专利名称：硬石膏聚苯乙烯轻混凝土及制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及混凝土复合材料制造技术，是一新型的轻质混凝土。
聚苯乙烯轻混凝土的研究始于1959年，国外研究主要用于保温隔热，国内有人作过保温砂浆及保温块的研究。这种聚苯乙烯轻混凝土都以聚苯乙烯泡沫塑料颗粒作轻骨料，普通硅酸盐水泥或矿渣水泥等作为胶结材料。
石膏被用作胶结材料虽然历史悠久，但所用多取二水石膏经热处理后所得半水石膏，在建筑上多用作石膏条板，薄板及有纸石膏板等，其耐水性差、强度低。天然硬石膏或者氟石膏其主要成份都是无水石膏CaSO4，它的溶介度很小，水化、硬化速度极其缓慢，硬化后强度不高且不稳定，因此利用硬石膏作为胶结材料很困难。
本发明的目的在于，改善天然硬石膏或氟石膏的性能，采用性能改善的天然硬石膏或工业副产品氟石膏代替水泥作为胶结材料，废弃的发泡聚苯乙烯颗粒料作为轻骨料配制成低能耗，性能好，成本低的硬石膏聚苯乙烯轻混凝土及制品。
本发明可采用现有的搅拌、密实、成型、养护设备来制作。制作时先将天然硬石膏或氟石膏烘干，然后与活化剂配合后在磨机内进行混磨或者将烘干的天然硬石膏或氟石膏细磨后外加活化剂。活化剂采用富含铝、钙、硅的工业废渣(例如粉煤灰、矿渣)或者硫酸盐。经活化剂活化激发的天然硬石膏其浆体凝结硬化速度大大加快，浆体内的凝胶大大增多，其强度随之增大，抗水性亦随之增高，成为优良的胶凝材料。为了进一步提高其抗水性能，缩短凝结时间，增加强度、可加入10～15%硅酸盐或矿渣水泥，促凝剂，将混磨后得到的硬石膏粉或氟石膏粉加水搅拌后加入与混合料同体积的发泡聚苯乙烯颗粒料，拌和均匀后即为硬石膏聚苯乙烯轻混凝土混合料，可用于工地现浇或加工成预制构件。
本发明制作工艺过程如下制作时把废发泡聚苯乙烯破碎成颗粒状，把烘干的天然硬石膏或者氟石膏和活化剂按配比放在磨机内混合细磨或者把烘干的天然硬石膏或者氟石膏细磨后外加活化剂。然后在磨细的天然硬石膏或者氟石膏、活化剂中掺入促凝剂，加水混合拌和后再加入与其同体积的废发泡聚苯乙烯颗粒经充分拌和后即为硬石膏聚苯乙烯轻混凝土混合料。
硬石膏聚苯乙烯轻混凝土的特点在于一、将废弃的发泡聚苯乙烯包装材料破碎成粒子，其松散容重为20-30公斤/m3，经破碎后聚苯乙烯粒子较工业品聚苯乙烯发泡粒料成本大大降低，仅为其十分之一，且容重仅为工业品的四分之一，而所得粒子质轻，内部均为封闭孔，本身具有较大的压缩回弹性，故用以拌制混凝土，水灰比增加不大，混凝土的收缩率大大减小，韧性增大，混凝土制品的折/压比大大提高，一般大于1/3，相应地其抗冻性抗渗性亦得以提高。
二、硬石膏聚苯乙烯轻混凝土的制作工艺简单，可采用现有的搅拌，密实、成型、养护设备。硬石膏聚苯乙烯轻混凝土性能接近或优于现有的加气混凝土，膨胀珍珠岩混凝土等轻质混凝土，硬石膏聚苯乙烯轻混凝土亦可根据工程需要来调整混凝土强度及容重，当容重为1.0～1.5%吨/m3时，其抗压强度可达4.0～10.0MPa，其尺寸稳定性、抗渗性、抗冻性均优于加气混凝土，硬石膏聚苯乙烯混凝土可在工厂预制成砌块，楼板、墙板，亦可用于工业及民用建筑的现浇的围护，承重或保温隔热用的屋面及墙体，由于材料的自重减轻，用于高层建筑亦有其广阔的前途。
实施例一硬石膏(或氟石膏)及矿渣均经干燥按3∶1混合充分磨细后加入1份粉煤灰，然后按以上三种混合材料重量15%加入水泥，拌匀加水搅拌后再加与混合料同体积废发泡聚苯乙烯破碎粒料，拌和均匀后即为硬石膏聚苯乙烯轻混凝土混合料，可用以工地现浇或加工成建筑制品。
其材料配比为磨细硬石膏(或氟石膏)12矿渣4粉煤灰4水泥3.0水6.5废发泡聚苯乙烯粒料0.23所得混凝土 容重为1.38 抗压强度7.5MPa 软化系数0.79实施例二硬石膏(或氟石膏)及矿渣经干燥后按3∶1混合充分磨细后加入0.5份粉煤灰，然后按以上三种混合材料重量0.4%加入促凝剂，将促凝剂先溶于水中再与以上材料搅拌均匀再按工程上对材料容重及强度需要加入废发泡聚苯乙烯破碎粒料进行搅拌均匀。
材料配比为磨细硬石膏(或氟石膏)12矿渣4粉煤灰2促凝剂0.072水5.04废发泡聚苯乙烯粒料0.18所得混凝土 容重为1.38 抗压强度7.4MPa 软化系数0.5。
如调整聚苯乙烯掺量，则容重及强度亦相应增加或降低。
权利要求
1.硬石膏聚苯乙烯轻混凝土，其特征在于天然硬石膏或氟石膏与活化剂配合后在磨机内充分混合细磨或者天然硬石膏或氟石膏细磨后外加活化剂所得到的混合料作为胶结材料加水搅拌后按工程对材料容重及强度的要求加入废发泡聚苯乙烯颗粒作为轻骨料充分搅拌均匀制得。
2.根据权利要求1所述的轻混凝土，其特征在于活化剂采用富含铝、钙、硅的工业废渣(如粉煤灰、矿渣)或者硫酸盐。
全文摘要
本发明采用活性剂对天然硬石膏或者氟石膏进行活化改性，使其水硬性水化物增加，强度增长，抗水性增高，凝胶增加，成为一种优良的胶结材料，然后与作为轻骨料的废弃的发泡聚苯乙烯颗粒配制而成一种新型的轻混凝土。由于本发明原材料几乎都是废弃材料所以成本低，工艺简单完全可以采用现有的生产设备生产，其性能优于加气混凝土或者膨胀珍珠岩混凝土。本发明混凝土可以现浇，也可以预制成砌块和各种承重、保温构件。
文档编号C04B28/14GK1108227SQ94112070
公开日1995年9月13日 申请日期1994年3月10日 优先权日1994年3月10日
发明者高峰, 方秋清, 薛挺秋 申请人:同济大学