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1、硬質聚氨酯泡沫廢料輕骨料混凝土AmorBenFraj,MohamedKismi,PierreMounanga摘要：本研究探討了力學性能和將硬質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，對體積密度、燒失量、干燥收縮、抗壓強度、動態(tài)彈性模量、總孔隙度、透氣性和氯離子擴散系數(shù)的影響已被研究和分析。結果表明，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混凝土總孔隙度的增加造成的，這也
2、導致了輕質混凝土更高的透氣性和氯離子擴散系數(shù)的增加。這些降低混凝土耐久性的負面影響，改善了水泥基體的特性。輕骨料混凝土的抗壓強度在8～16MPa，并且動態(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構輕質混凝土機械密度的標準。這些結果鞏固了聚氨酯泡沫塑料用于輕骨料混凝土生產使用的想法。關鍵詞：輕骨料混凝土，聚氨酯泡沫廢料，抗壓強度，滲透性，收縮，氯離子擴散1.引言本文對混凝土中輕骨料的用途提出了許多積極的方面。Kayali[1]最近總結了以下好處：加入輕骨料的混凝土引起的低密度可降低結構自重
3、，基腳的尺寸大小，板和橫梁。這就擴大了建筑的有效使用面積。運輸費用和處理預制要素的設備也減少了。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)廢棄物或副產品中獲得。許多用于輕質混凝土生產的工業(yè)廢料(輕質碎磚頭[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])或蔬菜副產品(木削片[11]，油棕櫚殼[12]，亞麻副產品[13])的研究已經開始。根據他們的來源(礦物，蔬菜或工業(yè))和性質，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，機械和熱預先處理這些廢物有時是必要[13-15]，大部分的研究得出結論認為，固體廢物用作輕骨料構成了一個穩(wěn)定它們物價有趣的方法。在塑料領域，肺泡泡沫廢物占了每年產生的塑料廢棄物相當數(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]。雖然較少關于這方面研究發(fā)表，但是將發(fā)泡膠廢物加入輕質混凝土
5、的生產也是一個有趣的選擇[20,21]。17先前研究[22]重點是用硬質聚氨酯泡沫廢料粒子(0-10mm)生產的混凝土的熱性能。目前的工作涉及到用聚氨酯泡沫中8-20mm的粗骨料生產的輕質混凝土進展和表征。聚氨酯泡沫輕骨料混凝土的力學性能和耐久性參數(shù)是正常混凝土的四倍。為了保持各種混凝土之間有一個可比的骨料粒度分布，對聚氨酯泡沫廢料過篩，讓粒子大小8/20mm硅質粗骨料分布曲線相同的，使混凝土生產中便于控制。試點工作的目的是分析了加入聚氨酯泡沫同時增加粗骨料和高效減水劑對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，抗壓強度，動彈性模量，總孔隙度，透氣性和氯離子擴散系數(shù)。掃描電子顯微鏡(SEM)也進行了觀測，以研究膠凝矩陣之間和輕骨料界面區(qū)的形態(tài)。2.實驗研究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。其化學組成和主要理化性質如表1。沙子是河沙0/6.3mm，比重是2580kg/m3和吸水率為0.90%(質量分數(shù))。粗骨料是硅質礫石8/20mm(比重：2590kg/m3的，吸水率：0.49%，質量分數(shù))。粗細骨料粒徑分布如表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，其比重是1050kg/m3和20%干含量。表1化學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不溶性殘渣0.22C3A8.11Fe2O32.80活性堿0.80C4AF8.45MgO0.90游離石灰1.30石膏6.56SO33.05布萊恩細度339m2/kgNa2O0.16密度(-)3.161
8、7表2粗細骨料級配篩余尺寸(mm)累計通過(%)篩余尺寸(mm)累計通過(%)細骨料輕質粗骨料細骨料輕質粗骨料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
