陶粒混凝土结构，其制备方法与对应的陶粒板及陶粒砖

摘要

本发明公开了一种陶粒混凝土结构，所述陶粒混凝土由制备原料加水浇筑凝固而成，制备原料包括以下重量份的材料：水泥：30～50份，沙：25～35份，粉煤灰：15～25份，陶粒：30～50份；陶粒的直径为1～5cm；混凝土结构还包括金属丝，陶粒具有容金属丝穿过的通孔，金属丝穿过通孔，并连接两个以上的陶粒。本发明还公开了所述陶粒混凝土结构的制备方法与对应的陶粒板及陶粒砖。本发明的陶粒混凝土结构及对应的陶粒板及陶粒砖陶粒分布均匀，结构强度高。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种陶粒混凝土的结构与制备工艺， 以及通过该结构与工艺得到的轻质高强陶粒板与轻质高强陶粒砖。

背景技术

以陶粒代替石子作为混凝土的骨料，这样的混凝土称为“陶粒混凝土”。 装配式钢混结构的楼房外墙板，使用的就是“陶粒混凝土”。它是由胶凝材 料和轻骨料配制而成的。可分为全轻混凝土(用轻砂)与砂轻混凝土(用普通砂)。

陶粒混凝土具有以下特点：

1、陶粒砼重量轻，其干容重为800---1900KG/M³，比普通砼轻2/3—1/5， 标号可达CL5---CL60，由于自重轻，可减少基础荷载，因而可使整个建筑物 自重减轻；

2、陶粒砼保温性能好，热损失小。陶粒砼导热系数一般为 0.2---0.7KCAL/M.0C.N,比普通砼低一半以上，因此可减薄墙体厚度，相应地 增加室内宽阔度，在等同墙厚条件下，可大大改善房间保温隔热性能。陶粒 砼由于自重轻，弹性模量较低，允许变化性能较大，所以抗震性能较好。

3、陶粒砼抗渗性好。陶粒表面比碎石粗糙，具有一定吸水能力，所以陶 粒与水泥砂浆之间的粘结能力较强，因而陶粒砼具有较高的抗渗能力和耐久 性。

4、陶粒砼耐火性好。防火试验结果表明，它的耐火极限温度可达3小时 以上。而普通砼的耐火极限温度一般为1.5---2小时。

5、陶粒混凝土具有施工适应性强的特点，它不仅可根据建筑物的不同用 途和功能，配制出不同容重和强度的混凝土材料(根据其用于保温隔热的结 构或承重结构而变)，而且施工简便，适应于各种施工方法进行工业化生产， 它不仅可采用予制工艺制作各种类型的构件(如板、块、梁、柱等)且可采 用现浇机械化施工。陶粒砼施工适应性强是任何其他轻质建筑材料(如加气 等)所不能比拟的。

在如下文献中还可以发现更多与上述技术方案相关的信息，例如：申请 公布号为：CN102491691A，名称为《一种泡沫陶粒混凝土》的专利。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题由现有技 术制备得到的陶粒混凝土结构其强度不够，并且在陶粒混凝土制备过程中， 由于需要不停地对含有陶粒的混合物料进行搅拌，避免混合物料中的陶粒沉 降，但由于长时间的搅拌，混合物料中的陶粒互相撞击，或与搅拌设备撞击 容易造成陶粒破碎，影响陶粒混凝土的性能。并且，由于浇筑过程中混合物 料中的陶粒在模具腔内分布不均，也容易导致陶粒混凝土的性能不稳定。

发明内容

为此，需要提供一种陶粒混凝土结构，用于解决现有技术浇筑陶粒混凝 土时陶粒分布不均匀且易被撞碎，导致结构性能不稳定的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种陶粒混凝土结构，所述陶粒混凝土 由制备原料加水浇筑凝固而成，所述制备原料包括以下重量份的材料：

水泥：30～50份，沙：25～35份，粉煤灰：15～25份，陶粒：30～50份；

其中，所述陶粒的直径为1～5cm；

所述混凝土结构还包括金属丝，所述陶粒具有容金属丝穿过的通孔，所 述金属丝穿过通孔，并连接两个以上的陶粒。

进一步的，了提高陶粒混凝土结构的结构强度，所述陶粒具有两个以上 交错的通孔，金属丝穿过所述通孔将陶粒连接为网状结构。

进一步的，为提高陶粒混凝土结构的结构强度，在所述金属丝上设置有 定位件，所述定位件的截面直径大于通孔内径，所述定位件与金属丝活动卡 合。

进一步的，所述制备原料包括重量份的发泡剂0.5～2份。

为实现上述目的，发明人还提供了一种轻质高强陶粒板，所述轻质高强 陶粒板中的混凝土结构为以上任一技术方案所述的陶粒混凝土结构。

为实现上述目的，发明人还提供了一种轻质高强陶粒砖，所述轻质高强 陶粒砖中的混凝土结构为以上任一技术方案所述的陶粒混凝土结构。

为实现上述目的，发明人还提供了一种陶粒混凝土结构的制备方法，所 述制备方法包括以下步骤：

准备制备原料，所述制备原料包括以下重量份的材料：水泥：30～50份， 沙：25～35份，粉煤灰：15～25份，陶粒：30～50份，发泡剂0.5～2份；其中， 所述陶粒的直径为1～5cm；所述陶粒具有容金属丝穿过的通孔；

将制备原料中的水泥，沙，粉煤灰，发泡剂加水15～25重量份搅拌均匀 制成浆料，用金属丝穿过陶粒中的通孔，将两个以上的陶粒连接在一起；

浇注浆料，将金属丝连接的陶粒置于浆料中；

进行养护至浆料凝固，形成陶粒混凝土结构。

进一步的，用金属丝穿过陶粒中的通孔，将两个以上的陶粒连接在一起 之后；

将串有陶粒的金属丝两端固定于模板内表面上；然后浇注浆料。

进一步的，所述陶粒具有两个以上交错的通孔，金属丝穿过所述通孔将 陶粒连接为网状结构。

进一步的，所述陶粒混凝土结构的制备方法为轻质高强陶粒板或轻质高 强陶粒砖的混凝土结构的制备方法。

区别于现有技术，现有技术方案中陶粒混凝土在浇筑过程中陶粒与其他 制备原料一同搅拌，易造成陶粒破碎和陶粒分布不均，影响陶粒混凝土的强 度，本发明通过在陶粒上设置通孔，并由金属丝串联起来，在浇筑时，陶粒 无需与其他制备原料搅拌，陶粒的完整性好，并且陶粒由于金属丝的作用， 在浆料中均匀分布，从而大大提高了陶粒混凝土的结构强度和使其性能稳定。

附图说明

图1为本发明实施例一中串连有陶粒的金属丝的示意图；

图2为本发明实施例二中金属丝与陶粒穿成的三维陶粒网的示意图；

图3为本发明实施例三中穿有陶粒的金属丝与模板的连接示意图；

图4为本发明实施例四中陶粒定位件与金属丝以及陶粒的位置关系示意 图；

图5为本发明实施例四中陶粒定位件与金属丝以及陶粒的位置关系示意 图。

附图标记说明：

1、陶粒；    2、金属丝；    3、模板；    4、陶粒定位件； 11、通孔。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下 结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例一

一种轻质高强陶粒板，所述轻质高强陶粒板中的混凝土结构由制备原料 加水浇筑凝固而成，所述制备原料包括以下重量份的材料：

水泥：30份，沙：35份、粉煤灰：15份、陶粒30份；

如图1所示，其中，陶粒1的直径为1～5cm，并且所述陶粒1设有通孔 11，并由金属丝2通过通孔11将陶粒2串连起来。为了使陶粒在金属丝上固 定，在金属丝穿过陶粒通孔之后，将串有陶粒的金属丝浸泡在粘结剂中，本 实施例中粘结剂使用环氧树脂粘结剂，在其他实施例中，还可以采用丙烯酸 酯反应性胶粘剂等。然后将金属丝上的陶粒调整到合适的位置，等粘结剂凝 固，陶粒在金属丝上就不会相对移动了。

所述轻质高强陶粒板的浇筑过程为：将水泥30重量份、沙35重量份和 粉煤灰15重量份加水20重量份搅拌均匀得到混合浆料，在陶粒板模具内先 倒入部分混合浆料，摊平后将所述串连有陶粒的金属丝均匀的置于所述模具 内混合浆料的表面，然后将剩余的混合浆料倒入模具内，进入振捣工序。本 轻质高强陶粒板的尺寸为600mm*1200mm，但所述轻质高强陶粒板的尺寸可 根据需要设置成其他不同的规格。为保证金属丝的强度，所述金属丝优选直 径为0.5-3mm的不锈钢丝。

测试该轻质高强陶粒板的主要性能，测试结果见表1，从表1可以看出， 该轻质高强陶粒板不仅具有质量轻等优点，并且其强度明显高于现有技术中 抗折强度为C30的陶粒混凝土结构。

实施例二

一种轻质高强陶粒板，本实施例中，轻质高强陶粒板的结构与实施例一 中轻质高强陶粒板的结构相似，都是采用金属丝性陶粒串连起来，与之不同 的是混凝土制备原料的重量份的比例不同，在本实施例中，所述制备原料包 括以下重量份的材料：

水泥：50份，沙：25份、粉煤灰：25份、陶粒50份；

其中，所述陶粒的直径为3～5cm。

所述轻质高强陶粒板的浇筑过程为：

准备以下重量份的制备原料：水泥：50份，沙：25份、粉煤灰：25份、 陶粒50份、发泡剂1份；

其中，所述陶粒的直径为3～5cm，所述陶粒具有三个容金属丝穿过的通 孔；

将所述制备原料中的水泥，沙，粉煤灰，发泡剂加水15重量份搅拌均匀 制成浆料，用金属丝2穿过陶粒1中的通孔11，将陶粒1编织成三维陶粒网， 所述三维陶粒网如图2所示，由于形成三维网状结构的限制，陶粒的位置也 相对固定，也实现了固定陶粒的作用；

浇注浆料，将所述三维陶粒网置于浆料中，其中，所述三维陶粒网至少 三个以上位置连接于模板，使三维陶粒网在浇筑浆料时能保持立体结构，并 且也可避免陶粒在浆料中分布不均；

进行养护至浆料凝固，形成陶粒混凝土结构。

本轻质高强陶粒板的尺寸为1200mm*2400mm，但所述轻质高强陶粒板的 尺寸可根据需要设置成其他不同的规格。为保证金属丝的强度，所述金属丝 优选直径为5mm的不锈钢丝。

与实施例一不同之处还在于，在本实施例中，所述陶粒具有两个以上交 错的通孔，金属丝穿过所述通孔将陶粒连接成三维结构的陶粒网。

测试该轻质高强陶粒板的主要性能，测试结果见表1，从表1中可以看出， 该轻质强度陶粒板的结构强度明显优于现有的陶粒板，并且略高于实施一中 的陶粒板。

实施例三

一种轻质高强陶粒砖，所述轻质高强陶粒砖由陶粒混凝土浇筑而成，所 述陶粒混凝土的制备原料包括以下重量份的材料：

水泥：40份，沙：30份、粉煤灰：20份、陶粒40份；

其中，所述陶粒的直径为1～3cm，所述混凝土结构还包括金属丝，所述 陶粒具有容金属丝穿过的通孔，所述金属丝穿过通孔，并连接两个以上的陶 粒。

所述轻质高强陶粒砖的制备过程为：

准备制备原料，所述制备原料包括以下重量份的材料：水泥：40份，沙： 30份、粉煤灰：20份、陶粒40份，发泡剂0.5份；

将制备原料中的水泥，沙，粉煤灰，发泡剂加水25重量份搅拌均匀制成 浆料，用金属丝穿过陶粒中的通孔，将两个以上的陶粒连接在一起，形成平 面陶粒网；

将串有陶粒1的金属丝2两端固定于模板3内表面上，然后浇注浆料； 其中，模板3与金属丝2以位置关系示意图如图3所示；

进行养护至浆料凝固，形成陶粒砖。

测试该轻质高强陶粒砖的主要性能，测试结果见表1，从表1中可以看出， 该轻质强度陶粒砖的结构强度明显优于现有的陶粒砖，并且略高于实施一中 的陶粒板。

实施例四

一种轻质高强陶粒砖，所述轻质高强陶粒砖由陶粒混凝土浇筑而成，所 述陶粒混凝土的制备原料包括以下重量份的材料：

水泥：50份，沙：25份、粉煤灰：15份、陶粒45份、发泡剂2份；

其中，陶粒1的直径为3～5cm，所述陶粒1设有具有容金属丝穿过的通 孔，所述金属丝2穿过通孔，并连接两个以上的陶粒，并且在所述金属丝2 上还设置有陶粒定位件4，所述陶粒定位件4的截面直径大于陶粒通孔的内径， 所述陶粒定位件4活动卡合于金属丝2上陶粒1的两端，或者在每两个相邻 的两个陶粒1之间设置有所述陶粒定位件4，所述陶粒定位件与金属丝以及陶 粒的位置关系如图4和图5所示。所述陶粒定位件可以有效防止陶粒在金属 丝上移动，从而使陶粒在混凝土内分布更均匀。

实施例中，模具内壁设有用于固定金属丝的钩状结构或固定环，在浇注 浆料之前将串有陶粒的金属丝两端分别固定于模具内壁的钩状结构或固定环 上，然后浇注浆料，这样金属丝连接的陶粒就置于浆料中了，且位置相对固 定，不易移动。使用上述方案的金属丝固定方式，可以根据设计需要，灵活、 准确地控制陶粒在陶粒混凝土结构中的位置，并且设置方便。当金属丝为铁 丝、不锈钢丝或铜丝，且金属丝的直径为0.5-2mm时，既有一定的挠性，便 于弯折，又不易脱落，方便缠绕或捆扎于模具内壁的钩状结构或固定环上。

在某些实施例中，陶粒分布的密度沿陶粒混凝土结构厚度方向分布密度 为中间密，两边疏。这样可以加强陶粒混凝土结构的强度。

所述轻质高强陶粒砖的制备过程如下：

准备制备原料，所述制备原料包括以下重量份的材料：

水泥：50份，沙：25份、粉煤灰：15份、陶粒45份、发泡剂2份；

将制备原料中的水泥，沙，粉煤灰，发泡剂加水20重量份搅拌均匀制成 浆料，用金属丝穿过陶粒中的通孔，将所述陶粒连接在一起形成陶粒线，并 将所述陶粒定位件卡合于所述金属丝上，其中，陶粒定位件设置于两个陶粒 之间；

在模板内设置多条串有陶粒的金属丝(即陶粒线)，其中金属丝的两端固 定于模板内表面上；然后浇注浆料；

进行养护至浆料凝固，形成陶粒砖。

测试该轻质高强陶粒砖的主要性能，测试结果见表1，从表1中可以看出， 该轻质强度陶粒砖的结构强度明显优于现有的陶粒砖，并且略高于实施一中 的陶粒板。

表1为本发明的实施例中陶粒板与陶砖的性能参数；

表1

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来 将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示 这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、 “包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系 列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没 有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设 备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……” 限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中 还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不 包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知 了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所 述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用 在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。