[发明专利]多相复合轻集料混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻集料混凝土及其制备方法。

背景技术

轻集料混凝土是用轻集料配制成的、容重不大於1900公斤/米的轻混凝土，也称多孔集料轻混凝土。由于轻集料混凝土中含有大量封闭的孔隙，使其具有轻质、保温隔热性能好、施工方便等性能，与同标号的普通混凝土相比，可减轻自重20～30％以上。现有轻集料混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成。目前，轻质原料主要采用陶粒、炉渣、浮石、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒等，但由于上述原料产量小，分布不均，异地运输成本高等原因，所以客观上我国轻质原料的整体情况不足，致使一些地区轻质保温材料的发展受到制约。现有轻集料混凝土存在生产成本高，生产能耗大的问题。生产工艺一般采用各原料共同搅拌混合的方式，未能考虑到材料自身特性，影响轻集料混凝土的质量。

现有轻集料混凝土在生产中未能充分利用工业废弃物和天然材料，原材料的成本高、生产能耗大。在河北、山西、内蒙及东北等地区储量巨大的浮石，是一种天然轻骨料，制成的混凝土具有重量轻、保温性能好等优点，是一种有显著节能效果的材料，对其进行开发利用，不但有利于建筑结构和建筑节能，还有利于带动当地的经济发展和社会就业。此外，废橡胶有很强的抗热、抗生物、抗机械性，但很难降解，几十年甚至上百年都不会由于自然力而消失掉。而聚苯乙烯具有抗老化,防腐蚀等特点,所以在自然界中不易腐烂,也不易被微生物降解,即便深埋,也会污染地下水源,破坏土壤结构,使粮食作物减产。如两者均做简单焚烧处理,则又会严重污染空气及大气环境。对废橡胶和废聚苯乙烯泡沫塑料进行回收利用, 将其由环境公害变成土木工程领域的绿色资源，既可减少环境污染,又能变废为宝,节约能源。此外，中国的秸秆资源拥有量居世界第一，而传统将秸杆作为生活燃料的需求逐年减少，导致了剩余秸杆处理难的问题十分突出。如将玉米秸秆和浮石、聚苯颗粒和废橡胶颗粒有机结合起来，能够生产出一种新型的复合节能建材。

拌制混凝土时，若将玉米秸秆、浮石直接作为轻质原料来制备，由于玉米秸秆、浮石颗粒表面粗糙且具有裸露开放性孔洞，对拌合用水、水泥浆吸收量较大，从而使其混凝土拌合料和易性较差，而且水泥用量比普通混凝土大；同时由于孔洞中吸入了较多的水泥浆，增加了混凝土的密度，降低了保温隔音性能。另外，由于玉米秸秆和浮石两种原材料的密度、形态差异较大，不能采用普通混凝土的拌制成形工艺，否则容易产生混凝土内部各相分布不均匀，出现分层的现象，从而影响其性能。而橡胶颗粒、聚苯颗粒属于有机材料，都是憎水性的，与无机胶凝体系的水泥浆体混合，两者之间不易润湿亲合，导致新拌浆体内聚性变差，也不能直接作为轻质原料来制备。另一方面，不同性质的聚苯颗粒、橡胶颗粒、浮石颗粒共掺使用，若颗粒粒径级配不合理，必然会影响其混凝土拌合料和易性，及其硬化体的力学性能和其他物理性能。因此必须颗粒粒径级配进行合理设计。另外，由于聚苯颗粒-橡胶颗粒-浮石混凝土涉及到了多种轻质原料的使用，且三种原材料的密度、形态差异较大，不能采用普通混凝土的拌制成形工艺，否则容易产生混凝土内部各相分布不均匀，易分层的现象，从而影响其性能。

发明内容

本发明提供一种多相复合轻集料混凝土及其制备方法，要解决现有轻集料混凝土原材料成本高、生产能耗大的问题；并解决轻质原料与混凝土和易性差，轻集料混凝土的密度大、热导率高，保温隔热效果不好的技术问题；还解决普通轻集料混凝土的制备方法在混合时混凝土内部易分层，影响产品性能的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种多相复合轻集料混凝土，所述它的原料按重量份配比如下：

水泥                                                                    1份；

粉煤灰                                                  0.40～0.50份；

浮石砂                                   1.836～2.219份；

玉米秸秆纤维                          0.028～0.043份；

聚苯颗粒                                 0.006～0.008份；

橡胶颗粒                                 　0.23～0.33份；