硬质聚氨酯泡沫塑料轻集料混凝土.doc

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1、硬质聚氨酯泡沫废料轻骨料混凝土AmorBenFraj,MohamedKismi,PierreMounanga摘要：本研究探讨了力学性能和将硬质聚氨酯泡沫废料作为粗骨料(8/20mm)的轻骨料凝土的耐久性参数。不同混凝土中加入聚氨酯泡沫废料和高效减水剂，对体积密度、烧失量、干燥收缩、抗压强度、动态弹性模量、总孔隙度、透气性和氯离子扩散系数的影响已被研究和分析。结果表明，与普通混凝土(没加聚氨酯泡沫废料)相比，加入了聚氨酯泡沫废料使混凝土的干密度降低了29-36%。密度的减少是由于轻质混凝土总孔隙度的增加造成的，这也

2、导致了轻质混凝土更高的透气性和氯离子扩散系数的增加。这些降低混凝土耐久性的负面影响，改善了水泥基体的特性。轻骨料混凝土的抗压强度在8～16MPa，并且动态弹性模量在10～15GPa，这拥有较高性能混凝土拌合物几乎满足了结构轻质混凝土机械密度的标准。这些结果巩固了聚氨酯泡沫塑料用于轻骨料混凝土生产使用的想法。关键词：轻骨料混凝土，聚氨酯泡沫废料，抗压强度，渗透性，收缩，氯离子扩散1.引言本文对混凝土中轻骨料的用途提出了许多积极的方面。Kayali[1]最近总结了以下好处：加入轻骨料的混凝土引起的低密度可降低结构自重

3、，基脚的尺寸大小，板和横梁。这就扩大了建筑的有效使用面积。运输费用和处理预制要素的设备也减少了。此外，轻骨料混凝土的低热量传输提供更高的隔热性能，可以提高耐火性。轻质混凝土中使用的两种低密度骨料可分为：天然骨料(浮石，硅藻土，火山渣等)和人工骨料(膨胀珍珠岩，油页岩，粘土，板岩，玻璃，中空微球，聚苯乙烯或其他自然聚合有机高分子材料，塑料颗粒等)。人工骨料可以通过特定程序或来自工业废弃物或副产品中获得。许多用于轻质混凝土生产的工业废料(轻质碎砖头[2]，焚化炉底灰[3]，废旧轮胎[4-6]，塑胶废料[7–9]，褐煤

4、发电残留[10])或蔬菜副产品(木削片[11]，油棕榈壳[12]，亚麻副产品[13])的研究已经开始。根据他们的来源(矿物，蔬菜或工业)和性质，这些轻骨料以特殊的方式影响混凝土的硬化性能。通过化学，机械和热预先处理这些废物有时是必要[13-15]，大部分的研究得出结论认为，固体废物用作轻骨料构成了一个稳定它们物价有趣的方法。在塑料领域，肺泡泡沫废物占了每年产生的塑料废弃物相当数量的比例[16]。它们被用来作为燃料[17]或在工业制造过程添加[18,19]。虽然较少关于这方面研究发表，但是将发泡胶废物加入轻质混凝土

5、的生产也是一个有趣的选择[20,21]。17先前研究[22]重点是用硬质聚氨酯泡沫废料粒子(0-10mm)生产的混凝土的热性能。目前的工作涉及到用聚氨酯泡沫中8-20mm的粗骨料生产的轻质混凝土进展和表征。聚氨酯泡沫轻骨料混凝土的力学性能和耐久性参数是正常混凝土的四倍。为了保持各种混凝土之间有一个可比的骨料粒度分布，对聚氨酯泡沫废料过筛，让粒子大小8/20mm硅质粗骨料分布曲线相同的，使混凝土生产中便于控制。试点工作的目的是分析了加入聚氨酯泡沫同时增加粗骨料和高效减水剂对不同混凝土各种性能的影响，如体积密度，烧失

6、量，干燥收缩，抗压强度，动弹性模量，总孔隙度，透气性和氯离子扩散系数。扫描电子显微镜(SEM)也进行了观测，以研究胶凝矩阵之间和轻骨料界面区的形态。2.实验研究2.1物料2.1.1水泥，普通骨料和高效减水剂本研究的水泥是澳电从圣皮埃尔拉考尔工厂(法国)的CEMI52.5N。其化学组成和主要理化性质如表1。沙子是河沙0/6.3mm，比重是2580kg/m3和吸水率为0.90%(质量分数)。粗骨料是硅质砾石8/20mm(比重：2590kg/m3的，吸水率：0.49%，质量分数)。粗细骨料粒径分布如表2。低水灰比的混凝

7、土中加入聚羧酸基高效减水剂是为了减少用水量，并提高其可操作性。聚羧酸基高效减水剂呈液态时，其比重是1050kg/m3和20%干含量。表1化学组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烧失量1.65C2S11.13Al2O34.85不溶性残渣0.22C3A8.11Fe2O32.80活性碱0.80C4AF8.45MgO0.90游离石灰1.30石膏6.56SO33.05布莱恩细度339m2/kgNa2O0.16密度(-)3.161

8、7表2粗细骨料级配筛余尺寸(mm)累计通过(%)筛余尺寸(mm)累计通过(%)细骨料轻质粗骨料细骨料轻质粗骨料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聚氨酯泡沫轻骨料轻骨料混凝土加入聚氨酯泡沫废料的粗颗粒(8-2