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高比强EPS轻质混凝土的制备与机能学习

日期:2020年12月26日 编辑:ad201107111759308692 作者:英超手机买球盘口 论文网 点击次数:134
论文价钱:150元 论文编号:lw202012222151118274 论笔墨数:48555 所属栏目:土木匠程论文
论文地域:中国 论文语种:中文 论文用处:硕士毕业论文 Master Thesis

本文是一篇土木匠程论文学习,本文 EPS颗粒由烧毁聚苯乙烯泡沫资本化收受接管再操纵而得,再生 EPS 与混凝土耦合不只能完成建筑围护布局轻量化、保温隔热和抗震吸能多重功能,还能处置烧毁 EPS 泡沫的“红色净化”标题题目,完成节能利废与绿色环保请求。在此学习背景下,本文基于对 EPS 混凝土构成-布局-机能干系阐发,对高比强 EPS 轻质混凝土的机能影响纪律、制备体例、机能调控与优化等停止了体系学习,为工程应用供给参考。


第一章 绪论


1.1  学习背景

2019 年我国城镇化率初次跨越 60%,较 2000 年(36.22%)进步了 67.31%,估计2033 年将跨越 70%[1]。跟着我国经济延续高品质成长、产业化水安然平静城镇化过程不时加速,建筑耗能总量在不时加大,动力环境抵触标题题目日趋凸起。据测算,以后建筑能耗占社会总能耗的 1/3 以上,2030 年摆布我国建筑能耗将跨越产业能耗成为第一能耗大户[2],实行建筑节能规划意思严重。

建筑节能[3-5]是时期成长的请求,也是以后国度推动新型城镇化和扶植生态文明的严重需要。《国度新型城镇化规划(2014-2020)》提出:到 2020 年,城镇绿色建筑占新建建筑的比重需跨越 50%。是以,学习和开辟可下降建筑运转能耗、进步室内热温馨度、晋升建筑能效程度的绿色、轻量化建筑资料是我国建筑行业向绿色化、低碳化转型进级的计谋挑选和严重需要。

以后,环球经济勾当以耗损不可再生动力(化石动力)为主,面对动力干涸、操纵率低和环境好转等一系列严重挑衅[6-7]。若何进步传统动力操纵率以下降动力耗损,若何操纵可再生洁净动力等已成为以后建筑节能亟待处置的标题题目。现实上,大局部建筑的外部围护布局密闭机能差、保温机能不好,使得由建筑围护布局构成的能耗华侈约占建筑总能耗的 3/4[8-9],是以研发优保温隔热建筑资料对完成建筑围护布局节能尤其首要。传统混凝土因存在单元品质大、导热系数高、抗拉强度高等错误谬误,已没法知足超高层建筑、绿色节能等各种新型布局的需要,且与“近零能耗”建筑、“零碳建筑”理念相悖,是以成长轻质、高比强、保温隔热机能好的混凝土资料成了以后建筑资料范畴学习的热门。

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1.2  学习意思

聚苯乙烯泡沫(Expanded  polystyrene,EPS)混凝土[10-12]是按照复合资料道理成长而来的一种无机-无机复合保温资料,以毫米级 EPS 球体作为轻骨料、高机能水泥等作为胶凝资料夹杂而成(如图 1-1 所示),可完成混凝土的轻质高比强和低导热系数。将EPS 颗粒与水泥胶浆复合,可完成古代建筑围护体系的轻量化、保温隔热和抗震吸能等多重功能。同时,EPS 混凝土成品具备经久机能好、造价低、易于切割、便于装置,在新型建筑体系围护布局应用中广受喜爱。

图 1-1 EPS 混凝土布局

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第二章 尝试资料与尝试体例


2.1  尝试资料

2.1.1  水泥

通俗硅酸盐水泥(Portland cement,PC),42.5 级,河南天瑞水泥团体有份有限公司出产。42.5R 快硬硫铝酸盐水泥(Sulphoaluminate cement,SAC),郑州市建文特材科技有限公司出产。水泥的物理力学机能见表 2-1。

表 2-1 水泥的物理力学机能

2.1.2  硅灰

硅灰(Silica  fume,SF):武汉纽斯特有限公司出产,比外表积为 21m2/g,密度2.1g/cm3,原资料化学成份见表 2-2。

表 2-2 原资料化学构成

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2.2  首要仪器及装备

高比强 EPS 轻质混凝土的制备与机能学习

活动度、粘度与固结时候测试别离参照《混凝土外加剂匀质性尝试体例》(GBT 8077-2012)和《水泥标准稠度用水量、固结时候、安靖性查验体例》(GBT 1346-2011)相干划定停止。EPS 混凝土坍落度参照《通俗混凝土拌合物机能尝试体例标准》(GB/T50080-2016)划定停止,其活动度尝试参照《水泥胶砂活动度测定体例》(GB/T 2419—2016)停止测试。

EPS 混凝土的干表观密度、吸水率、硬化系数测试参照《轻骨料混凝土应用技术标准》(JGJ/T  12-2019)划定停止。干表观密度测试接纳全体试件烘干法,试件尺寸为100mm×100mm×100mm。斟酌到 EPS 颗粒、PVA 纤维的掺入,将试件置于 70℃的烘箱中,烘干至恒重称取品质,量取尺寸,按式(2-1)计较试件干表观密度。

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第三章 高流态早强胶凝资料体系根本配比学习 ....................... 19

3.1  高流态早强胶凝资料体系机能请求 ............................. 19

3.2  高流态早强胶凝资料体系呼应曲面法优化设计 ................. 20

第四章 高流态早强胶凝资料体系机能调控 ............................. 27

4.1  水胶比对高流态早强胶凝资料体系机能的影响 ....................... 27

4.1.1  水胶比对胶浆活动度、表观密度的影响 ............................ 27

4.1.2  水胶比对胶浆力学机能的影响 .......................... 28

第五章 高比强 EPS 轻质混凝土的制备与机能 .......................... 39

5.1  EPS 颗粒外表改性及其机理 .............................. 39

5.1.1  EPS 颗粒改性 ......................... 39

5.1.2  SEM 阐发 ............................. 41


第五章 高比强 EPS 轻质混凝土的制备与机能


5.1 EPS 颗粒外表改性及其机理 

因为 EPS 颗粒为无机物颗粒,外表显现憎水特征,而胶浆为无机胶凝资料,在制备EPS 混凝土成品时,两种差别性子的资料不易慎密连系,使新拌 EPS 混凝土的粘聚性变差;因为 EPS 颗粒轻度极低,可疏忽不计,其在混凝土外部可视为孔洞,并且 EPS 与混凝土胶浆间密度相差大,混凝土拌制进程中 EPS 颗粒易上浮、散布不平均,构成 EPS混凝土匀质性差,进而影响 EPS 混凝土的力学机能和保温隔热等机能。

在 EPS 混凝土外部,EPS-水泥石界面过渡区为软弱区,为进步 EPS 颗粒与胶浆之间的界面粘结,消弭 EPS 混凝土中 EPS 轻骨料相与水泥石相之间界面过渡区的“弱毗连”标题题目,改良混凝土界面过渡区的粘结力,需对 EPS 颗粒外表停止改性。

5.1.1 EPS 颗粒改性

尝试按照“裹浆造壳道理”,在 EPS 颗粒外表喷涂改性剂溶液对 EPS 颗粒停止预处置,从而完成无机胶凝资料与无机颗粒之间的相容,进步无机物颗粒与无机胶凝资料之间的界面粘结力。经由进程查阅文献资料和连系尝试室前提,接纳便宜 HPMC 溶液改性剂。因为 EPS 颗粒之间具备静电吸收感化,在水中轻易产生“储蓄积累”景象,可接纳喷洒改性剂溶液的体例对 EPS 颗粒外表改性。详细进程以下:

(1)量筒量取尝试所用的 EPS 颗粒,将制备的 HPMC 改性剂溶液平均喷洒到不时翻动的 EPS 颗粒外表。

(2)当 EPS 颗粒外表被完整润湿后,以其为核,迟缓插手适当的高流态早强胶凝资料,使其包裹必然量的胶凝资料,构成“核壳布局”,即在 EPS 颗粒外表构成一层亲水性的硅酸盐“外壳”。

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第六章 论断与瞻望


6.1 论断

EPS 轻质混凝土是一种集节能环保、轻质及优保温隔热于一体的新型功能性混凝土,可处置传统混凝土自严重、保温隔热机能差等错误谬误,为建筑物高层化、轻质化及拆卸式围护布局供给了根本资料,有用进步建筑室内温馨度和下降建筑能耗。本文 EPS颗粒由烧毁聚苯乙烯泡沫资本化收受接管再操纵而得,再生 EPS 与混凝土耦合不只能完成建筑围护布局轻量化、保温隔热和抗震吸能多重功能,还能处置烧毁 EPS 泡沫的“红色净化”标题题目,完成节能利废与绿色环保请求。在此学习背景下,本文基于对 EPS 混凝土构成-布局-机能干系阐发,对高比强 EPS 轻质混凝土的机能影响纪律、制备体例、机能调控与优化等停止了体系学习,为工程应用供给参考。首要论断以下:

(1)高流态早强胶凝资料基体强度对混凝土力学机能有首要影响,并有助于加强EPS 颗粒间基体肋壁强度。基于 DE 呼应曲面法设计了高流态早强胶凝资料基体,肯定了基体资料优配比为 PC:SAC:SF:FA = 65.77%:12.84%:9.28%:12.11%,实测 1d、28d 抗压强度可到达 47.8MPa、101.3MPa,较改性前空缺 PC 水泥初期和前期强度别离进步 47.08%和 29.71%,强度晋升成果较着,对进步 EPS 轻质混凝土力学机能起到了增益感化。

(2)在高流态早强胶凝资料优配比根本上,以水胶比、减水剂品种及掺量、粉体研磨时候为变更量,对高流态早强胶凝资料停止机能调控。学习成果标明,当水胶比为0.23、聚羧酸减水剂掺量为 0.31%、粉体研磨时候为 10min 时,胶浆初始和 30min 活动度均大于 170mm,初凝时候大于 45min,塑性粘度仅为 0.43Pa·s,高流态早强胶凝资料浆体的粘聚性好,无分层离析景象产生,其&nb

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