專利名稱：輕骨料混凝土及采用該輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑材料及采用該建筑材料制成的構件，具體地說涉及一種輕骨料混凝土及采用該輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件。
背景技術：
2004年1月21日，中國知識產權局公告了專利號為ZL00812396.9，發明名稱為“一種改進的混凝土模殼墻體的構造系統”的專利，類似的墻體專利還有中國知識產權局2003年10月29日公告的專利號為ZL01279531.3，發明名稱為“輕質墻體”的專利，以及2006年5月17日公告的專利號為ZL200520002328.3，發明名稱為“水泥聚苯模殼格構式混凝土節能承重墻體”的專利。上述專利公開的墻體構件，具有輕質、保溫、隔音、抗震等優良性能，可以作為澆筑墻體的模殼，澆筑成墻體后，又是良好的保溫材料，但是，由于構成這些模殼構件的輕質材料主要是聚苯泡沫顆粒，導致其模殼構件強度低，吸水率大，表面密實度差，抗沖擊力小，防滲性差，耐久性差等缺陷。由于強度低所造成的不能承重，雖然可采取以澆筑鋼筋混凝土的格構柱、梁的方法來解決，但是作為墻體，墻面必須要達到一定的強度和抗沖擊力，則是上述墻體材料所無法實現的。而且由于其結構設計不合理，不僅無法適應中國傳統建筑的設計要求，更不能適應現代多元化建筑設計的需要，導致所構成的墻體適用性差、墻面強度低、抗沖擊性能差、生產成本高、產品價格高等一系列問題。
發明內容
本發明的目的提供一種重量輕、強度高、節能、保溫、防水、防火、抗震、結構合理、適用性強、施工簡便、成本低的輕骨料混凝土及采用該輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件。
本發明的輕骨料混凝土，其包括按重量百分比計的下列組分42～58％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，4.5～9.5％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，2.5～3.5％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，12～14％的無機礦物細粉料，0.1～0.15％的聚合物纖維或植物纖維中的任意一種或其任意組合，1.0～1.6％的萘系減水劑，18～32％的水。
本發明的輕骨料混凝土，其中其包括按重量百分比計的下列組分45～55％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，4.8～8.5％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，
2.5～3.0％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，12～14％的無機礦物細粉料，1.5～4.5％的聚乙烯醇或乙酸乙烯共聚物中的任意一種或其任意組合，0.1～0.15％的聚丙烯纖維或聚酯纖維中的任意一種或其任意組合，1.1～1.5％的萘系減水劑，22～28％的水。
本發明的輕骨料混凝土，其中所述輕集料為頁巖陶粒或粉煤灰陶粒或玻璃質陶粒或礦渣或浮石或多孔火山巖或自燃煤矸石中的任意一種或其任意組合，所述超輕集料為膨脹珍珠巖或漂珠或聚苯乙烯膨脹顆粒或泡沫塑料顆粒中的任意一種或其任意組合，所述輕集料和超輕集料分別要求4.5mm方孔篩篩余量大于70％、3.0mm方孔篩篩余量累計大于80％以及1.5mm方孔篩篩余量累計大于90％，所述無機礦物細粉料為粉煤灰或硅灰或礦渣細粉或石英粉或火山灰，所述聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)的長度為8～12mm，直徑為2～5μm。
采用本發明的輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件，包括相互平行的前面板和后面板，前面板和后面板之間具有多個連接前面板和后面板的連接柱，連接柱的中軸線相互平行并成至少1排布置。
本發明的輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件，其中所述前面板和所述后面板為矩形，所述連接柱為圓柱或橢圓柱或方柱或為中間細、二端粗的圓柱或橢圓柱或方柱，連接柱成2-4排布置。
本發明的輕骨料混凝土及采用該輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件主要有以下幾項優點1、由于在拌和物中加入了少量的聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)纖維，盡管用量很小，但對于消除構件外表面的微小裂紋，改善構件內部的結構性質卻起到了明顯的作用，就象在構件內增添了無數條微小的“鋼筋”，從而減小了以水泥為膠凝材料的混凝土的“脆性”，其抗折、抗拉強度、彈性模量等物理性能均有提高。經國家建材質量監督檢驗測試中心檢測，干表觀密度為610kg/m3，抗壓強度達0.8Mpa，抗拉強度達0.58Mpa，而國內外同類產品的干表觀密度為400kg/m3，抗壓強度僅為0.4Mpa，抗拉強度0.3Mpa。因此，本發明的輕骨料混凝土及采用該輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件解決了其它墻體材料所不能解決的技術問題，即強度高、承重，而又質量輕、結構整體性能好，抗震、隔熱、隔冷保溫性能好，隔音、防火、防水安全性能好等一系列技術問題。具有重量輕、強度高、導熱系數小、保溫性能良好的特點。
2、原材料以粉煤灰陶粒、粉煤灰、礦渣粉等工業廢料和浮石、多孔火山巖等低價易得物料及廢泡沫塑料包裝物類生活垃圾為主，原料來源廣泛，節能環保，原材料普適性和可代換性強。本材料配方顯著特征是在保證產品質量的前題下，開拓了原材料來源范圍，便于就地取材，同時盡量選用粉煤灰、礦渣、廢泡沫塑料等工業和生活廢料，即節能環保又降低了生產成本。
3、在保持較高強度的前提下而保持輕質、保溫節能、隔音的良好效果，充分發揮膠凝材料的凝結力，最大限度的提高了結構強度。經國家建材質量監督檢驗測試中心檢測，在密度為675kg/m3的情況下最高抗壓強度可達1.2Mpa，抗拉強度達0.85Mpa，而國內外的同類產品的密度為400kg/m3，抗壓強度為0.4Mpa，抗拉強度0.3Mpa。
4、作為模殼墻體構件，它可以起到如下幾個重要的作用a、在建筑施工時作為模殼，替代了傳統的模板的搭建；b、它又是墻體砌筑主要材料之一；c、還是良好的節能保溫材料。經國家建材質量監督檢驗測試中心檢測，本構件導熱系數為0.11～0.13W/(m·K)；隔音系數大于50db；吸水率小于25.0％；抗凍性為-20～100℃，循環50次，無損壞現象。
5、消除現有同類模殼墻體構件自身難以克服的技術缺陷，解決其結構設計不合理、適用性差、墻面強度低、抗沖擊性能差、生產成本高等一系列問題，是集目前可采用的最合理建筑結構、最適宜材料、最佳施工方式為一體的我國自成標準、獨樹一幟的綠色、節能墻體材料與建筑科學體系。
下面結合實施例及附圖，進一步詳述本發明。
圖1是本發明的模殼墻體構件的主視圖；圖2是圖1的側視圖；圖3是圖1的俯視圖。
具體實施例方式
實施例1本發明的輕骨料混凝土，其包括重量百分比為51％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，重量百分比為4.8％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為2.8％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為13％的無機礦物細粉料，重量百分比為1.75％的聚乙烯醇(PVA)或乙酸乙烯共聚物(EVA)中的任意一種或其任意組合，重量百分比為0.12％的聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)或植物纖維中的任意一種或其任意組合，重量百分比為1.3％的萘系減水劑(JFA)，重量百分比為25.23％的水，將上述各組分混合均勻后制成所述的輕骨料混凝土。
上述輕集料為頁巖陶粒或粉煤灰陶粒或玻璃質陶粒或礦渣或浮石或多孔火山巖或自燃煤矸石中的任意一種或其任意組合，上述超輕集料為膨脹珍珠巖或漂珠或聚苯乙烯膨脹顆粒或泡沫塑料顆粒中的任意一種或其任意組合，上述輕集料和超輕集料分別要求4.5mm方孔篩篩余量大于70％、3.0mm方孔篩篩余量累計大于80％以及1.5mm方孔篩篩余量累計大于90％，上述無機礦物細粉料為粉煤灰或硅灰或礦渣細粉或石英粉或火山灰，上述聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)的長度為8～12mm，直徑為2～5μm。
采用上述輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件的特性測試(1)檢驗類別抽樣檢驗(2)抽樣基數1000件(3)抽樣數量12件(4)檢驗依據中華人民共和國行業標準JGJ 51——2002 J 215——2002(5)測試結果干表觀密度為636kg/m3，抗壓強度達0.82Mpa；抗拉強度達0.6Mpa；導熱系數0.11W/(m·K)；隔音系數大于50db；吸水率小于25.0％；抗凍性為-20～100℃，循環50次，無損壞現象。
實施例2本發明的輕骨料混凝土，其包括重量百分比為52％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，重量百分比為5.05％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為2.5％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為12％的無機礦物細粉料，重量百分比為1.8％的聚乙烯醇(PVA)或乙酸乙烯共聚物(EVA)中的任意一種或其任意組合，重量百分比為0.15％的聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)或植物纖維中的任意一種或其任意組合，重量百分比為1.5％的萘系減水劑(JFA)，重量百分比為25％的水，將上述各組分混合均勻后制成所述的輕骨料混凝土。
上述輕集料為頁巖陶粒或粉煤灰陶粒或玻璃質陶粒或礦渣或浮石或多孔火山巖或自燃煤矸石中的任意一種或其任意組合，上述超輕集料為膨脹珍珠巖或漂珠或聚苯乙烯膨脹顆粒或泡沫塑料顆粒中的任意一種或其任意組合，上述輕集料和超輕集料分別要求4.5mm方孔篩篩余量大于70％、3.0mm方孔篩篩余量累計大于80％以及1.5mm方孔篩篩余量累計大于90％，上述無機礦物細粉料為粉煤灰或硅灰或礦渣細粉或石英粉或火山灰，上述聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)的長度為8～12mm，直徑為2～5μm。
采用上述輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件的特性測試(1)檢驗類別抽樣檢驗(2)抽樣基數1000件(3)抽樣數量12件(4)檢驗依據中華人民共和國行業標準JGJ 51——2002 J 215——2002(5)測試結果干表觀密度為680kg/m3，抗壓強度達0.84Mpa；抗拉強度達0.62Mpa；導熱系數0.12W/(m·K)；隔音系數大于50db；吸水率小于25.0％；抗凍性為-20～100℃，循環50次，無損壞現象。
實施例3本發明的輕骨料混凝土，其包括重量百分比為49％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，重量百分比為5.2％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為2.9％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為13.4％的無機礦物細粉料，重量百分比為1.5％的聚乙烯醇(PVA)或乙酸乙烯共聚物(EVA)中的任意一種或其任意組合，重量百分比為0.1％的聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)中的任意一種或其任意組合，重量百分比為1.1％的萘系減水劑(JFA)，重量百分比為26.8％的水，將上述各組分混合均勻后制成所述的輕骨料混凝土。
上述輕集料為頁巖陶粒或粉煤灰陶粒或玻璃質陶粒或礦渣或浮石或多孔火山巖或自燃煤矸石中的任意一種或其任意組合，上述超輕集料為膨脹珍珠巖或漂珠或聚苯乙烯膨脹顆粒或泡沫塑料顆粒中的任意一種或其任意組合，上述輕集料和超輕集料分別要求4.5mm方孔篩篩余量大于70％、3.0mm方孔篩篩余量累計大于80％以及1.5mm方孔篩篩余量累計大于90％，上述無機礦物細粉料為粉煤灰或硅灰或礦渣細粉或石英粉或火山灰，上述聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)的長度為8～12mm，直徑為2～5μm。
采用上述輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件的特性測試(1)檢驗類別抽樣檢驗(2)抽樣基數1000件(3)抽樣數量12件(4)檢驗依據中華人民共和國行業標準JGJ 51——2002 J 215——2002(5)測試結果干表觀密度為610kg/m3，抗壓強度達0.80Mpa；抗拉強度達0.60Mpa；導熱系數0.10W/(m·K)；隔音系數大于50db；吸水率小于25.0％；抗凍性為-20～100℃，循環50次，無損壞現象。
本發明的輕骨料混凝土，其也可以是包括重量百分比為55％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，重量百分比為4.5％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為2.5％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為12％的無機礦物細粉料，重量百分比為1.5％的聚乙烯醇(PVA)或乙酸乙烯共聚物(EVA)中的任意一種或其任意組合，重量百分比為0.1％的聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)或植物纖維中的任意一種或其任意組合，重量百分比為1.2％的萘系減水劑(JFA)，重量百分比為23.2％的水，將上述各組分混合均勻后制成所述的輕骨料混凝土。
本發明的輕骨料混凝土，其還可以是包括重量百分比為58％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，重量百分比為4.5％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為2.5％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為12％的無機礦物細粉料，重量百分比為0.1％的聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)中的任意一種或其任意組合，重量百分比為1.6％的萘系減水劑(JFA)，重量百分比為21.3％的水，將上述各組分混合均勻后制成所述的輕骨料混凝土。
本發明的輕骨料混凝土，其也可以是包括重量百分比為42％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，重量百分比為8.5％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為2.5％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為14％的無機礦物細粉料，重量百分比為0.1％的聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)中的任意一種或其任意組合，重量百分比為1％的萘系減水劑(JFA)，重量百分比為31.9％的水，將上述各組分混合均勻后制成所述的輕骨料混凝土。
本發明的輕骨料混凝土，其也可以是包括重量百分比為42％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，重量百分比為9.5％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為3.5％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，重量百分比為13％的無機礦物細粉料，重量百分比為0.12％的聚丙烯(PP)纖維或聚酯纖維(PE)中的任意一種或其任意組合，重量百分比為1％的萘系減水劑(JFA)，重量百分比為30.88％的水，將上述各組分混合均勻后制成所述的輕骨料混凝土。
實施例說明，本發明的一種輕骨料混凝土模殼墻體構干表觀密度為636kg/m3，導熱系數為0.11W/(m·K)；隔音系數大于50db；吸水率小于25.0％；抗凍性為-20～100℃，循環50次，無損壞現象。具有重量輕、強度高、導熱系數小、保溫性能良好的特點。原材料以水泥、粉煤灰陶粒、粉煤灰、礦渣粉等工業廢料和浮石、多孔火山巖等低價易得物料及廢泡沫塑料包裝物類生活垃圾為主，原料來源廣泛，節能環保，原材料普適性和可代換性強，這在國內外同類墻體構件中，尚屬首例。
如圖1、圖2和圖3所示，采用上述輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件，包括分別為矩形的前面板1和后面板2，前面板1和后面板2的板面4、5相互平行，前面板1和后面板2之間具有多個連接前面板1和后面板2的連接柱3，連接柱3的中軸線相互平行并成至少1排布置。
上述連接柱3為圓柱或橢圓柱或方柱，或為中間細、二端粗的圓柱或橢圓柱或方柱，連接柱3成2排布置，連接柱3也可以成3排或4排布置。
上面所述實施例是對本發明進行說明，并非對本發明進行限定，本發明要求保護的構思和范圍，都記載在本發明的權利要求書中。
權利要求
1.輕骨料混凝土，其特征在于其包括按重量百分比計的下列組分42～58％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，4.5～9.5％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，2.5～3.5％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，12～14％的無機礦物細粉料，0.1～0.15％的聚合物纖維或植物纖維中的任意一種或其任意組合，1.0～1.6％的萘系減水劑，18～32％的水。
2.根據權利要求1所述的輕骨料混凝土，其特征在于其包括按重量百分比計的下列組分45～55％的42.5#硅酸鹽水泥或高于該標號的硅酸鹽水泥，4.8～8.5％的輕集料，輕集料的粒度小于5mm，2.5～3.0％的超輕集料，超輕集料的粒度小于5mm，12～14％的無機礦物細粉料，1.5～4.5％的聚乙烯醇或乙酸乙烯共聚物中的任意一種或其任意組合，0.1～0.15％的聚丙烯纖維或聚酯纖維中的任意一種或其任意組合，1.1～1.5％的萘系減水劑，22～28％的水。
3.根據權利要求2所述的輕骨料混凝土，其特征在于所述輕集料為頁巖陶粒或粉煤灰陶粒或玻璃質陶粒或礦渣或浮石或多孔火山巖或自燃煤矸石中的任意一種或其任意組合，所述超輕集料為膨脹珍珠巖或漂珠或聚苯乙烯膨脹顆粒或泡沫塑料顆粒中的任意一種或其任意組合，所述輕集料和超輕集料分別要求4.5mm方孔篩篩余量大于70％、3.0mm方孔篩篩余量累計大于80％以及1.5mm方孔篩篩余量累計大于90％，所述無機礦物細粉料為粉煤灰或硅灰或礦渣細粉或石英粉或火山灰，所述聚丙烯纖維或聚酯纖維的長度為8～12mm，直徑為2～5μm。
4.采用權利要求1或2或3所述的輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件，其特征在于包括相互平行的前面板(1)和后面板(2)，前面板(1)和后面板(2)之間具有多個連接前面板(1)和后面板(2)的連接柱(3)，連接柱(3)的中軸線相互平行并成至少1排布置。
5.根據權利要求4所述的采用輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件，其特征在于所述前面板(1)和所述后面板(2)為矩形，所述連接柱(3)為圓柱或橢圓柱或方柱或為中間細、二端粗的圓柱或橢圓柱或方柱，連接柱(3)成2-4排布置。
全文摘要
一種輕骨料混凝土及采用該輕骨料混凝土制成的模殼墻體構件，其包括按重量百分比計的下列組分42～58％的42.文檔編號C04B16/06GK101041578SQ200710064200
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月6日 優先權日2007年3月6日
發明者萬國良, 劉泳霞 申請人:劉泳霞