本发明专利技术提供一种界面增强轻质混凝土的成型设备及工艺，采用喷涂法对发泡聚苯乙烯(EPS)进行乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液改性，然后将所得乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液改性发泡聚苯乙烯颗粒与水泥浆体混合，进行拌制、养护而成。本发明专利技术通过对EPS轻质混凝土的成型工艺和成型设备进行改进，可有效提升所得轻质混凝土水泥浆体界面的粘结性能，所得界面增强轻质混凝土具有轻质、高强、隔音保温性能好等优异性能，适合推广应用。
Forming equipment and technology of interface reinforced lightweight concrete
The invention provides an interface reinforced lightweight concrete molding equipment and process, and uses spray method to modify the vinyl polyvinyl acetate (VAE) emulsion of expanded polystyrene (EPS). Then, the obtained vinyl vinyl acetate (VAE) emulsion is modified by foaming polystyrene particles and mixed with cement paste to mix and maintain. By improving the molding technology and equipment of EPS lightweight concrete, the bonding performance of the interface between the obtained lightweight concrete and cement paste can be effectively improved. The interface reinforced lightweight concrete has excellent properties of light weight, high strength, sound insulation and heat preservation, and is suitable for popularization and application.
【技术实现步骤摘要】
一种界面增强轻质混凝土的成型设备及工艺
本专利技术属于轻质混凝土
，具体涉及一种界面增强轻质混凝土的成型工艺及设备。
技术介绍
可发性聚苯乙烯泡沫(ExpandablePolyStyrene，EPS)是一种轻质内部含有闭孔结构的泡沫，将EPS泡沫颗粒料掺入砂浆或混凝土中能制备不同表观密度的轻质混凝土。近年来，随着高层建筑的不断涌现，对轻质高强混凝土需求量越来越大。EPS轻质混凝土具有密度大，质量轻等特点，因而在建筑施工上有了越来越普遍的应用。然而，EPS颗粒具有两大弱点，一是特别轻，在混凝土搅拌过程中易产生离析，其二是憎水，与水泥浆体界面粘结力弱，这两大缺陷严重制约了EPS混凝土技术的应用和推广。目前制备界面性能的EPS混凝土的成型方法和装备较少，采用的界面剂大多还是直接添加到混凝土当中去，如水溶性乙烯丙酸脂，有机硅乳液。大多采用传统的混凝土共混成型方法对混凝土进行制备，易导致发泡聚苯乙烯颗粒与水泥浆体混合不均匀，与水泥浆体界面粘结力弱等问题，限制所得EPS混凝土的使用性能。因此，进一步对EPS混凝土及其成型设备进行改进，具有重要的实际应用意义。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是针对现有技术存在的不足，提供一种界面增强轻质混凝土的成型设备及方法，采用喷涂法对发泡聚苯乙烯颗粒进行乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液改性，并对轻质混凝土的成型工艺和成型设备进行改进，可有效提升所得轻质混凝土水泥浆体界面的粘结性能，从而提高混凝土性能，适合推广应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种界面增强轻质混凝土的成型设备，它包括涂覆干燥装置、混合装置和搅拌装置；干燥装置和混合装置分别与搅拌装置相连；其中涂覆干燥装置用于对发泡聚苯乙烯颗粒进行喷涂改性；混合装置用于对水泥浆体进行混合；搅拌装置用于对喷涂改性后的发泡聚苯乙烯颗粒和水泥浆体进行拌制。上述方案中，所述涂覆干燥装置包括涂覆装置和干燥装置。将发泡聚苯乙烯颗粒经EPS原料入口称量并输送至改性颗粒的涂覆干燥装置中，对其喷涂乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液，并输送至混料装置中；水泥浆体各原料经水泥浆体原料入口称量并输送至水泥浆体混料装置中进行混料，并传输至搅拌装置中进行充分混合得水泥浆体；将所得水泥浆体输送至混料装置中，与乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液改性发泡聚苯乙烯颗粒搅拌均匀，所得EPS混凝土混合料输送至混凝土加压成型装置，进行加压成型。一种界面增强轻质混凝土的成型工艺，包括如下步骤：1)提供如上所述界面增强轻质混凝土的成型设备；2)将发泡聚苯乙烯颗粒置于改性颗粒涂覆干燥装置中，对其喷涂乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液，制备乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液改性发泡聚苯乙烯颗粒；3)称取水泥浆体的各原料，置于水泥浆体混合装置中进行混合，得水泥浆体；4)向混凝土搅拌装置中，依次加入乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液改性发泡聚苯乙烯颗粒和水泥浆体，拌制后输送至加压成型装置；5)加压成型装置应包括振动装置和加压装置，在振动的同时进行固定压力加压，压力3-5Mpa，振动时间3-5分钟，振动频率为60～80下/分钟；进行加压成型，得界面增强轻质混凝土。所得界面增强轻质混凝土在脱模后进人标准养护，维持20±2℃，湿度不小于95％，养护28d后进行强度测试，即可制成高强度混凝土试件。上述方案中，步骤4)中所述拌制工艺为：在搅拌装置中，以110-130转/分钟的慢搅速率，搅拌60-64s；再以400-450转/分钟的快搅速率，搅拌90-95s。上述方案中，所述乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液与发泡聚苯乙烯颗粒的质量比为1:8-10。上述方案中，所述水泥浆体中，各组分及其所占重量份数包括：水泥147-150份，水30-50份，减水剂0.5-0.8份，纤维素醚0.1-0.4份。上述方案中，所述水泥浆体与乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液改性发泡聚苯乙烯颗粒的质量比为9-18:1。优选的，所述纤维素醚的重量份数为0.1份。优选的，掺入的水含量不宜太少，适量的水有利于混凝土成型，并对混凝土强度有一定影响，水掺入量越多，混凝土强度越低，优选35-45份。优选的，所述水泥与水的重量比为0.29。上述方案中，所述纤维素醚选自甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素醚等中的一种或两种以上按任意比例混合。上述方案中，所述喷涂步骤具体为：将乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液置于干燥涂覆装置的喷枪中，利用喷枪将乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液喷涂于发泡聚苯乙烯颗粒表面，均匀喷涂，然后进行干燥，得乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液改性发泡聚苯乙烯颗粒。上述方案中，所述乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液中对改善EPS界面表面性能的活性成分主要是醋酸乙烯，当活性成分含量越多时，胶粘性越大，对界面性改性效果越好，所选用乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液醋酸乙烯范围在70～85％，当VAE稀释倍数越大时，单位体积内所含醋酸乙烯浓度越小，活性越小，所需乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液往往更多。上述方案中，所述发泡聚苯乙烯颗粒的粒径为1-3mm；随着EPS颗粒粒径的不断增大，EPS混凝土的强度不断减小(见图1)，但＜1mm粒径的EPS不方便施工。上述方案中，所述纤维素醚选自甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素醚等中的一种或几种。上述方案中，所述干燥时间在60-90min，干燥温度在20-30℃。优选的，步骤2)中干燥时间为60min，干燥温度为25℃时，改性EPS的界面强度达到最大(不同干燥时间对界面增强轻质混凝土的强度和界面强度的影响关系分别见图2和图3)。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)采用特殊的改性颗粒涂覆干燥装置、水泥浆体混合装置和混凝土搅拌装置；在混合搅拌时，先加入改性EPS，再加入制备好的水泥浆体，采用一种造壳成型的方式，可有效促进水泥浆体均匀分布在EPS颗粒表面，制得混凝土各项平均性能最优异的EPS浆体。2)本专利技术制备的EPS混凝土密度较低，水泥浆体的添加量相对较少的，采用造壳成型方法可使水泥浆体更均地分布在EPS颗粒表面，同时改性后的EPS颗粒表面具有一定的黏性，进一步促进水泥浆体均匀铺展在EPS颗粒表面，使所得EPS混凝土表现出优异的界面性能和使用性能。3)本专利技术通过对发泡聚苯乙烯颗粒的粒径及改性工艺参数进行优化，可进一步改善所得EPS混凝土的界面性能和使用性能。4)本专利技术涉及的制备工艺简单、操作方便、效率高，为高性能界面增强轻质混凝土的制备提供了一条新思路。附图说明图1为不同EPS颗粒粒径对界面增强轻质混凝土强度的影响关系图；图2为不同干燥时间对界面增强轻质混凝土强度的影响关系图；图3为不同干燥时间对界面增强轻质混凝土界面拉拔强度的影响关系图；图4为本专利技术实施例1采用的混凝土成型设备的结构示意图；其中，1为EPS原料入口；2为涂覆装置；3为干燥装置；4为运输带；5为中心控制室；6为混料装置；7为搅拌装置；8为水泥浆体混合装置；9为水泥浆体原料入口；10为混凝土加压成型装置。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。以下实施例中，采用的水泥为P.O42.5水泥，由华新水泥厂生产；所述减水剂为粉体的聚羧酸减水剂；发泡聚苯乙烯颗粒为龙王牌发泡颗粒；纤维素醚是采用赫克力士(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种界面增强轻质混凝土的成型设备，它包括涂覆干燥装置、混合装置和搅拌装置；涂覆干燥装置和混合装置分别与搅拌装置相连。
【技术特征摘要】
1.一种界面增强轻质混凝土的成型设备，它包括涂覆干燥装置、混合装置和搅拌装置；涂覆干燥装置和混合装置分别与搅拌装置相连。2.根据权利要求1所述的成型设备，其特征在于，所述涂覆干燥装置包括涂覆装置和干燥装置。3.一种界面增强轻质混凝土的成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)提供如权利要求1所述的界面增强轻质混凝土的成型设备；2)将发泡聚苯乙烯颗粒置于改性颗粒涂覆干燥装置中，对其喷涂乙烯醋酸乙烯酯(VAE)乳液，然后进行干燥，制备乙烯醋酸乙烯酯乳液改性发泡聚苯乙烯颗粒；3)称取水泥浆体的各原料，置于水泥浆体混合装置中进行混合，得水泥浆体；4)向混凝土搅拌装置中，依次加入乙烯醋酸乙烯酯乳液改性发泡聚苯乙烯颗粒和水泥浆体，拌制后输送至加压成型装置；5)加压成型装置应包括振动装置和加压装置，在振动的同时进行固定压力加压，压...
【专利技术属性】
技术研发人员：蹇守卫，张文长，黄健，马保国，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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