再生塑料混凝土研究综述

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1、广东建材2013年第11期材料研究与应用再生塑料混凝土研究综述颜勇(广东粤海控股有限公司)摘要：塑料制品大量广泛地应用于人类生活的各个方面，给人们带来便利的同时，也给环境造成了巨大的污染。如何有效地减少塑料对环境造成的污染已成为人类共同面对的难题。世界各国学者对这一难题展开了积极的研究，提出了各种处理和利用废旧塑料的建议和方法。其中部分学者提出将废旧塑料进行一定程度处理后掺入到普通混凝土中，配制成再生塑料混凝土，并对其物理、力学性能进行了初步研究。本文对目前各国学者对再生塑料混凝土的研究成果进行了综述，包括废旧塑料的加工，新拌再生塑料混凝土的工作性能，硬化后再生塑料混凝土的密度、弹

2、性模量、抗压强度、劈裂抗拉强度、应力一应变关系、结构构件性能等，并对这些研究成果进行了分析总结。关键词：废旧塑料：混凝土；力学性能；再生利用；综述1引言塑料制品已大量应用于各行各业中，对人们的生活产生了广泛的影响。在给人们生活带来便利的同时，也给环境造成了巨大的污染。2003年美国塑料消耗量2670万吨，同年产生塑料废弃物达1100万吨，占总消耗量的41％[·]；西欧国家2003年塑料消耗量为2500万吨，而废弃塑料量为1600万吨[2

3、，2004年塑料消耗量增至4350万吨[3]；我国2000年塑料产量为1000万吨[4

4、，2007年中印塑料行业合作与发展高峰论坛的报告显示，20

5、06年我国规模以上企业塑料制品总产量已经达到2800万吨[5]。英国2001年塑料消耗量为470万吨，同年产生塑料废弃物量为300万吨[引。20世纪50年代全球年塑料消耗量为500万吨，到2001年猛增至1亿吨[6

6、。美国对废弃塑料的处理方式中，填埋占80％，焚烧占8％，只有7％得到了回收利用⋯。欧洲2003年回收的废弃塑料中，14％运往国外，21％被焚烧，仅有11％进行了再利用[8]。我国对废弃塑料处理方法中，填埋占93％，焚烧占2％，回收利用率仅为5％[引。可见，世界各国对废弃塑料的回收利用率均极低。如何有效回收和处理废弃塑料已成为人类须共同面对的难题。2塑料种类及加工塑料种类

7、繁多，按照不同的划分标准，可以划分为不同的种类。其中按照塑料材料的受热后性能表现的不同，可以分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料是指成型后再加热可重新软化加工而化学组成不变的一类塑料。热塑性塑料品种也很多，其应用比例越来越大，占塑料用量的95％以上[7]。热固性塑料是指成型后不能再重新加热软化而重复加工的一类塑料。热固性塑料具有隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等性能，因而其在某些特殊领域的应用仍具有独特的优势。生活中每天都会产生很多废弃PET瓶，取材容易，许多研究者将废旧PET瓶塑料加工成不同形式，将其掺入到普通混凝土中以研究加入塑料后的混凝土的物理、力学性能。加工后的形式包括颗粒状、

8、碎片状、纤维状、粉末状等。个别学者还将ABS／PC塑料加工成颗粒状和粉末状掺入到混凝土。ABs类树脂是指由丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)组成的三元共聚物及其改性树脂，以ABS类树脂为基材的塑料称为ABS塑料。ABS塑料不仅具有韧、硬、刚相均衡的优良力学特性，而且具有耐化学药品性好、尺寸稳定性好、表面光泽性好、易涂装和着色等优点。聚碳酸脂(Polycarbonate，缩写为PC)的力学性能优良，尤为突出的是它的冲击强度和尺寸稳定性，在广阔的温度范围内仍能保持较高的机械强度，具有良好的耐热性及耐寒性以及优良的电绝缘性能、耐候性和耐老化性。ABS／PC合金是为改进ABS阻燃性而

9、出现的，具有良好的机械强度、韧性和阻燃性，广泛应用于建材、汽车和电子工业等领域，如做家用电器、办公自动化设备外壳、汽车零部件等，在军工和国防设施方面也有重要用途。3新拌混凝土工作性能Choi等“刚将PET瓶切成5～15姗的碎片，将其和粒化高炉渣经一定工艺混合加工，形成一种粒化高炉渣包裹在塑料碎片表面的轻质骨料。将该轻质骨料部分体一13—材料研究与应用广东建材2013年第11期积替代细骨料，替代率为25％，50％和75％，在不同水灰比条件下的坍落度测试结果表明，混凝土的坍落度随着水灰比和骨料替代率的增加而增加。当替代率为75％时，相对于基准混凝土的坍落度而言，水灰比为0．45、0．4

10、9、O．53的混凝土的坍落度分别提高了52％、104％、123％。这可能是由于该轻质骨料表面形状圆滑以及具有一定的吸水性。Batayneh等‘1“将地面塑料加工成0．15～9．5IIlIn的塑料颗粒，用以部分替代细骨料，替代率为5％、lO％、15％、20％。不同替代率下的坍落度测试结果表明，混凝土的坍落度随着替代率的增加而降低。当塑料掺量为20％时，相比较基准混凝土(塑料掺量为0％)，坍落度降低了27％。由于废弃塑料颗粒加工简单，颗粒边缘粗糙且尖锐，从而导致坍落度的下