eps泡沫颗粒在制备土聚水泥基保温材料中应用

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1、EPS泡沫颗粒在制备土聚水泥基保温材料中应用　　摘要：本文将EPS泡沫颗粒用于制备土聚水泥基保温材料，初步研究了土聚水泥原料内添加EPS泡沫颗粒后的密度和抗压强度指标及其他相关性能，结果表明，当掺加1%的EPS泡沫颗粒和20%的钢渣来替代偏高岭石，制备的试块28d强度仍然高达35.1Mpa。关键词：EPS泡沫土聚水泥保温材料强度中图分类号：TU111.4+1文献标识码：A文章编号：1.简介土聚水泥是近年来研究较为活跃的一种新型无机非金属胶凝材料[1-3]，本文试图将EPS泡沫颗粒加入土聚水泥原料中制备土聚水泥基保温材料。并通过实验研究

2、了EPS泡沫颗粒掺加量与土聚水泥基保温材料的表观密度和抗压强度的关系，并分析了其它相关性能。2.实验材料偏高岭土：由安徽淮北煤系高岭土煅烧制成，高岭土成分如下表1；钢渣：湖北武钢三炼钢渣，化学成分如下表2；水玻璃：模数（SiO2/Na2O）为3.4，比重1.36g/cm3；NaOH：96%分析纯；6EPS泡沫颗粒，由废弃的泡沫塑料包装物经机械破碎经熟化制得，过筛后选取粒径＜3mm部分备用。表1.高岭土的化学组成（wt%）SiO2Al2O3Fe2O3TiO2K2O+Na2OCaO+MgOH2O45380.61.3＜0.5＜0.4＜1.0

3、表2.钢渣的化学组成（wt%）CaOSiO2Al2O3K2O+Na2OMgOFe2O3Others47.914.24.50.29.520.13.63．实验结果分析将EPS泡沫颗粒分别以0%（未掺加EPS颗粒）、0.25%、0.5%、1%百分比等质量替代原偏高岭石固体颗粒。同时将20%的钢渣替代偏高岭石并加入到各对应组。加入相同质量的碱激发剂搅拌制成四组浆体入模，室内自然养护至龄期，待测强度。4.结果分析4.1EPS泡沫颗粒掺量与土聚水泥基保温试块各龄期密度的关系EPS泡沫颗粒掺量与试块各龄期的土聚水泥基保温试块密度数据见下表3。表3.

4、EPS泡沫颗粒掺量与对应土聚水泥基保温材料的密度00.250.5163d2.001.851.711.407d2.061.901.751.4428d2.101.931.781.46由上表可以看出，同种EPS掺量的土聚水泥基保温材料试块密度随龄期的增加而增大，而相同龄期下的各试块的密度表现为随EPS颗粒掺量增加而降低。这可能是由于掺加的EPS颗粒比重比偏高岭石低，其掺量越大，硬化后的土聚水泥基保温试块质量越轻，对应的试块密度则越小。4.2不同组分EPS泡沫土聚水泥基保温试块抗压强度结果与分析不同EPS泡沫颗粒掺量下的EPS泡沫土聚水泥基保

5、温试块抗压强度数据见下表4、图1。表4.钢渣20%掺量下不同EPS掺量下土聚水泥基保温试块抗压强度00.250.51329.620.111.88.2745.335.627.422.92855.743.938.535.1图1.不同EPS泡沫掺量下土聚水泥基保温试块抗压强度6由以上实验结果可知，相同龄期不同EPS泡沫掺量的土聚水泥基保温试块强度随掺量的增加而下降，而各试块强度随着龄期的增加而增加。在掺量在0—0.5%范围时随着EPS泡沫掺量的增大土聚水泥基保温试块抗压强度下降较明显，1%组各龄期强度较前者组分降低则不甚明显，这可能由于EP

6、S颗粒没有参与土聚反应且自身强度较低，加上EPS颗粒和土聚水泥本身的界面缝隙的存在，故随着EPS颗粒掺入量的增加，土聚水泥基保温材料的强度降低则更为明显。实验还发现EPS泡沫土聚水泥基保温材料试块横断面上的EPS泡沫颗粒完好无缺，仍然保持球状，如图3，这可能是由于EPS泡沫颗粒作为有机物，未参与无机物质之间的土聚反应凝结硬化的整个过程。此外，掺加1%EPS的试块断面在受压破坏后随龄期的增加，表现出较为严重的泛碱现象，而掺加0.25%EPS的试块则泛碱现象较不明显。这可能是由于用EPS泡沫颗粒代替了部分偏高岭土、钢渣，使得碱激发剂过量，

7、随着EPS泡沫颗粒掺量的增加，使得更多的碱激发剂相对过量；而同时，EPS颗粒和土聚水泥界面的孔隙和毛细孔为多余的碱性物质和盐分大量迁移到表面提供了通道。故掺有1%EPS颗粒的试块泛碱现象较严重。图2.原料掺加1%EPS的试块图3.原料掺加0.25%EPS的试块4.3不同外掺料导致EPS泡沫颗粒上浮现象分析6实验中还发现虽然所有试块中EPS泡沫颗粒均有上浮现象，但上浮情况却不尽相同。如下图所示，图4试样一为20%钢渣、0.25%EPS泡沫土聚水泥试块横断面，图5试样二为20%钢渣、1%EPS泡沫土聚水泥基保温试块断面，图片上方为试块上表

8、面，图4.试样1受压后断面图5.试样2受压后断面相同EPS表5.试样1和试样2的若干技术指标试样编号终凝时间/h用水量/ml钢渣掺量/%EPS用量/%122240200.25218.61602016由上图4、5和表5可所