[发明专利]聚苯乙烯轻混凝土

说明书

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，