述的制備方法制得的節(jié)能環(huán)保型EPS輕骨料混凝土。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種節(jié)能環(huán)保型EPS輕骨料混凝土及其制備方法，該混凝土的組成原料包括水泥、粉煤灰、廢棄EPS顆粒、高分子粘結(jié)劑、增稠劑、憎水劑和水。該制備方法以廢棄EPS材作為輕骨料，將水泥、粉煤灰、高分子粘結(jié)劑、增稠劑和憎水劑混合均勻后再與廢棄EPS顆粒按一定比例混合后加水?dāng)嚢瑁频霉?jié)能環(huán)保型混凝土，該混凝土具有工作性好、粘結(jié)強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸水率低、透氣性好、防火性能高、吸聲性能良好、成本低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。該混凝土的生產(chǎn)既能消納大量廢棄物，綠色環(huán)保，又具有優(yōu)異的保溫隔熱性能，主要應(yīng)用于新建建筑內(nèi)、外墻及屋面保溫工程和既有建筑的節(jié)能改造工程。文檔編號(hào)C04B18/08GK101314536SQ200810029208公開(kāi)日2008年12月3日申請(qǐng)日期2008年7月3日優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日發(fā)明者余其俊,吳秋生,韋江雄申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)