废弃塑料掺合料混凝土力学性能试验研究

发布时间：2019-08-14 18:43

【摘要】：随着生产技术的发展提高，对资源和能源的过度开发利用，引起的废弃物的排放造成了严重的环境污染和生态破坏。节约资源和能源，减少对生态环境的破坏，是人类生存和发展必不可少的部分。当前绿色低碳可持续发展观念盛行，混凝土作为应用最为广泛的建筑材料受到极大关注。环境问题日益突出使人们对绿色低碳、节能减排、可持续发展有了更深刻的认识。科学开发自然资源，降低材料对环境的负影响，绿色材料、清洁生产和有效利用的绿色模式正在各行各业推广，最终实现资源—产品—再生资源的物质闭环流动型发展模式，最大限度的减少资源消耗及环境负荷，并且回收利用工业废弃资源，才能真正走向健康可持续发展的道路。混凝土作为建筑中用量最大的材料，实现低碳环保、节约资源能源和环境协调型的绿色低碳混凝土是混凝土的重要发展方向。 另一方面随着生活水平的提高，高分子材料生产技术的发展，人类制造出种类繁多的高分子材料如塑料、橡胶、玻璃。为生活提供便利的同时也产生了大量的固体废弃物。传统的处理方法填满和焚烧，既污染环境，又不能实现废弃资源的再利用。因此国内外科研工作者开始寻求新的解决方案，将这些固体废弃材料分类回收，冲洗粉碎做成颗粒物，作为掺合料代替混凝土中部分组分，展开对这种新型有机材料掺合料混凝土的基本性能影响的研究。为工程应用提供科学依据同时也开创了实现绿色混凝土的新途径。 本文总结介绍了实现绿色混凝土的各种新途径，废弃物作为混凝土填料的资源化利用研究现状，并对其发展状况和工程实际应用进行了探讨。主要研究结果具体如下： （1）将改性聚丙烯（pp）废弃塑料颗粒粉碎至2-3.5mm后按照不同的掺量百分比代替砂子加入混凝土中，设计了采用体积取代法代替部分砂子的方式，把废弃塑料掺量作为唯一的线性因素，，从混凝土的基本力学性能展开试验。再生塑料颗粒掺量分别为胶凝材料质量的0%、2%、5%、7%、10%和15%，探究不同掺量时塑料颗粒对混凝土的基本力学性能和混凝土静力受压弹性模量的影响。试验结果表明，与基准混凝土相比，废弃塑料掺合料掺量比例较少，得到混凝土的密度降低并不十分明显；随着废弃塑料掺量的增加混凝土强度呈现先增加后降低的趋势；静力受压弹性模量呈现明显降低的趋势； （2）探究废弃塑料掺合料混凝土梁的弯曲变形能力，通过试验研究废弃塑料掺合料混凝土梁的承载力与挠度之间的关系，与基准混凝土梁相对照从而分析引入废弃塑料后对混凝土梁的变形能力的影响。试验研究发现与基准混凝土梁相比较，加入再生塑料颗粒的混凝土梁弯曲破坏延性得到一定改善，有利于抗震。 （3）按照不同的掺量百分比代替砂子加入混凝土中，采用体积取代法代替部分砂子，再生塑料颗粒掺量分别为胶凝材料质量的0%、5%、15%、和30%，设计尺寸为100×100×515mm，缝高比为0.3，采用三点弯曲试验测得最大荷载和裂缝口张开位移，并计算混凝土的双K断裂参数，即混凝土的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度。 （4）用再生塑料来取代砂子时，塑料的密度低于天然砂石原材料，当新拌混凝土流动度一定时，并没有发生塑料颗粒上浮和离析现象；采用再生掺量百分比较大时，由于塑料对水的吸附能力较弱，多余水分会增大混凝土的流动度，所以应适当调节水灰比，减少用水量。
【图文】：

期采用孔径为 4.75mm 筛网进行筛选，筛除河砂中进行晾晒风干，使河砂的含水率降低，在混凝土的似即为零。粗骨料采用连续级配的花岗岩碎石，最小粒径 5m前期采用实验室标准筛网进行筛选，筛除过大粒径细长石子颗粒。拌合水采用实验室自来水。塑料颗粒为改性聚丙烯塑料，粒径 2-3.5mm，相对青岛顺达丰工贸有限公司。聚丙烯的注塑制品用聚丙烯为主的工程塑料。在实际的生产和生活中主中如汽车的保险杠、轮壳罩和仪表盘、方向盘等

表 2-1 C30 混凝土材料配合比配合比 p0 p2 p5 p7 料取代百分比（%） 0 2 5 7 泥（kg/m3） 396 396 396 396 子 （kg/m3） 581 558 524 501 料质量（kg/m3） 0 7.92 19.80 27.72 子（kg/m3） 1235 1235 1235 1235 （kg/m3） 190 190 190 190
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU528

【参考文献】

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1 黄海滨;;再生ABS/PC粉改性混凝土力学性能研究[J];工程塑料应用;2012年04期

2 徐世p

本文编号：2526736