硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料輕集料混凝土.doc

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1、硬質(zhì)聚氨酯泡沫廢料輕骨料混凝土AmorBenFraj,MohamedKismi,PierreMounanga摘要：本研究探討了力學(xué)性能和將硬質(zhì)聚氨酯泡沫廢料作為粗骨料(8/20mm)的輕骨料凝土的耐久性參數(shù)。不同混凝土中加入聚氨酯泡沫廢料和高效減水劑，對(duì)體積密度、燒失量、干燥收縮、抗壓強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)彈性模量、總孔隙度、透氣性和氯離子擴(kuò)散系數(shù)的影響已被研究和分析。結(jié)果表明，與普通混凝土(沒加聚氨酯泡沫廢料)相比，加入了聚氨酯泡沫廢料使混凝土的干密度降低了29-36%。密度的減少是由于輕質(zhì)混凝土總孔隙度的增加造成的，這也

2、導(dǎo)致了輕質(zhì)混凝土更高的透氣性和氯離子擴(kuò)散系數(shù)的增加。這些降低混凝土耐久性的負(fù)面影響，改善了水泥基體的特性。輕骨料混凝土的抗壓強(qiáng)度在8～16MPa，并且動(dòng)態(tài)彈性模量在10～15GPa，這擁有較高性能混凝土拌合物幾乎滿足了結(jié)構(gòu)輕質(zhì)混凝土機(jī)械密度的標(biāo)準(zhǔn)。這些結(jié)果鞏固了聚氨酯泡沫塑料用于輕骨料混凝土生產(chǎn)使用的想法。關(guān)鍵詞：輕骨料混凝土，聚氨酯泡沫廢料，抗壓強(qiáng)度，滲透性，收縮，氯離子擴(kuò)散1.引言本文對(duì)混凝土中輕骨料的用途提出了許多積極的方面。Kayali[1]最近總結(jié)了以下好處：加入輕骨料的混凝土引起的低密度可降低結(jié)構(gòu)自重

3、，基腳的尺寸大小，板和橫梁。這就擴(kuò)大了建筑的有效使用面積。運(yùn)輸費(fèi)用和處理預(yù)制要素的設(shè)備也減少了。此外，輕骨料混凝土的低熱量傳輸提供更高的隔熱性能，可以提高耐火性。輕質(zhì)混凝土中使用的兩種低密度骨料可分為：天然骨料(浮石，硅藻土，火山渣等)和人工骨料(膨脹珍珠巖，油頁巖，粘土，板巖，玻璃，中空微球，聚苯乙烯或其他自然聚合有機(jī)高分子材料，塑料顆粒等)。人工骨料可以通過特定程序或來自工業(yè)廢棄物或副產(chǎn)品中獲得。許多用于輕質(zhì)混凝土生產(chǎn)的工業(yè)廢料(輕質(zhì)碎磚頭[2]，焚化爐底灰[3]，廢舊輪胎[4-6]，塑膠廢料[7–9]，褐煤

4、發(fā)電殘留[10])或蔬菜副產(chǎn)品(木削片[11]，油棕櫚殼[12]，亞麻副產(chǎn)品[13])的研究已經(jīng)開始。根據(jù)他們的來源(礦物，蔬菜或工業(yè))和性質(zhì)，這些輕骨料以特殊的方式影響混凝土的硬化性能。通過化學(xué)，機(jī)械和熱預(yù)先處理這些廢物有時(shí)是必要[13-15]，大部分的研究得出結(jié)論認(rèn)為，固體廢物用作輕骨料構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定它們物價(jià)有趣的方法。在塑料領(lǐng)域，肺泡泡沫廢物占了每年產(chǎn)生的塑料廢棄物相當(dāng)數(shù)量的比例[16]。它們被用來作為燃料[17]或在工業(yè)制造過程添加[18,19]。雖然較少關(guān)于這方面研究發(fā)表，但是將發(fā)泡膠廢物加入輕質(zhì)混凝土

5、的生產(chǎn)也是一個(gè)有趣的選擇[20,21]。17先前研究[22]重點(diǎn)是用硬質(zhì)聚氨酯泡沫廢料粒子(0-10mm)生產(chǎn)的混凝土的熱性能。目前的工作涉及到用聚氨酯泡沫中8-20mm的粗骨料生產(chǎn)的輕質(zhì)混凝土進(jìn)展和表征。聚氨酯泡沫輕骨料混凝土的力學(xué)性能和耐久性參數(shù)是正?；炷恋乃谋?。為了保持各種混凝土之間有一個(gè)可比的骨料粒度分布，對(duì)聚氨酯泡沫廢料過篩，讓粒子大小8/20mm硅質(zhì)粗骨料分布曲線相同的，使混凝土生產(chǎn)中便于控制。試點(diǎn)工作的目的是分析了加入聚氨酯泡沫同時(shí)增加粗骨料和高效減水劑對(duì)不同混凝土各種性能的影響，如體積密度，燒失

6、量，干燥收縮，抗壓強(qiáng)度，動(dòng)彈性模量，總孔隙度，透氣性和氯離子擴(kuò)散系數(shù)。掃描電子顯微鏡(SEM)也進(jìn)行了觀測(cè)，以研究膠凝矩陣之間和輕骨料界面區(qū)的形態(tài)。2.實(shí)驗(yàn)研究2.1物料2.1.1水泥，普通骨料和高效減水劑本研究的水泥是澳電從圣皮埃爾拉考爾工廠(法國)的CEMI52.5N。其化學(xué)組成和主要理化性質(zhì)如表1。沙子是河沙0/6.3mm，比重是2580kg/m3和吸水率為0.90%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。粗骨料是硅質(zhì)礫石8/20mm(比重：2590kg/m3的，吸水率：0.49%，質(zhì)量分?jǐn)?shù))。粗細(xì)骨料粒徑分布如表2。低水灰比的混凝

7、土中加入聚羧酸基高效減水劑是為了減少用水量，并提高其可操作性。聚羧酸基高效減水劑呈液態(tài)時(shí)，其比重是1050kg/m3和20%干含量。表1化學(xué)組成和水泥物理性能化合物％(重量)化合物％(重量)主要化合物按重量％CaO64.35K2O0.98C3S62.01SiO220.20燒失量1.65C2S11.13Al2O34.85不溶性殘?jiān)?.22C3A8.11Fe2O32.80活性堿0.80C4AF8.45MgO0.90游離石灰1.30石膏6.56SO33.05布萊恩細(xì)度339m2/kgNa2O0.16密度(-)3.161

8、7表2粗細(xì)骨料級(jí)配篩余尺寸(mm)累計(jì)通過(%)篩余尺寸(mm)累計(jì)通過(%)細(xì)骨料輕質(zhì)粗骨料細(xì)骨料輕質(zhì)粗骨料20—100599.2—16—972.586.8—14—921.2568.9—12.5—610.6345.9—10—110.31514.7—8—30.161.5—6.3100—0.080.2—2.1.2聚氨酯泡沫輕骨料輕骨料混凝土加入聚氨酯泡沫廢料的粗顆粒(8-2