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，并且生產成本低。
【專利說明】由陶粒、混凝土及聚苯顆粒制作的環(huán)保型空心砌塊

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保建材制造【技術領域】，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】
[0002] 工業(yè)礦渣粉煤灰制成陶粒，具有輕質性和保溫隔熱性；廢棄混凝土加工成機制砂 用于新的混凝土中，使部分環(huán)境問題得到解決的同時又循環(huán)利用廢棄資源；聚苯乙烯泡沫 輕質保溫，但一次性使用之后卻很難降解，處理不當會造成霧霾，本發(fā)明對這三種廢棄材料 的再生利用開展相關研究，具有優(yōu)越的環(huán)保性、經濟性和創(chuàng)新性。
[0003] 陶粒通常由粉煤灰礦渣燒結而成，其內部結構特征呈細密蜂窩狀微孔，是由于氣 體被包裹進殼內而形成，這些微孔都是封閉型的而不相互連通，這也是陶粒質輕、隔熱的主 要原因。以陶粒為粗骨料，普通砂或輕砂為細骨料攪拌而成的混凝土稱為陶粒混凝土，其在 裝配式鋼筋混凝土結構的樓房外墻板中使用廣泛。再生細骨料混凝土是指將廢棄的混凝土 經破碎、篩選、清洗、晾曬后，作為建筑用砂運用到新的混凝土中，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，經加熱預發(fā)后在模具中成型的白色物體，具有微細閉孔的結構特點，在 工程中主要用于建筑墻體，地板采暖，屋面保溫，冷庫、空調的保溫隔熱等。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，已造成較為嚴重的白色污染，其處理方法還有 待改進。本項目擬以陶粒為粗骨料，廢棄混凝土為細骨料，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，對其相關性能進行探索和研究。


【發(fā)明內容】

[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， 解決了現有的工業(yè)鑄造、采礦等過程中產生的廢棄材料不能利用，污染環(huán)境的問題。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術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 作細骨料，慘入聚本乙纟布顆粒，祥以水和水泥制作而成。
[0006] 進一步，所述水泥選用強度等級為42. 5的普通硅酸鹽水泥。
[0007] 進一步，所述水與水泥比為0. 42,水泥用量為514kg ? nT3。
[0008] 進一步，料拌合物統(tǒng)一取0? 40的砂率。
[0009] 進一步，所述陶粒采用5?9. 5mm連續(xù)級配。
[0010] 進一步，所述陶粒取代率、細骨料取代率，聚苯顆粒取代率為LC100-100-15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，并且生產成 本低。

【專利附圖】

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

【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[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。水泥選用強度等級為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)級配。
[0017] 陶粒取代率、細骨料取代率，聚苯顆粒取代率為LC100-100-15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 粒混凝土拌合物的和易性符合生產要求；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系。
[0018] 本發(fā)明首次以陶粒為粗骨料，廢棄混凝土作再生細骨料，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、環(huán)保、隔熱性能好等 特性，本文對其物理、力學、熱工性能進行系統(tǒng)研究。利用建筑垃圾減輕非承重墻體自重，并 增強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)新點之一。
[0020] 本發(fā)明對所研制的陶粒、混凝土及聚苯顆粒拌合混凝土及其空心砌塊的強度、環(huán) 保、經濟效益進行綜合分析，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，符合建筑領域"環(huán)保、節(jié)能、墻體"的主題，非常有創(chuàng)新意義、經濟效益和社會效益。
[0021] 應用以上原料制作空心砌塊試件：
[0022] 制作過程中，采用普通混凝土攪拌方法進行新型材料攪拌時出現以下問題：陶粒 和聚苯顆粒上浮較為嚴重，且由于該原因，導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重。
[0023] 本發(fā)明選用強制式攪拌機進行攪拌，采取三次攪拌工藝，嚴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，兩相界面粘結完全，水泥漿體完全均勻包裹顆粒
[0025] 2、再次攪拌，往SJD50型強制式單臥軸混凝土攪拌機內倒入已經預濕且表面無 明水的全部陶粒、三分之一份水泥，開動攪拌機攪拌30秒，使陶粒與水泥粉末在攪拌料斗 內分布均勻，然后摻入三分之一份水，開動攪拌機攪拌一分鐘，使陶粒顆粒和水泥漿充分混 合，兩相界面粘結完全，水泥漿體完全包裹陶粒顆粒，攪拌過程中強制式單臥軸混凝土攪拌 機始終保持順時針轉動，切勿進行反轉，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料斗內。邊加水邊沿順時針方向攪拌兩分鐘，使各種材料 均勻分布。
[0027] 從攪拌結果發(fā)現，以陶粒、混凝土和聚苯顆?；炷恋奶攸c來確定這種三次攪拌 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強度。
[0028] 4、制作空心砌塊：如圖1所示，制模：對新型材料制作的單排孔空心砌塊尺寸設計 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，將拌合物裝至試模高度的2/3處，開動振動臺振搗3?5秒，之 后人工用鏝刀沿各試模壁插搗密實，將拌合物與試模相界處的氣泡排出；
[0030] 2)第二次裝模時，利用邊緣效應，將拌合物裝至高出試模，開動振動臺振搗3?5 秒，然后人工用鏝刀插搗拌合物與試模的相界處，再開動振動臺振搗2?3秒；
[0031] 3)對振搗后的新型材料用平板進行來回抹壓，此時需注意防止試模在振動臺上自 由跳動，并將被水泥砂漿包裹的陶粒、聚苯顆粒下壓在試模內而不浮起；
[0032] 4)由于試驗所拌制的新型材料采用425標號的水泥，且不加外加劑，因此凝結硬 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內.每隔兩小時進行一次抹 勻，以達到良好的防上浮效果。
[0033] 攪拌設備要求：
[0034] 1)具有調速功能，可根據不同配合比、不同物料調節(jié)轉速；
[0035] 2)機筒內無攪拌死角，攪拌后死角積存的不均勻性物科盡量少；
[0036] 3)對輕骨料有強制下壓功能，強迫陶粒和聚苯顆粒進入下部漿科中，同時又要求 對下部稠漿有良好的上翻功能，強迫漿料與上部輕骨料快速混合；
[0037] 4)不傷聚苯乙烯顆粒，對聚苯顆粒有保護和穩(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破裂；
[0038] 5)對聚苯顆粒的混合率高，制漿質量高，能夠達到高均勻性，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(編號注明：第一個數字代表陶粒取代率，第二個數字代表再 生細骨料取代率，第三個數字代表聚苯顆粒摻量。例如：LC100-100-25表示陶粒取代率為 100%，再生細骨料取代率為100%，聚苯乙烯顆粒摻量為25%。）7種配合比。通過控制 變量法，NC0-0-0與RC0-100-0可研究再生細骨料對混凝土物理、力學、熱工性能的影響； NC0-0-0與LC100-0-0可研究陶粒對混凝土的影響；LC100-0-0與LC100-100-0可研究混凝 土對輕骨料混凝土的影響；RC0-100-0與LC100-100-0可研究陶粒對再生細骨料混凝土的 影響；LC100-100-0、LC100-100-15、LC100-100-25、LC100-100-35 可研究不同聚苯顆粒摻 量對新型材料物理、力學、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] 由于再生細骨料吸水率高，孔隙率大，易吸收攪拌用水，導致拌合物的有效水灰比 降低。因此在配合比設計時，需對摻有再生細骨料的試驗組加入4%左右的附加用水。根據 上述設計思路，本文新型材料配合比具體參數設計如表1所示。
[0041]表1新型材料配合比

【權利要求】
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骨料，摻入聚苯乙烯顆粒，拌以水和水泥制作 而成。
2. 按照權利要求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：所述水泥選用強度等級為42. 5的普通硅酸鹽水泥。
3. 按照權利要求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)級配。
6. 按照權利要求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、細骨料取代率，聚苯顆粒取代率為LC100-100-15或 LC100-100-25 或 LC100-100-35。
【文檔編號】C04B18/16GK104291753SQ201410338478
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權日: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 申請人:廣西大學