本發(fā)明涉及一種摻輕質(zhì)材料的混凝土、外加劑及其制備方法，屬于建筑材料領域。
背景技術：
：為了使建筑物減少自身重量，并且具有良好的保溫、隔熱、隔聲效果，而且環(huán)保節(jié)能，尤其滿足在北方寒冷地區(qū)的保溫要求，眾多的建筑物在其屋面、樓層面和外墻表面上均設置保溫隔熱結(jié)構。目前，建筑保溫結(jié)構一般是將聚苯板或擠塑板粘貼，或采用膠粉聚苯顆粒、聚苯乙烯顆粒板粘貼。這種保溫結(jié)構所用材料聚苯乙烯輕質(zhì)板和擠塑聚苯乙烯輕質(zhì)板阻燃性能較差，在運輸、施工和使用中存在嚴重的火災隱患。同時這種結(jié)構存在拼接縫、粘接縫，在這些縫隙的位置容易產(chǎn)生冷熱橋，使得保溫隔熱效果較差；因粘接縫容易脫落，發(fā)生跌落的安全事故，且不能與建筑物同壽命。膠粉聚苯顆粒聚苯乙烯顆粒保溫材料需現(xiàn)場配置，使用質(zhì)量難以控制；膠粉聚苯保溫材料由于配方中添加大量膠粉，產(chǎn)生有害氣體釋放，不能在建筑物的室內(nèi)使用。另外，目前的建筑保溫結(jié)構還存在火災、安全隱患、結(jié)構自重大、施工程序多等缺陷。技術實現(xiàn)要素：(一)要解決的技術問題為了解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種摻輕質(zhì)材料的混凝土，可減少建筑物自身重量，提高保溫隔熱性能，延長隔熱保溫系統(tǒng)使用壽命，減少火災、安全隱患，而且施工程序少。本發(fā)明為了使無機保溫材料與有機膠凝材料更好地結(jié)合，還提供一種改變聚苯乙烯顆粒表面特性的外加劑。另外，本發(fā)明還提供了一種摻輕質(zhì)材料的混凝土的制備方法以及外加劑的制備方法。(二)技術方案為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術方案包括：一種摻輕質(zhì)材料的混凝土，包含下列重量份的材料：硅酸鹽水泥130-350份、聚苯乙烯顆粒10-20份、水30-140份、外加劑2-10份；優(yōu)選的，硅酸鹽水泥200份、聚苯乙烯顆粒16份、水80份、外加劑4份。其中，所述外加劑包括下列重量份的材料：動物蛋白10-20份、植物蛋白8-12份、蘇打鹽1-5份、醋酸0.1-1份、二乙二醇1-5份、羥丙基甲基纖維素1-5份、羥丙基淀粉醚0.1-1份、聚酯纖維1-5份、硅酸鹽水泥50-70份；優(yōu)選的，動物蛋白15份、植物蛋白10份、蘇打鹽3份、醋酸0.5份、二乙二醇3份、羥丙基甲基纖維素3份、羥丙基淀粉醚0.5份、聚酯纖維3份、硅酸鹽水泥62份。其中，所述硅酸鹽水泥為強度等級不低于32.5的硅酸鹽水泥。其中，所述聚苯乙烯顆粒的粒徑為1-5mm。本發(fā)明還提供一種混凝土外加劑，包括下列重量份的材料：動物蛋白10-20份、植物蛋白8-12份、蘇打鹽1-5份、醋酸0.1-1份、二乙二醇1-5份、羥丙基甲基纖維素1-5份、羥丙基淀粉醚0.1-1份、聚酯纖維1-5份、硅酸鹽水泥50-70份；優(yōu)選的，動物蛋白15份、植物蛋白10份、蘇打鹽3份、醋酸0.5份、二乙二醇3份、羥丙基甲基纖維素3份、羥丙基淀粉醚0.5份、聚酯纖維3份、硅酸鹽水泥62份。其中，所述的聚酯纖維長度為6-10mm。本發(fā)明還提供一種上述混凝土外加劑的制備方法，包括如下步驟：S1、將動物蛋白10-20份、植物蛋白8-12份、蘇打鹽1-5份、醋酸0.1-1份、二乙二醇1-5份加入攪拌機中攪拌8-12min；S2、將羥丙基甲基纖維素1-5份、羥丙基淀粉醚0.1-1份、聚酯纖維1-5份、硅酸鹽水泥50-70份加入攪拌機中攪拌10-18min；優(yōu)選的，S1、將動物蛋白15份、植物蛋白10份、蘇打鹽3份、醋酸0.5份、二乙二醇3份加入攪拌機中攪拌10min；S2、將羥丙基甲基纖維素3份、羥丙基淀粉醚0.5份、聚酯纖維3份、硅酸鹽水泥62份加入攪拌機中攪拌15min。本發(fā)明還提供一種上述摻輕質(zhì)材料的混凝土的制備方法，包括如下步驟：S1、將上述方案限定比例的硅酸鹽水泥、聚苯乙烯顆粒、外加劑加入到攪拌機中，均勻攪拌2-5min；S2、向攪拌機中加入上述方案限定比例的50％的水，攪拌1-3min；S3、再向攪拌機中加入剩下的50％的水，攪拌1-3min；優(yōu)選的，S1、將上述方案限定比例的硅酸鹽水泥、聚苯乙烯顆粒、外加劑加入到攪拌機中，均勻攪拌3min；S2、向攪拌機中加入上述方案限定比例的50％的水，攪拌2min；S3、再向攪拌機中加入剩下的50％的水，攪拌2min。其中，步驟S2中，水與硅酸鹽水泥的重量比為0.3-0.5。進一步地，步驟S2中，水與硅酸鹽水泥的重量比為0.45。(三)有益效果本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過外加劑改善聚苯乙烯顆粒的表面特性，使其在水泥膠凝材料中分布均勻，且提高相互的粘接性。使用時將水泥基膠凝材料、外加劑、聚苯乙烯顆粒與水混合后進行攪拌，再將攪拌均勻的混凝土澆筑到施工部位，經(jīng)自然養(yǎng)護形成一種輕質(zhì)的混凝土。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土可利用廢舊聚苯乙烯顆粒等輕質(zhì)材料制成，且不釋放有毒有害氣體，有利于環(huán)保。本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土可作為非承重部位的屋面、墻體維護結(jié)構填充，其良好的熱工性能是一種節(jié)能環(huán)保型保溫隔熱材料，可廣泛用于建筑物的圍護結(jié)構中，如屋面找坡層、保溫隔熱層和墻體保溫隔熱工程施工。本發(fā)明的聚苯乙烯顆粒，起骨料支撐作用，可減輕其自重，減小混凝土導熱系數(shù)，同時可減少水泥、砂石的用量，并有防火、保溫效果；外加劑是輕質(zhì)混凝土的核心材料，其在輕質(zhì)混凝土中可改善聚苯乙烯顆粒的表面特性，使無機物和有機物更好地粘接，即聚苯乙烯顆粒與水泥致密地結(jié)合；同時，外加劑可讓聚苯乙烯顆粒均勻地分布在輕質(zhì)混凝土中，保證輕質(zhì)混凝土的保溫性能。本發(fā)明的外加劑由動物蛋白、植物蛋白、蘇打鹽、醋酸、二乙二醇、羥丙基甲基纖維素、羥丙基淀粉醚、聚酯纖維、硅酸鹽水泥等制成，可有效改善聚苯乙烯顆粒的表面特性，使聚苯乙烯顆粒與水泥致密地結(jié)合；可使聚苯乙烯顆粒均勻地分布在輕質(zhì)混凝土中，充分保證輕質(zhì)混凝土的保溫性能。具體實施方式為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面通過具體實施方式，對本發(fā)明作詳細描述。實施例一在本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土的研發(fā)過程中，對各成分的比例進行調(diào)節(jié)，有代表性的比例如下：硅酸鹽水泥90110130150160180200220240280310350380聚苯乙烯顆粒881012131516171819202021水1520304055708090100120130140160外加劑1222.52.534567.591011經(jīng)過無數(shù)次對比實驗，反復驗證，發(fā)現(xiàn)當選用以下比例的各成分時：硅酸鹽水泥130-350份、聚苯乙烯顆粒10-20份、水30-140份、外加劑2-10份；本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土可達到預期效果，即分布均勻，粘接性高，不釋放有毒有害氣體，整體材料輕，可作為非承重部位的結(jié)構填充，具有良好的熱工性能，以及良好的保溫隔熱性能。優(yōu)選的方案為：硅酸鹽水泥160-280份、聚苯乙烯顆粒13-19份、水55-120份、外加劑2.5-7.5份。當選用以下比例的各成分時，本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土的效果最佳：硅酸鹽水泥200份、聚苯乙烯顆粒16份、水80份、外加劑4份。另外，硅酸鹽水泥為強度等級不低于32.5的硅酸鹽水泥，優(yōu)選的，強度等級不低于42.5。聚苯乙烯顆粒的粒徑為1-5mm，優(yōu)選的，聚苯乙烯顆粒的粒徑為2-3.5mm。實施例二在本發(fā)明的混凝土外加劑的研發(fā)過程中，對各成分的比例進行調(diào)節(jié)，有代表性的比例如下：動物蛋白9101112131415161718192021植物蛋白7811.58.510.59.5109111181213蘇打鹽114.523.52.533241.555.5醋酸0.050.10.60.30.90.50.50.40.70.80.211.1二乙二醇0.514.51.542.5323.54156羥丙基甲基纖維素0.513.51.54.52.53144256羥丙基淀粉醚0.10.10.10.20.70.40.50.60.30.80.911.1聚酯纖維0.514.51.522.533.544156硅酸鹽水泥48506956646062586668537072經(jīng)過無數(shù)次對比實驗，反復驗證，發(fā)現(xiàn)當選用以下比例的各成分時：動物蛋白10-20份、植物蛋白8-12份、蘇打鹽1-5份、醋酸0.1-1份、二乙二醇1-5份、羥丙基甲基纖維素1-5份、羥丙基淀粉醚0.1-1份、聚酯纖維1-5份、硅酸鹽水泥50-70份；本發(fā)明的混凝土外加劑可達到預期效果，即改善聚苯乙烯顆粒的表面特性，使無機物和有機物更好地粘接，即聚苯乙烯顆粒與水泥致密地結(jié)合；可使聚苯乙烯顆粒均勻地分布在輕質(zhì)混凝土中，保證輕質(zhì)混凝土的保溫性能。優(yōu)選方案為：動物蛋白12-18份、植物蛋白8.5-11份、蘇打鹽2-4份、醋酸0.3-0.8份、二乙二醇1.5-4份、羥丙基甲基纖維素1.5-4份、羥丙基淀粉醚0.2-0.8份、聚酯纖維1.5-4份、硅酸鹽水泥56-68份；當選用以下比例的各成分時，本發(fā)明的混凝土外加劑的效果最佳：動物蛋白15份、植物蛋白10份、蘇打鹽3份、醋酸0.5份、二乙二醇3份、羥丙基甲基纖維素3份、羥丙基淀粉醚0.5份、聚酯纖維3份、硅酸鹽水泥62份。另外，所述的聚酯纖維長度為6-10mm，優(yōu)選的，聚酯纖維長度為7-8mm。實施例三混凝土外加劑可采用多種方法制備，例如全部混合、攪拌，分批混合、攪拌等，本發(fā)明人經(jīng)過無數(shù)次實驗，發(fā)現(xiàn)先將動物蛋白、植物蛋白、蘇打鹽、醋酸、二乙二醇混合、攪拌，再加入羥丙基甲基纖維素、羥丙基淀粉醚、聚酯纖維、硅酸鹽水泥混合、攪拌，制得的混凝土外加劑以及由其配制的混凝土的效果最好。具體步驟為：S1、將動物蛋白10-20份、植物蛋白8-12份、蘇打鹽1-5份、醋酸0.1-1份、二乙二醇1-5份加入攪拌機中攪拌8-12min；其中，各成分比例可以在各自限定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，攪拌時間可以在8-12min之間變化。S2、將羥丙基甲基纖維素1-5份、羥丙基淀粉醚0.1-1份、聚酯纖維1-5份、硅酸鹽水泥50-70份加入攪拌機中攪拌10-18min；其中，各成分比例可以在各自限定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，攪拌時間可以在10-18min之間變化。優(yōu)選的方案為：S1、將動物蛋白12-18份、植物蛋白8.5-11份、蘇打鹽2-4份、醋酸0.3-0.8份、二乙二醇1.5-4份加入攪拌機中攪拌9-11min；S2、將羥丙基甲基纖維素1.5-4份、羥丙基淀粉醚0.2-0.8份、聚酯纖維1.5-4份、硅酸鹽水泥56-68份加入攪拌機中攪拌12-16min；最佳方案為：S1、將動物蛋白15份、植物蛋白10份、蘇打鹽3份、醋酸0.5份、二乙二醇3份加入攪拌機中攪拌10min；S2、將羥丙基甲基纖維素3份、羥丙基淀粉醚0.5份、聚酯纖維3份、硅酸鹽水泥62份加入攪拌機中攪拌15min。實施例四本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土的制備方法，包括如下步驟：S1、將實施例一中限定比例的硅酸鹽水泥、聚苯乙烯顆粒、外加劑加入到攪拌機中，均勻攪拌2-5min；S2、向攪拌機中加入實施例一中限定比例的50％的水，攪拌1-3min；S3、再向攪拌機中加入剩下的50％的水，攪拌1-3min。其中，步驟S2中，水與硅酸鹽水泥的重量比為0.3-0.5，優(yōu)選地，水與硅酸鹽水泥的重量比為0.45。優(yōu)選方案為：S1、將實施例一中限定比例的硅酸鹽水泥、聚苯乙烯顆粒、外加劑加入到攪拌機中，均勻攪拌3min；S2、向攪拌機中加入上述方案限定比例的50％的水，攪拌2min；S3、再向攪拌機中加入剩下的50％的水，攪拌2min。其中，步驟S2中，水與硅酸鹽水泥的重量比為0.3-0.5，優(yōu)選地，水與硅酸鹽水泥的重量比為0.45?，F(xiàn)在舉例說明，具體實施時的一個操作流程。1、外加劑配制：將動物蛋白10-20份、植物蛋白8-12份、蘇打鹽1-5份、醋醋酸0.1-1份、二乙二醇1-5份加入玻璃器皿(或搪瓷)中，采用改制的攪拌機進行攪拌10min；再將羥丙基甲基纖維素1-5份、羥丙基淀粉醚0.1-1份、聚酯纖維1-5份、硅酸鹽水泥50-70份加入攪拌機中攪拌15min；然后稱重計量、包裝；用于在工廠或施工現(xiàn)場配置輕質(zhì)混凝土用。2、工廠生產(chǎn)輕質(zhì)混凝土時，將硅酸鹽水泥130-350份、聚苯乙烯顆粒10-20、外加劑2-10份加入到攪拌設備中，均勻攪拌3min；然后稱重計量、包裝；生產(chǎn)出預拌輕質(zhì)混凝土。運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后加入80份水，均勻攪拌3min，然后用于工程中。3、施工現(xiàn)場配置輕質(zhì)混凝土時，(1)將硅酸鹽水泥、聚苯乙烯顆粒以及外加劑按照上述比例加入到攪拌設備中，均勻攪拌3min；(2)向攪拌設備中加入限定比例的50％的水攪拌2min，再加入剩下的50％水攪拌2min。4、將輕質(zhì)混凝土澆注或噴涂到施工部位，經(jīng)自然養(yǎng)護形成一種輕質(zhì)的多孔混凝土，使得保溫系統(tǒng)等部位形成一個整體。輕質(zhì)混凝土澆筑施工方法包括：基層清理——屋面拉線找坡，墻模放線——模具圍擋、支墻模——基層灑水——輕質(zhì)混凝土澆筑——屋面表面按要求刮平——養(yǎng)護——拆?！炇铡Ｕf明：當輕質(zhì)混凝土的澆筑厚度超過200mm時，采用分層施工，每層成型的厚度為100mm，虛鋪厚度控制在實際厚度的1.1-1.2倍。在填充澆注過程中禁止使用振搗泵振搗。本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土，滿足設計對干密度、抗壓強度、導熱系數(shù)和收縮率的不同要求。用于屋面找坡層和保溫隔熱層時，具有輕質(zhì)、高強、保溫和耐火等特點，同時比傳統(tǒng)的輕骨料混凝土減輕80％，減少了結(jié)構自重。與一般的輕質(zhì)混凝土比較，可節(jié)省水泥及砂石，降低工程造價，同時還可減少混凝土的收縮和徐變。本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土是利用輕質(zhì)混凝土的固結(jié)性，將纖維等輕質(zhì)材料與輕質(zhì)混凝土混合后制成的一種復合輕質(zhì)混凝土材料，與輕質(zhì)混凝土比較，可改善保溫隔熱性能，提高尺寸穩(wěn)定性，減少混凝土表面裂縫，降低吸水率。該產(chǎn)品做屋面找坡層、保溫隔熱層，施工可一次澆筑完成，省工省時。整體澆筑后和基層結(jié)合牢固，表面平整，不會產(chǎn)生空鼓、脫皮、凹凸、塌陷、開裂等質(zhì)量缺陷。由于所用輕質(zhì)材料是無機保溫材料，同時可做到保溫與建筑同壽命。本產(chǎn)品所用外加劑接近中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，是廢舊的聚苯材料的再利用，是目前的一種環(huán)保型建筑節(jié)能材料。本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土具有保溫隔熱性能好、防火等級高、隔聲性能好、吸附能力強等優(yōu)點。綜上所述，本發(fā)明的摻輕質(zhì)材料的混凝土、外加劑及其制備方法，通過外加劑改善聚苯乙烯顆粒的表面特性，使其在水泥膠凝材料中分布均勻，且提高相互的粘接性；不釋放有毒有害氣體，有利于環(huán)保；可作為非承重部位的屋面、墻體維護結(jié)構填充，其良好的熱工性能是一種節(jié)能環(huán)保型保溫隔熱材料。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3