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聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法
发布日期:2018-7-24 10:07:33 点击数:95新闻来源:

 为了减轻现浇板的自重,降低板的造价,我们研制出现浇

板的一种新型填充材料——
—EPS混凝土型块,其平面形状为圆环状,横截面形状为圆截面。EPS混凝土型块是利用废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒作为骨料,用水泥作为胶凝材料,并掺入一定量的胶粉作为胶结剂制作而成。EPS混凝土型块,填充在现浇板中(图1)可以置换掉15% ̄30%的混凝土,这样可以大大降低板的自重,节省混凝土用量,从而降低板的造价。同时,EPS混凝土型块以废旧聚苯乙烯泡沫颗粒作骨料,质轻、保温、隔热、吸声、防震、抗冻、抗腐蚀,是一种理想的填充材料。要制作EPS混凝土型块首先要通过EPS混凝土立方体块试验探索得到制作EPS混凝土型块的最优配合比。
聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法
1EPS混凝土的组成
骨料:经过破碎的直径在4 ̄8mm的废旧聚苯乙烯泡沫颗粒。胶凝材料:P?O32.5级水泥。外加剂:胶粉。
2EPS混凝土立方体块试验研究
进行EPS混凝土立方体块试验主要是为了探索其成型性能、测定其强度大小,从而寻求成型EPS混凝土型块的最优配合比,并进行EPS混凝土的技术经济分析。
2.1EPS混凝土立方体试块制作步骤
2.1.1
未掺入胶粉
(1)将称好的废旧聚苯乙烯泡沫颗粒放入搅拌机,将水加入,搅拌均匀。约3min后将水泥加入,搅拌均匀。
(2)在15cm×15cm×15cm的标准试模内刷脱模剂,然后将拌好的物料加入模具捣实,挤压成型。
(3)在标准养护条件下养护3d后脱模,养护28d后从养护室中取出。
2.1.2掺入胶粉
(1)首先将胶粉和水按体积比1∶10配制成胶粉溶液。(2)将称好的废旧聚苯乙烯泡沫颗粒放入搅拌机,再将胶粉溶液和量好的水加入搅拌机搅拌均匀,约3min后再把称好的水泥加入,搅拌均匀。
(3)在15cm×15cm×15cm的标准试模内刷脱模剂,然后
将拌好的物料加入模具捣实,挤压成型。
4)在标准养护条件下养护3d后脱模,养护28d后从养护室中取出。
2.2EPS混凝土立方体试块试验
2.2.1配合比
根据实际经验拟定了17种不同的配合比,如表1所示。2.2.2
试验小结
(1)从表1中我们可以看出,EPS混凝土立方体试块的原材料主要包括水泥、水和泡沫颗粒,另外有一些加入了胶粉材料。
加入胶粉材料的目的主要是增强EPS颗粒之间的黏结作用。经过17种不同配合比的试验研究,结果发现EPS混凝土立方体试块在水泥用量小于80kg/m3时,EPS颗粒不能很好的黏结,试块表面不易抹平,且表面极易掉EPS颗粒。因此成型效果差,不利于进一步制作EPS混凝土型块。对于水泥用量为80 ̄140kg/m3的EPS混凝土试块,掺入胶粉的试块比未掺入胶粉的试块黏结性好,表面不易掉EPS颗粒。
而且胶粉掺量越多,黏结性越好。按经济性要求,宜将胶粉掺量控制在水泥用量的2%以内。
聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法
(2)由于EPS混凝土的质量很轻,骨料是由废聚苯乙烯泡沫组成,所以它的早期强度不是很高,这样对拆模有一定影响,经过试验得出拆模时间以60 ̄72h为宜。
(3)从表1及图2可以得出:随着水泥用量的增大,EPS混凝土试块28d的抗压强度增大。考虑到立方体块的自重、成型效果及经济性要求,水泥用量在120kg/m3左右为宜。
(4)从表1及图2还可以得出:EPS混凝土试块中没有掺胶粉的试块的强度要小于掺胶粉的立方体块的强度,说明胶粉材料对立方体块的强度也有一定影响。从图2看到,随着胶粉掺量的增加,其强度增大,但变化不大。在实际抗压强度试验中还可以看出,未掺入胶粉的EPS混凝土立方体块在抗压破坏中,变形量大,无明显主裂缝,EPS颗粒随着压力增大散落下来
(图3)。而掺入胶粉的EPS混凝土试块在抗压破坏过程中,变形量小,随着压力增大有一条明显的主裂缝产生(图4),直至破坏。
聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法
5)从表1中可以看出:EPS混凝土试块的抗压强度在44.64 ̄94.42kPa之间。而在填充板的混凝土砌筑过程中,堆放0.3m左
右厚的混凝土对EPS混凝土型块的压强(P=ρgh=7.5kPa)是较小的,加上振捣产生的附加压强后,作用在EPS混凝土试块的压强只有约10kPa。而一般楼面厚度只有0.1 ̄0.2m,且EPS混凝土型块搁置在中间部位,因此EPS混凝土型块的强度能满足浇筑要求。
经过以上分析可以得出:要制作EPS混凝土型块,水泥用量取120kg/m3
,胶粉用量取水泥用量的2%为宜。
聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法
3EPS混凝土试块试验研究
3.1EPS混凝土试块试验用具及材料
3.1.1
模具
用价格低廉的铸铁材料做成平面为圆环,横截面为半圆的模具
(图5(a))。3.1.2破碎的废旧聚苯乙烯泡沫塑料
EPS混凝土立方体试块试验:泡沫颗粒粒径在4 ̄8mm为
宜。所以在试验之前用破碎机将一定重量的废旧泡沫塑料破碎为直径4 ̄8mm的颗粒。
3.1.3纱网
物料加入模具前,先铺上纱网,便于EPS混凝土型块养护
3d后很好的脱模。3.1.4
网格布
在EPS混凝土型块脱模后,再经过7d的养护时间,将网格布剪成5cm×550cm的长条(图5(b)),然后将长条缠绕在EPS混凝土型块表面,对其产生套箍的作用
(图5(c))。3.2EPS混凝土型块制作步骤
(1)首先将胶粉和水按体积比1∶10配制成胶粉溶液。(2)将称好的废旧聚苯乙烯泡沫颗粒放入搅拌机,再将胶粉溶液和量好的水加入搅拌机搅拌均匀,约3min后再把称好的水泥加入,搅拌均匀。
(3)在模具内刷脱模剂,然后用纱网以一定间隙铺在圆环模具中
(图5(a)、(b)),最后将拌好的物料加入模具捣实,挤压成型
(图5(e))。(4)养护3d后,脱模(图5(f)),将图5(f)两个合并到一起成为一个整的圆环状EPS混凝土型块
(图5(g))。(5)养护7d后将长条网格布缠绕在其表面(图5(c)),然后再涂上水泥浆
(图5(h)、(i))。
聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法
(6)养护28d后从养护室中取出。3.3试验小结
(1)EPS混凝土型块成型效果好,填充在现浇板中固定方
法简便。
(2)将EPS混凝土型块做成平面为圆环,横截面为圆的外形,有利于在现浇板的施工中,固定好型块浇筑混凝土时,混凝土容易流淌到板底部。
(3)根据实际施工中板的厚度要求,EPS混凝土型块厚度一般在80 ̄180mm之间。
(4)根据普通混凝土骨料的大小、同时考虑到型块成型后不宜断裂的要求,EPS混凝土型块内径一般取120 ̄200mm,外径一般取280 ̄560mm。
(5)EPS混凝土型块自重轻,填充在楼板中可大大减轻楼板自重。
(6)EPS混凝土型块每个成本1.6元左右,符合经济性要求。4EPS混凝土的技术经济分析
以郑州市为例,普通混凝土为260元/m3,从表2中可以看出,每立方米EPS混凝土比普通混凝土节省93.6元,可见采用
EPS混凝土可以大大降低工程造价,具有很高的实用价值。
聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法
5结语
EPS混凝土型块是一种保温、
隔热、隔声、密度小、成本低的新型现浇板填充材料。可以应用于各类工业与民用建筑中。
EPS混凝土型块主要利用工业废料,不但变废为宝,而且还改
善环境污染。EPS混凝土型块造价低,生产设备少,技术容易掌
握,具有显著的技术、
经济、环境和社会效益。随着轻工业的发展,聚苯乙烯产量的增加,工业废料会越来越多,该产品的开发与应用前景将十分广阔。
参考文献:
[1]张献兵.利用废旧泡沫填充的现浇钢筋混凝土楼板的研究[D].河南
工业大学,2006.
[2]王录民,张献兵.EPS填充板的研究与探讨[J].河南工业大学学报,
2006,31
(3).[3]GB50010—2002,混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版
社,2002.
[4]马永欣,郑山锁.结构试验[M].科学出版社,2001.
[5]苏波,周运灿,潘雨.废聚苯乙烯泡沫混凝土制品试验研究[Z].黑龙
江省寒地建筑研究院,1996.
作者简介:王录民(1950-),男,教授,长期从事仓储结构,结构工程
CAD的教学和研究工作。
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