专利名称：用于混凝土的含有聚氨酯泡沫的砂浆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫和废弃合成树脂组成的砂浆及 其制造方法。更具体地，本发明涉及一种用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫组成的砂浆及其 制造方法，其中用作家用电器保温材料(insulating material)和用于建筑的面板的聚氨 酯泡沫和聚苯乙烯泡沫不被丢弃，而是通过在公寓或房屋的暖炕(ondol)地板建造中将聚 氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫与混凝土混合的方式循环利用。因此，可以获得轻质的结构，优越 的隔音效果和隔热(heat insulation)效果，并且在构造部件中阻止裂缝产生。另外，简化 了建筑工程并提高了经济效率。
背景技术：
当考虑到使用进口原材料时，假定通过使用以昂贵成本进口的原材料制造的聚氨 酯泡沫的生产量约为450到500千吨/年。聚氨酯泡沫在不同领域用于不同目的。例如， 聚氨酯泡沫在包括电冰箱的家用电器或建筑嵌板中用作保温材料。然而，使用过的聚氨酯 泡沫不易处理，回收或焚化主要被用来处理使用过的聚氨酯泡沫。通常，由于聚氨酯泡沫是热固性树脂，聚氨酯泡沫不通过加热熔化且聚氨酯泡沫 的再循环不是轻易可完成的。另外，即使在聚氨酯泡沫焚化后，聚氨酯分子中的氮和芳环可 能残留。同样，对于用作保温材料的聚氨酯泡沫，作为发泡剂的氟利昂(CFC)在焚化后残留 在聚氨酯泡沫中。包含在聚氨酯中的氮产生二氧化氮，由此引起环境污染。另外，氮产生氟 (the nitrogen generates fluorine)，导致难以通过焚化处理聚氨酯。更进一步，因为聚 氨酯泡沫表现为低密度，聚氨酯泡沫的回收是不容易的，并且因为聚氨酯泡沫是难溶材料， 很少允许回收聚氨酯泡沫。因此，需要开发能够有效再循环废弃聚氨酯泡沫的技术。在这方面，本发明的申请人已提交一种通过混合水泥、砂子和水与挤压的聚氨酯 泡沫来制造聚氨酯泡沫混凝土的方法，正如韩国专利登记号第391558号所呈现的。然而， 在上述技术中必须使用砂子，因此增加了用于建筑的砂子的量，由此导致天然砂的短缺。因 此，需要呈现上述效果且不使用砂子的聚氨酯泡沫混凝土。
发明内容
技术问题本发明用以解决存在于现有技术中的上述问题，且本发明的一个目的是提供用于 混凝土的、主要由在使用后未被丢弃的、而是在建造公寓或房屋的地板时作为建筑材料再 循环的聚氨酯泡沫和废弃合成树脂组成的砂浆。因此，建筑部件具有低重量，优越的隔音效 果和隔热效果，阻止了裂缝产生，简化了建筑工作，并提高了经济效益。技术方案通过提供用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫组成的砂浆及其制造方法来实现本发 明前述和/或其它方面，该方法包括以下步骤通过收集，粉碎和混合废弃聚氨酯泡沫和废弃聚苯乙烯泡沫形成聚氨酯泡沫(Si)；向获得的聚氨酯泡沫添加掺加剂(S2)；和将水泥与通过上述步骤获得的材料混合(S3)。废弃聚氨酯泡沫和废弃聚苯乙烯泡沫优选被粉碎成2至IOmm的尺寸，且粉碎的聚 苯乙烯泡沫和粉碎的废弃聚苯乙烯泡沫优选以5-7 1-3的重量比混合。另外，掺加剂防止混凝土材料彼此分离并作为增塑剂。掺加剂优选包括水溶性纤 维素醚基灰粉作为主成分。另外，在步骤2和3中，砂浆优选包括60_80体积％的轻质聚氨酯泡沫，1_4体积％ 的掺加剂和16-40体积％的水泥。如果聚氨酯泡沫含量小于60体积％，水泥的量相对增加， 因此经济效率降低。同时，如果聚氨酯泡沫含量大于80体积％，混凝土的强度太低以致不 能呈现出混凝土性质。因此，优选上述范围的聚氨酯泡沫含量。另外，在上述的范围内，掺 加剂防止材料彼此分离并作为增塑剂。如果水泥含量小于16体积％，混凝土的抗压强度显 著降低。如果水泥含量大于40体积％，轻质聚氨酯泡沫的量相对减少，结果混凝土作为可 供选择的混凝土不能提供期望的效果。与掺加剂和水泥混合的轻质聚氨酯泡沫在使用时以传统的方案与水混合以形成 聚氨酯泡沫混凝土。另外，本发明提供一种用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫组成的砂浆，其中包括60 至80体积％的、通过将粉碎至2至8mm尺寸的废弃聚氨酯泡沫和废弃聚苯乙烯泡沫以 5-7 1-5的重量比混合获得的轻质聚氨酯泡沫，1至4体积％的防止材料分离并作为增塑 剂的掺加剂，和19至40体积％的水泥。如上所述，本发明提供了一种通过回收由通常被焚化的废弃家用电器和建筑嵌板 制得的废弃聚氨酯泡沫制造建筑用保温混凝土材料的方法，以及由该方法制备的聚氨酯泡 沫混凝土。有益效果如上所述，通过再循环将包括在废弃电冰箱和废弃建筑嵌板中的废弃聚氨酯泡沫 作为建筑用保温混凝土材料，使用根据本发明的砂浆的轻质保温聚氨酯泡沫混凝土在建筑 和土木工程领域中可用作轻质保温混凝土。如此，在资源再循环方面，提高了经济效率。换句话说，使用本发明的砂浆的轻质保温聚氨酯泡沫混凝土，特别是粉碎的作为 保温材料的高质量聚氨酯，以预定的比例与废弃聚苯乙烯泡沫混合以改善声吸收效果，防 止裂缝产生，和提高混凝土的隔热性能和强度。另外，由本发明的申请人开发的PPS掺加 剂添加到混凝土中以防止混凝土材料彼此分离并改善增塑性能。因此，材料分散、建造的建 筑物的表面中的泡沫分散、在紧凑尺寸的挂车型混合器的运行中对周围结构例如墙面石膏 板、门框和框架(chassis)产生破坏以及由当前的混凝土泡沫的施工方案引起的混合物的 均相组合均被最小化。另外，轻质保温聚氨酯泡沫混凝土表现出优越的效果，而未使用在供 给方面存在问题的砂子，因此提高了经济效率。因此，根据本发明的砂浆可作为用于公寓和房屋暖炕的地板，屋顶保温混凝土，停 车场的底部和地下室的底部的材料应用于建筑工作中。另外，砂浆应用于土木工程领域的 结构中用作隧道灌浆，防止下沉的回填，冬播(winter-sowing)保护，明管的隔热和腐蚀防 护及振动和冲击吸收材料。
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实现本发明的最佳方式以下，将参考附图
详细描述本发明的一个优选实施方案。近来，混凝土泡沫，膨胀混凝土，膨胀混凝土泡沫，纤维混合膨胀混凝土，EVA (乙 烯-醋酸乙烯酯)膨胀混凝土泡沫，BST(浙青表面处理)膨胀混凝土泡沫，和聚氨酯壳膨 胀混凝土在公寓或房屋建筑中用作保温地板。其中，膨胀混凝土因为方便的原因已被广泛 使用在建筑中。然而，膨胀混凝土有一个问题，即它在保温层中产生裂缝。为了解决上述问题，已添加多种添加剂到膨胀混凝土中，但添加剂并没有有效地 排除裂缝。当前，即使比膨胀混凝土更优选使用混凝土泡沫，但由于保温产品交易在管理建 筑工地和混凝土泡沫产品时是不适当的，混凝土泡沫在建筑工地中是不容易被接受的。本发明提供一种能够制造用于地板/墙的保温砖的轻质混凝土的砂浆，其在商业 价值及和易性(workability)方面在实践中是完美的。为此，根据本发明，再循环由废弃家用电器尤其是废弃电冰箱或建筑嵌板产生的 废弃聚氨酯泡沫以用作建筑材料。另外，如果废弃聚氨酯泡沫用作建筑材料，人们已经期待 开发能够提供多种优点(包括轻质，优越的吸声，优越的隔热和和易性)的保温混凝土。因 此，本发明已经实现通过再循环废弃聚氨酯泡沫制造轻质保温聚氨酯泡沫混凝土，这样聚 氨酯泡沫混凝土用于公寓房屋中的地板，干嵌板和砖。特别地，本发明提供一种制造聚氨酯 泡沫混凝土的方法和砂浆，该混凝土不包含在供求方面存在问题的、并导致建筑工地中供 给问题的砂子。示例性的实施方案根据本发明，首先，收集由废弃家用电器或建筑嵌板产生的废弃聚氨酯泡沫并粉 碎成约1至IOmm的尺寸。同样地，收集废弃聚苯乙烯(聚苯乙烯泡沫)并粉碎成约1至 IOmm的尺寸。粉碎的聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫以7 3的重量比互相混合以形成轻质聚 氨酯泡沫。轻质聚氨酯泡沫，掺加剂和水泥以下面表1所示的比例相互混合，随后以合适的 比例与水混合。表 1[表 1][表](单位体积比) 掺加剂通常被用以向混凝土的特性施加影响，例如和易性，泌水(bleeding)，养护 时间，抗压强度，长度变化，中和，冻融过程和对于化学物质的腐蚀的热可靠性。另外，掺加 剂用于抑制水化热。根据本发明的掺加剂包括主要由水溶性纤维素醚组成的灰粉。水泥从 满足KSL 5201的产品中选择，并适合于KSF 2526，其在水泥制造后具有小于两个月龄期的 产品中选择。另外，选择使用对混凝土无害的混合水。根据包括KSL 5105，KSL 5207，KSL 5104，KSF 2451，KSL 9016，KSF2451，KSF 2424，KSF 2810等的标准，测量使用通过上述工艺制造的砂浆得到的混凝土的物理性能。表2显示了根据本发明的混凝土与相关技术的混合物相比的物理性能。混凝土材料通过混凝土混合器在建筑工地的场地上混合，且使用特别开发的泵将 混合的轻质保温聚氨酯泡沫混凝土从混合区输送到浇灌区(pouring area)，如此能够防止 材料彼此分离。在混凝土使用中，如果通过挤压泵把混凝土的输送的材料施加到建筑部件 上，材料通过使用专门的设备均勻地铺开，随后通过棒摊平混凝土的外围。在输送或浇灌轻 质保温聚氨酯泡沫混凝土的过程中，如果材料过度地彼此分离，则再次混合混凝土使混凝 土能够均勻地混合。另外，阻止外来的物质引入混凝土，且在外来物质可能吸附其上的混凝 土的区域用水弄湿。当混凝土施工通过至少两阶段操作时，在前面阶段的混凝土硬化之前 浇灌后面阶段的混凝土，这样前面阶段的混凝土与后面阶段的混凝土整合。在混凝土被浇灌后，必须养护混凝土以防止温度的突然变化。另外，必须固化混凝 土以防止施加于混凝土上的振动，冲击和过载。在夏季，在低于30°C的温度下养护时间至少为3天，在冬季，在高于1°C的温度下 为至少4至5天。根据本发明的养护过程与常规混凝土的养护过程类似。结果和评论表2呈现了根据本发明的实施方案制造聚氨酯泡沫混凝土的养护特性的测量结果。表2[表 2][表]
6 如表2所示，使用本发明的砂浆的聚氨酯泡沫混凝土的比重为0. 4至2. 0而普通 水泥混凝土的比重为2. 3至2. 4。由此，混凝土的载量降低至普通混凝土载量的一半或三分 之一以下，由此降低建筑成本。另外，取决于混凝土的组合，混凝土的强度在11至200kgf/ cm2的范围内自由地变化。本发明的混凝土的热导率为0. 08至1. 2kcal/m2h°C，相当于普通 混凝土(1. 4kcal/m2h°C )的一半至三分之一，由此改善隔热效果。另外，本发明的混凝土由 于砂浆的缘故，具有优越的粘合性能并形成勻质混合物，由此防止裂缝和分层。这样的效果 几乎与通过韩国专利登记号第391558号获得的效果一致(其已由申请人提交)且未添加 砂子能够实现该效果。另外，由于使用本发明的砂浆的聚氨酯泡沫混凝土与其它类型的混凝土相比具有 非常优越的防潮性质，结露，霉菌和细菌对混凝土不起作用。本发明的混凝土与其它类型的 轻质保温混凝土相比具有最优越的声吸收性能。另外，不存在收缩并阻止了混凝土中由膨 胀/收缩引起的裂缝的发生。因为混凝土能够在3至4天的短硬化时间内硬化，能够缩短 建筑时间并能够容易地执行随后的工序。另外，因为本发明的混凝土相比其它类型的混凝 土具有优越的抗冻融性能，防止了结露和冬播(winter-sowing)。由于本发明的混凝土具有 优越的冲击能吸收能力，通过振动能的吸收提高了防震性能。尽管已显示和描述了本发明的少数实施方案，应当意识到，在不背离发明的原则 和精神以及在不背离权利要求和它们的等同表述中限定了本发明的范围的情况下，本领域 技术人员可以对这些实施方案实现变化。
权利要求
制造用于混凝土的砂浆的方法，该方法包括以下步骤分别将废弃聚氨酯泡沫和废弃聚苯乙烯泡沫粉碎成1至10mm的尺寸；以5 7∶1 3的重量比将所述的废弃聚氨酯泡沫与所述的废弃聚苯乙烯泡沫混合以形成聚氨酯泡沫，和向所述的聚氨酯泡沫中添加主要由水溶性纤维素醚组成并作为掺加剂的灰粉，其中所述砂浆包括60 80体积％的所述聚氨酯泡沫，1 4体积％的所述掺加剂和19 40体积％的水泥。
2.用于混凝土的砂浆，所述砂浆包括60至80%的聚氨酯泡沫，该聚氨酯泡沫通过如下方式获得将废弃聚氨酯泡沫和废弃聚苯乙烯泡沫粉碎成I-IOmm尺寸并随后将所述废弃聚氨酯 泡沫与所述废弃聚苯乙烯泡沫以5-7 1-3的重量比混合；1至4%的灰粉，该灰粉主要由水溶性纤维素醚组成并作为掺加剂；和19至40%的水
全文摘要
本发明公开了一种用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫组成的砂浆及其制造方法，其中用作家用电器的保温材料和预铸嵌板的聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫不被丢弃，而是被再循环，以此在公寓地板或房屋暖炕的建筑中将聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫与混凝土混合。能够获得低重量结构，优越的吸声效果和隔热效果，且阻止在建筑部件中产生裂缝。简化了建筑工作，且提高了经济效率。使用粉碎器将收集的废弃聚氨酯泡沫和废弃聚苯乙烯泡沫粉碎成1至10mm的尺寸。粉碎的聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫彼此混合以形成聚氨酯泡沫。向聚氨酯泡沫中添加掺加剂，随后使用混合器和搅拌车将水泥和水与聚氨酯泡沫以预定的比例混合以形成轻质保温聚氨酯泡沫混凝土砂浆。轻质保温聚氨酯泡沫混凝土砂浆被制得并从混合区传送到建筑部分，使得阻止混凝土材料彼此分离。使用挤压设备和液压转移设备灌注混凝土，随后养护达预定的养护时间以防止温度上的突然变化。
文档编号C04B28/00GK101918336SQ200780102181
公开日2010年12月15日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者申顺玉 申请人:申顺玉