[发明专利]一种界面增强轻质混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及轻质混凝土材料领域，特别涉及一种界面增强轻质混凝土，由以下配比的原料组成：按重量份数计，147～150份的水泥，25～50份的水，0.2～0.7份的减水剂，0.1～0.7份的纤维素醚，6～12份的有机硅乳液偶联改性可发性聚苯乙烯(改性EPS)。本发明提供的界面增强轻质混凝土，加入颗粒级配后的改性EPS，可提高改性EPS的填充率和改性EPS颗粒在水泥基体的比表面积，偶联处理后的EPS与水泥浆体粘接强度提高，使混凝土的重量大大减轻并紧密结合；加入的纤维素醚使浆体粘度增加，EPS颗粒不易上浮，并更均匀分布。

技术领域

本发明涉及一种界面增强轻质混凝土及其制备方法。

背景技术

可发性聚苯乙烯泡沫(Expandable PolyStyrene，EPS)是一种轻质内部含有闭孔结构的泡沫，将EPS泡沫颗粒料掺入砂浆或混凝土中能制备不同表观密度的轻质混凝土。近年来，随着高层建筑的不断涌现，对轻质高强混凝土需求量越来越大。EPS轻质混凝土具有密度大，质量轻等特点，因而在建筑施工上有了越来越普遍的应用。然而，EPS颗粒具有两大弱点，一是特别轻，在混凝土搅拌过程中易产生离析，其二是憎水，与水泥浆体界面粘结力弱，这两大缺陷严重制约了EPS混凝土技术的应用和推广。

在已有的研究报道中，大多采用一些高成本的界面添加剂，如环氧树脂或水溶性乙烯丙酸脂，这大大提高了EPS混凝土的价格；同时，目前报道的EPS混凝土主要集中在强度较低的范围内，这大大限制了其应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种界面增强轻质混凝土及其制备方法，密度低、隔音性能好、强度高，混凝土不易沿EPS-水泥界面开裂。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种界面增强轻质混凝土，其原料按重量份数计包括：水泥147～150份，水25～50份，减水剂0.2～0.7份，纤维素醚0.1～0.7份，有机硅乳液偶联改性发泡聚苯乙烯(简称为：改性EPS，下同)颗粒6～12份。

按上述方案，所述有机硅乳液偶联改性发泡聚苯乙烯颗粒的制备方法为：按照有机硅乳液与发泡聚苯乙烯颗粒质量比1:5-12，将有机硅乳液喷涂于发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒表面，搅拌分散并在50～70℃烘干30～180分钟，即可完成改性。

按上述方案，所述有机硅乳液为中性硅溶胶水溶液与烯丙基聚醚、烯丙基硅氧烷、甲基丙烯酸丁酯混合共聚合得到的乳液。

上述有机硅乳液的具体制备过程如下：中性硅溶胶水溶液与烯丙基聚醚水溶液、烯丙基硅氧烷水溶液、纯甲基丙烯酸丁酯按体积比1：(0.01-0.1)：(0.01-0.1)：(1-2)混合，超声分散后得到共混物；然后，往共混物中添加0.1-0.2g/L双氧水与质量分数为5-10％聚乙烯醇1788水溶液，添加的双氧水与聚乙烯醇水溶液的体积分别为共混物总体积的0.1-1％与0.5-2％，并在100-3000rpm转速条件下搅拌升温至70-85℃，反应3-3.5小时，制得有机硅乳液。其中，中性硅溶胶的质量浓度为30-40％；烯丙基聚醚摩尔质量为1500-3000g/mol，水溶液浓度为0.1-0.5mol/L；烯丙基硅烷为KH570，水溶液浓度为0.01-0.05mol/L。

按上述方案，所述发泡聚苯乙烯为粒径0.2～0.3mm、0.4～0.5mm两种级配按体积比为1：(10～20)混合而成，密度为15-30kg/m³，以一种面心立方紧密堆积的方式紧密结合，结合时四面体空隙半径比为0.225～0.200:1，八面体空隙半径比为0.414～0.400:1。

按上述方案，所述原料中纤维素醚的重量份数优选0.1份。

按上述方案，所述原料中水泥与水的重量比优选0.29。