泡沫塑料混凝土復(fù)合保溫砌塊的試驗(yàn)研究

《新型建筑材料》 · 2007-09-13 00:00 留言

摘要:采用廢舊聚苯乙烯泡沫塑料、水泥、增粘劑等為主要原料,采用“三明治”結(jié)構(gòu)工藝來生產(chǎn)混凝土保溫砌塊。用該生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的混凝土保溫砌塊自重輕,保溫性能好,強(qiáng)度高,且消化了大量的難以消解的廢舊泡沫塑料,有利于環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源。

關(guān)鍵詞:泡沫塑料;保溫;砌塊;試驗(yàn)研究

中圖分類號:TU522.3+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1001- 702X(2006)10- 0021- 02

  大力發(fā)展新型墻體材料是改善建筑功能、提高資源利用率和保護(hù)環(huán)境的重要措施。泡沫塑料使用一次后被丟棄,在自然環(huán)境下難以分解,從而形成一種現(xiàn)代污染現(xiàn)象,隨著泡沫塑料用量的日益增大,污染日益嚴(yán)重。

  在此社會大環(huán)境下,我們著手研究利用廢舊聚苯乙烯泡沫塑料生產(chǎn)混凝土保溫砌塊。該砌塊生產(chǎn)工藝簡單,自重輕,保溫性能好,強(qiáng)度較高,制作過程中不僅不污染環(huán)境,而且還能消耗大量難以消解的廢棄聚苯乙烯泡沫塑料,對消除白色污染起到了很好的作用,是一種新型的保溫墻體材料。

1 保溫砌塊配合比的確定

  為了確定聚苯乙烯泡沫塑料生產(chǎn)混凝土保溫砌塊的合理配方,本項(xiàng)目組進(jìn)行了充分的調(diào)查研究,分析了各方面因素的影響,最終決定用正交試驗(yàn)來尋找各種原材料的合理配合比。經(jīng)過分析研究,影響本產(chǎn)品主要性能(強(qiáng)度和表觀密度)的因素選取3 個(gè),即:水泥強(qiáng)度等級、單位水泥用量、增粘劑的摻量。正交試驗(yàn)安排為三因素三水平L9 (33),見表1。此正交試驗(yàn)共進(jìn)行9 次,考核指標(biāo)為強(qiáng)度和表觀密度。

  通過正交試驗(yàn),得到本項(xiàng)目的最佳材料選用方案為:水泥選用42.5 級,水泥用量為300 kg/m3,增粘劑摻量為水泥質(zhì)量的10%,砂子和水適量。

2 試驗(yàn)研究

2.1 砌塊制作

 ?。?)按砌塊尺寸制作試模,試模尺寸為150 mm×150 mm×150 mm。試模內(nèi)壁涂以廢舊機(jī)油,以利脫模。

 ?。?)按m(水泥)∶m(砂)∶m(水)=1∶2∶0.6 配合比,機(jī)械拌合水泥砂漿。取水泥砂漿適量鋪攤在試模底層,約10 mm厚。

 ?。?)按m(水泥)∶m(水)∶m(增粘劑)=1∶10∶0.10 拌制水泥漿,將廢舊泡沫顆粒倒入其中,充分?jǐn)嚢?,使每個(gè)顆粒均附著有水泥漿后取出。

 ?。?)將附著有水泥漿的廢舊泡沫顆粒裝入試模中,邊裝邊壓至試模上沿處,刮平。然后在試模上方鋪攤約10 mm 水泥砂漿,用抹刀抹平。

 ?。?)試件成型后應(yīng)用濕布覆蓋表面,以防水分蒸發(fā),并在溫度為(20±5)℃靜置24~48 h,然后進(jìn)行編號、拆模。

 ?。?)拆模后的試件應(yīng)立即放在溫度為(20±1)℃,濕度為90%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)28 d,即可得混凝土保溫砌塊,見圖1。

2.2 表觀密度測試

  用于測試表觀密度的試件是從已經(jīng)制作好的90 個(gè)混凝土保溫砌塊中隨機(jī)抽取30 個(gè),分10 組,分別測出其表觀密度,取平均值,表觀密度為610 kg/m3。

2.3 抗壓強(qiáng)度測試

  混凝土保溫砌塊的抗壓強(qiáng)度測試分10 組,每組有3 個(gè)試塊,共30 個(gè)試塊(采用已測定過表觀密度的試塊),取平均值。在測試混凝土保溫砌塊的抗壓強(qiáng)度時(shí),將試件按圖2[2]所示方向安放在下承壓板上,試件的承壓面應(yīng)與試件成型時(shí)的頂面垂直;試件的中心應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)下承壓板中心對準(zhǔn)。開動試驗(yàn)機(jī),當(dāng)上壓板與試件接近時(shí),調(diào)整球座,使上、下壓板與試件上、下表面實(shí)現(xiàn)均衡接觸。

  經(jīng)測試,混凝土保溫砌塊的抗壓強(qiáng)度平均值為3.26 MPa,標(biāo)準(zhǔn)差為0.26 MPa,單塊最小值為2.95 MPa。

 

2.4 保溫性能測試

  按照保溫性能比較測試方法,分別將普通黏土磚、加氣混凝土砌塊及本項(xiàng)目研制的保溫混凝土砌塊,用水泥石灰混合砂漿砌筑成3 個(gè)尺寸完全相同的密封實(shí)驗(yàn)間。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)間內(nèi)用功率相同的電爐(2 500 W)進(jìn)行加熱,當(dāng)每個(gè)實(shí)驗(yàn)間的溫度都達(dá)到95 ℃時(shí)停止加熱,觀察各實(shí)驗(yàn)間的溫度變化。從停止加熱開始,每隔30 min 觀察各實(shí)驗(yàn)間內(nèi)溫度,每個(gè)實(shí)驗(yàn)間共觀察9 次,分別記錄每次觀察的溫度。

  從測試結(jié)果可以看出,用本項(xiàng)目研制的保溫混凝土砌塊砌筑的實(shí)驗(yàn)間溫度下降最慢,其次為加氣混凝土砌塊砌筑的實(shí)驗(yàn)間,溫度下降最快的為普通黏土磚砌筑的實(shí)驗(yàn)間。由此可推斷出本項(xiàng)目研制的保溫混凝土砌塊的保溫性能明顯優(yōu)于加氣混凝土砌塊,更優(yōu)于普通黏土磚。

3 結(jié)語

 ?。?)本項(xiàng)目研制的保溫砌塊表觀密度為610 kg/m3,抗壓強(qiáng)度平均值為3.26 MPa,抗壓強(qiáng)度單塊最小值為2.95 MPa,保溫性能優(yōu)于加氣混凝土。

  (2)在工程實(shí)際中,外側(cè)水泥砂漿層起骨架承重作用。若采用高強(qiáng)度等級水泥拌制的砂漿,完全可以得到更高強(qiáng)度的混凝土保溫砌塊。

 ?。?)可以根據(jù)墻體厚度的要求,生產(chǎn)出不同規(guī)格的砌塊,適應(yīng)不同環(huán)境下不同墻體厚度的需要。

 ?。?)本項(xiàng)目研制的保溫砌塊制作工藝簡單,生產(chǎn)過程能耗小,容易實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

  (5)因可消耗大量的難以消解的廢舊泡沫塑料,對環(huán)境保護(hù)起積極的作用,具有良好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

參考文獻(xiàn):

  [1] 蔡麗朋.一種綠色混凝土保溫砌塊的研制.混凝土與水泥制品,2006,(3):56.

  [2] 蔡麗朋.用聚苯乙烯泡沫塑料生產(chǎn)混凝土保溫砌塊的研制.建筑施工,2005,(3):57.

 
原作者: 蔡麗朋 趙磊 

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