由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊，采用圓球形礦渣陶粒作粗骨料，破碎后的廢棄混凝土作細(xì)骨料，摻入聚苯乙烯顆粒，拌以水和水泥制作而成。本發(fā)明的有益效果是利用了廢棄物作為空心砌塊材料，具有環(huán)保性，并且生產(chǎn)成本低。
【專利說(shuō)明】由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保建材制造【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保 型空心砌塊。

【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)礦渣粉煤灰制成陶粒，具有輕質(zhì)性和保溫隔熱性；廢棄混凝土加工成機(jī)制砂 用于新的混凝土中，使部分環(huán)境問(wèn)題得到解決的同時(shí)又循環(huán)利用廢棄資源；聚苯乙烯泡沫 輕質(zhì)保溫，但一次性使用之后卻很難降解，處理不當(dāng)會(huì)造成霧霾，本發(fā)明對(duì)這三種廢棄材料 的再生利用開展相關(guān)研究，具有優(yōu)越的環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性和創(chuàng)新性。
[0003] 陶粒通常由粉煤灰礦渣燒結(jié)而成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征呈細(xì)密蜂窩狀微孔，是由于氣 體被包裹進(jìn)殼內(nèi)而形成，這些微孔都是封閉型的而不相互連通，這也是陶粒質(zhì)輕、隔熱的主 要原因。以陶粒為粗骨料，普通砂或輕砂為細(xì)骨料攪拌而成的混凝土稱為陶?；炷?，其在 裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的樓房外墻板中使用廣泛。再生細(xì)骨料混凝土是指將廢棄的混凝土 經(jīng)破碎、篩選、清洗、晾曬后，作為建筑用砂運(yùn)用到新的混凝土中，這樣既使部分建筑垃圾得 到有效再利用，又解決了資源和環(huán)境問(wèn)題。聚苯乙烯泡沫是由含有揮發(fā)性液體發(fā)泡劑的可 發(fā)性聚苯乙烯顆粒，經(jīng)加熱預(yù)發(fā)后在模具中成型的白色物體，具有微細(xì)閉孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在 工程中主要用于建筑墻體，地板采暖，屋面保溫，冷庫(kù)、空調(diào)的保溫隔熱等。然而廢棄的聚苯 乙烯泡沫是人類生活中常見的難降解垃圾，已造成較為嚴(yán)重的白色污染，其處理方法還有 待改進(jìn)。本項(xiàng)目擬以陶粒為粗骨料，廢棄混凝土為細(xì)骨料，并添加聚苯乙烯顆粒，配制出一 種新型環(huán)保的混凝土，制成單排孔空心砌塊，對(duì)其相關(guān)性能進(jìn)行探索和研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊， 解決了現(xiàn)有的工業(yè)鑄造、采礦等過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄材料不能利用，污染環(huán)境的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是采用圓球形礦渣陶粒作粗骨料，破碎后的廢棄混凝土 作細(xì)骨料，慘入聚本乙纟布顆粒，祥以水和水泥制作而成。
[0006] 進(jìn)一步，所述水泥選用強(qiáng)度等級(jí)為42. 5的普通硅酸鹽水泥。
[0007] 進(jìn)一步，所述水與水泥比為0. 42,水泥用量為514kg ? nT3。
[0008] 進(jìn)一步，料拌合物統(tǒng)一取0? 40的砂率。
[0009] 進(jìn)一步，所述陶粒采用5?9. 5mm連續(xù)級(jí)配。
[0010] 進(jìn)一步，所述陶粒取代率、細(xì)骨料取代率，聚苯顆粒取代率為L(zhǎng)C100-100-15或 LC100-100-25 或 LC100-100-35。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是利用了廢棄物作為空心砌塊材料，具有環(huán)保性，并且生產(chǎn)成 本低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明空心砌塊示意圖；
[0013] 圖2是本發(fā)明新型輕質(zhì)混凝土成型工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0015] 一，環(huán)保型空心砌塊及空心砌塊試件制作：
[0016] 采用圓球形礦渣陶粒作粗骨料，破碎后的廢棄混凝土作細(xì)骨料，摻入聚苯乙烯顆 粒，拌以水和水泥制作而成。水泥選用強(qiáng)度等級(jí)為42. 5的普通娃酸鹽水泥。水與水泥比為 0. 42,水泥用量為514kg ? m_3。料拌合物統(tǒng)一取0. 40的砂率。所述陶粒采用5?9. 5mm連 續(xù)級(jí)配。
[0017] 陶粒取代率、細(xì)骨料取代率，聚苯顆粒取代率為L(zhǎng)C100-100-15或LC100-100-25或 LC100-100-35。LC100-100-25表示陶粒取代率為100%，再生細(xì)骨料取代率為100%，聚苯 乙烯顆粒取代率為25%。聚苯顆粒體積為自然狀態(tài)下的堆積體積。陶粒、混凝土及聚苯顆 ?；炷涟韬衔锏暮鸵仔苑仙a(chǎn)要求；摻入陶粒和聚苯顆粒，材料的表觀密度得到明顯 降低；新型材料中，表觀密度與聚苯顆粒取代率存在線性關(guān)系。
[0018] 本發(fā)明首次以陶粒為粗骨料，廢棄混凝土作再生細(xì)骨料，添加聚苯乙烯顆粒拌合 成新的混凝土，并將這種新型混凝土制作成空心砌塊用于建筑的非承重墻體。這在土木工 程領(lǐng)域中尚屬空白。
[0019] 陶粒、混凝土及聚苯顆粒拌合混凝土及其空心砌塊具有輕質(zhì)、環(huán)保、隔熱性能好等 特性，本文對(duì)其物理、力學(xué)、熱工性能進(jìn)行系統(tǒng)研究。利用建筑垃圾減輕非承重墻體自重，并 增強(qiáng)建筑保溫隔熱性能的研究目前比較少見，也屬于本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)之一。
[0020] 本發(fā)明對(duì)所研制的陶粒、混凝土及聚苯顆粒拌合混凝土及其空心砌塊的強(qiáng)度、環(huán) 保、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析，使工業(yè)礦渣、再生骨料、聚苯顆粒在工程上得到有效的利用，變 廢為寶，符合建筑領(lǐng)域"環(huán)保、節(jié)能、墻體"的主題，非常有創(chuàng)新意義、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0021] 應(yīng)用以上原料制作空心砌塊試件：
[0022] 制作過(guò)程中，采用普通混凝土攪拌方法進(jìn)行新型材料攪拌時(shí)出現(xiàn)以下問(wèn)題：陶粒 和聚苯顆粒上浮較為嚴(yán)重，且由于該原因，導(dǎo)致部分陶粒和聚苯顆粒表面未被砂漿包裹，而 僅僅是一層水泥漿。這種形態(tài)的材料不僅工作性能不好，而且后期上浮更為嚴(yán)重。
[0023] 本發(fā)明選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，采取三次攪拌工藝，嚴(yán)格控制各種材料的投 料順序。
[0024] 1、首次攪拌，攪拌聚苯乙烯顆?？刹捎萌斯ぽp巧攪拌，可以防止聚苯顆粒的破碎。 先往塑料箱內(nèi)放全部的聚苯乙烯顆粒、三分之一份水泥，緩慢攪拌30秒，至聚苯顆粒與水 泥粉末在塑料箱內(nèi)分布均勻，然后倒入三分之一份水，繼續(xù)攪拌直至水泥漿和泡沫顆粒充 分接觸，兩相界面粘結(jié)完全，水泥漿體完全均勻包裹顆粒
[0025] 2、再次攪拌，往SJD50型強(qiáng)制式單臥軸混凝土攪拌機(jī)內(nèi)倒入已經(jīng)預(yù)濕且表面無(wú) 明水的全部陶粒、三分之一份水泥，開動(dòng)攪拌機(jī)攪拌30秒，使陶粒與水泥粉末在攪拌料斗 內(nèi)分布均勻，然后摻入三分之一份水，開動(dòng)攪拌機(jī)攪拌一分鐘，使陶粒顆粒和水泥漿充分混 合，兩相界面粘結(jié)完全，水泥漿體完全包裹陶粒顆粒，攪拌過(guò)程中強(qiáng)制式單臥軸混凝土攪拌 機(jī)始終保持順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，切勿進(jìn)行反轉(zhuǎn)，以減少陶粒破碎情況的發(fā)生。
[0026] 3、綜合攪拌，最后將包裹有水泥漿的聚苯乙烯顆粒、再生沙、三分之一份水泥，一 起倒入已有陶粒水泥漿的攪拌機(jī)料斗內(nèi)。邊加水邊沿順時(shí)針?lè)较驍嚢鑳煞昼姡垢鞣N材料 均勻分布。
[0027] 從攪拌結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以陶粒、混凝土和聚苯顆粒混凝土的特點(diǎn)來(lái)確定這種三次攪拌 工藝，不僅能有效避免陶粒上浮，也能使水泥砂漿較好的包裹住聚苯乙烯顆粒，使得陶粒包 裹較好，拌合物較均勻，能夠很好的改善聚苯乙烯和水泥砂漿的界面粘結(jié)強(qiáng)度。
[0028] 4、制作空心砌塊：如圖1所示，制模：對(duì)新型材料制作的單排孔空心砌塊尺寸設(shè)計(jì) 采用390mmX190mmX190mm規(guī)格，中間肋厚為40mm，周圍外壁厚為30mm，空心率為52%左 右。
[0029] 1)第一次裝模時(shí)，將拌合物裝至試模高度的2/3處，開動(dòng)振動(dòng)臺(tái)振搗3?5秒，之 后人工用鏝刀沿各試模壁插搗密實(shí)，將拌合物與試模相界處的氣泡排出；
[0030] 2)第二次裝模時(shí)，利用邊緣效應(yīng)，將拌合物裝至高出試模，開動(dòng)振動(dòng)臺(tái)振搗3?5 秒，然后人工用鏝刀插搗拌合物與試模的相界處，再開動(dòng)振動(dòng)臺(tái)振搗2?3秒；
[0031] 3)對(duì)振搗后的新型材料用平板進(jìn)行來(lái)回抹壓，此時(shí)需注意防止試模在振動(dòng)臺(tái)上自 由跳動(dòng)，并將被水泥砂漿包裹的陶粒、聚苯顆粒下壓在試模內(nèi)而不浮起；
[0032] 4)由于試驗(yàn)所拌制的新型材料采用425標(biāo)號(hào)的水泥，且不加外加劑，因此凝結(jié)硬 化較早，為防止陶粒和聚苯顆粒上浮，在裝模振搗后的六小時(shí)內(nèi).每隔兩小時(shí)進(jìn)行一次抹 勻，以達(dá)到良好的防上浮效果。
[0033] 攪拌設(shè)備要求：
[0034] 1)具有調(diào)速功能，可根據(jù)不同配合比、不同物料調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；
[0035] 2)機(jī)筒內(nèi)無(wú)攪拌死角，攪拌后死角積存的不均勻性物科盡量少；
[0036] 3)對(duì)輕骨料有強(qiáng)制下壓功能，強(qiáng)迫陶粒和聚苯顆粒進(jìn)入下部漿科中，同時(shí)又要求 對(duì)下部稠漿有良好的上翻功能，強(qiáng)迫漿料與上部輕骨料快速混合；
[0037] 4)不傷聚苯乙烯顆粒，對(duì)聚苯顆粒有保護(hù)和穩(wěn)定的功能，攪拌后聚苯顆粒損失率 低，絕大部分聚苯顆粒在攪拌作用力下不會(huì)破裂；
[0038] 5)對(duì)聚苯顆粒的混合率高，制漿質(zhì)量高，能夠達(dá)到高均勻性，漿料在澆注后不分 層，不塌模，穩(wěn)定性良好。
[0039]本發(fā)明確定了 NC0-0-0、RC0-100-0、LC100-0-0、LC100-100-0、LC100-100-15、 LC100-100-25、LC100-100-35(編號(hào)注明：第一個(gè)數(shù)字代表陶粒取代率，第二個(gè)數(shù)字代表再 生細(xì)骨料取代率，第三個(gè)數(shù)字代表聚苯顆粒摻量。例如：LC100-100-25表示陶粒取代率為 100%，再生細(xì)骨料取代率為100%，聚苯乙烯顆粒摻量為25%。）7種配合比。通過(guò)控制 變量法，NC0-0-0與RC0-100-0可研究再生細(xì)骨料對(duì)混凝土物理、力學(xué)、熱工性能的影響； NC0-0-0與LC100-0-0可研究陶粒對(duì)混凝土的影響；LC100-0-0與LC100-100-0可研究混凝 土對(duì)輕骨料混凝土的影響；RC0-100-0與LC100-100-0可研究陶粒對(duì)再生細(xì)骨料混凝土的 影響；LC100-100-0、LC100-100-15、LC100-100-25、LC100-100-35 可研究不同聚苯顆粒摻 量對(duì)新型材料物理、力學(xué)、熱工性能的影響，并最終找尋出新型材料最合適的配合比。
[0040] 由于再生細(xì)骨料吸水率高，孔隙率大，易吸收攪拌用水，導(dǎo)致拌合物的有效水灰比 降低。因此在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)摻有再生細(xì)骨料的試驗(yàn)組加入4%左右的附加用水。根據(jù) 上述設(shè)計(jì)思路，本文新型材料配合比具體參數(shù)設(shè)計(jì)如表1所示。
[0041]表1新型材料配合比

【權(quán)利要求】
1. 一種由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊，其特征在于：采用圓球形 礦渣陶粒作粗骨料，破碎后的廢棄混凝土作細(xì)骨料，摻入聚苯乙烯顆粒，拌以水和水泥制作 而成。
2. 按照權(quán)利要求1所述一種由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊，其特 征在于：所述水泥選用強(qiáng)度等級(jí)為42. 5的普通硅酸鹽水泥。
3. 按照權(quán)利要求1所述一種由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊，其特 征在于：所述水與水泥比為0. 42,水泥用量為514kg · πΓ3。
4. 按照權(quán)利要求1所述一種由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊，其特 征在于：料拌合物統(tǒng)一取0. 40的砂率。
5. 按照權(quán)利要求1所述一種由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊，其特 征在于：所述陶粒采用5?9. 5mm連續(xù)級(jí)配。
6. 按照權(quán)利要求1所述一種由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊， 其特征在于：所述陶粒取代率、細(xì)骨料取代率，聚苯顆粒取代率為L(zhǎng)C100-100-15或 LC100-100-25 或 LC100-100-35。
【文檔編號(hào)】C04B18/16GK104291753SQ201410338478
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】鄧志恒, 王文杰, 楊海峰, 王金燕, 唐光暹 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)