陶粒再生胶粉混凝土砌块生产及力学性能研究

陶粒再生胶粉混凝土砌块生产及力学性能研究

发布时间：2022-12-04T07:32:53.223Z 来源：《城镇建设》2022年15期作者：王建军胡卫红

[导读] 为了避免陶粒泡沫混凝土切块在生产过程中，发泡剂对其稳定性的影响大以及生产工艺繁琐和人工耗费高等的问题，提出一种用再生胶粉代替泡沫发泡剂引气的生产工艺

王建军胡卫红

(金华职业技术学院浙江金华 321007 ; 金华市晶毅环保科技有限公司浙江金华 321000 )

摘要：为了避免陶粒泡沫混凝土切块在生产过程中，发泡剂对其稳定性的影响大以及生产工艺繁琐和人工耗费高等的问题，提出一种用再生胶粉代替泡沫发泡剂引气的生产工艺。本文从陶粒泡沫混凝土砌块力学性能研究，从而确定生产工艺的可行性。

关键词：陶粒、再生胶粉、混凝土砌块

新型建材行业是国家重点鼓励、支持的行业，2016年政府工作报告中提出要“积极推广绿色建筑和建材，大力发展钢结构和装配式建筑”；2017年3月，住建部发布了《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》，提出要建设节能低碳、绿色生态、集约高效的建筑用能体系，推动住房城乡建设领域供给侧结构性改革。

1.陶粒泡沫混凝土砌块生产存在的问题

陶粒泡沫混凝土作为一种新型的建筑节能材料，其内部存在大量的封闭空隙，物理力学性能优良，具有轻质、良好的保温隔热耐火性能、良好的低弹减震性能、良好的环保性能等特点，是建筑市场中重要的建筑材料，广泛用于建筑和基础工程。笔者翻阅大量资料，结合工程实践，就陶粒泡沫混凝土砌块生产存在的问题，归纳总结如下：

（1）在泡沫混凝土制备过程中，水灰比、外掺料、集料、成型工艺对泡沫产生存在影响，造成泡沫混凝土的不稳定，从而影响泡沫混凝土的各项性能指标，限制泡沫混凝土的使用。

（2）泡沫混凝土的不稳定降低了成型的工艺效率，污染社会环境，增加企业生产成本。

（3）陶粒泡沫混凝土的浇筑需要对陶粒进行预湿处理，贾兴文[1]等通过对陶粒的预处理，研究了该种掺料对泡沫混凝土的影响，会对泡沫的稳定性产生巨大影响，陶粒吸水越强，泡沫损失将越严重，导致坍落度变大，干密度比预计密度大得多，影响了陶粒泡沫混凝土的稳定性，进而影响陶粒泡沫混凝土的力学性能。

2.再生胶粉改性混凝土的基本力学性能

针对多种不同粒径的再生胶粉，研究不同再生胶粉掺量，不同水灰比下再生胶粉改性混凝土的基本力学性能，分析其物理密度及内部空隙特征，确定引气效果最优的再生胶粉粒径及掺量。

2.1 试验材料

再生胶粉：选用杭州宏瑞橡胶制品公司的80目（0.180mm）、120目（0.125mm）、120（0.09mm）目三种胶粉，胶粉外观为黑色均质粉末；水泥：采用海螺牌42.5R级普通硅酸盐水泥。

2.2 试验方案

2.2.1基本混凝土配合比

本试验着重考虑分析对比再生胶粉改性混凝土的基本力学性能，观察试块中橡胶集料周围空隙。重点考虑了再生胶粉质量取代率（0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%）对混凝土基本力学性能的影响[2]。基准混凝土配合比和相关参数见表1。

说明：RCm-5表示目数为m的再生胶粉取代砂5%的混凝土试样，其中m为80、120、150。

2.2.2 混凝土试验制备及测试

1.再生胶粉改性混凝土28d抗压强度

制成试件，在标准养护温度（20±2℃）、相对湿度＞95%，放在标准养护室养护28d，用标准试验方法分别测其极限抗压强度，得到各

组数据，见表2。

试验结果分析：

①在基准混凝土中，总体上再生胶粉混凝土的立方体抗压强度随着再生胶粉体积取代率的增加而降低。

②对于粒径大小不同的再生胶粉掺入混凝土后，与沙子颗粒相近的再生胶粉会承担起砂子对混凝土强度的作用，而更细粒径的胶粉会填充在混凝土空隙内。对于相同再生胶粉体积取代率，80目、120目、150目再生胶粉混凝土强度呈增加趋势[3]。

③随着再生胶粉粒径的减小，因细粒径再生胶粉比表面积增大，会使再生胶粉周围气泡膜增多，从而降低混凝土强度，因此在相同再生胶粉体积取代率条件下，150目再生胶粉混凝土强度比120目、80目强度低。

2.再生胶粉混凝土密度和内部孔隙构造

试验所测各类再生胶粉混凝土密度，见表3。

根据再生胶粉混凝土密度见表3可得，再生胶粉混凝土的密度随着再生胶粉掺量的增加而降低。

将试验过程中测试过抗压强度的再生胶粉混凝土试块劈开，观察其内部孔隙状态，发现再生胶粉周围存在很多细小的气泡，是因为再生胶粉作为憎水性材料，周围引起气泡且不能完全散去，浇筑成型过程中留在混凝土中，见图1。

图1再生胶粉混凝土断面图2 陶粒再生胶粉混凝土内部孔隙构造

3.含气量

试验采用LA-031直读式混凝土含气量测定仪对各类再生胶粉混凝土试块含气量进行测定，见表4。

试验分析：基准混凝土含气量为3.8%，对于同一粒径的再生胶粉，随着掺量的增大，再生胶粉混凝土的含气量依次增大；而对于相同再生胶粉体积取代率条件下，150目再生胶粉含气量最大，120目次之，80目最低。这是因为对于不同粒径的再生胶粉，粒径越小，比表面积越大，引入混凝土的气泡越多，引起效果越好，再生胶粉体积取代率10%～20%最接近企业生产的引起效果需要。

3.陶粒加气混凝土砌块基本力学性能研究及性能分析

3.1.试验材料

粉煤灰：衢州巨化电热厂生产的Ⅱ级粉煤灰；陶粒：本试验采用公司自制的污泥陶粒产品，符合《轻集料混凝土技术规程》（JGJ 51-2002）对500级陶粒技术性能要求；发泡剂上虞某催化剂厂生产的高效复合发泡剂。

3.2.试验方案

从技术经济性考虑，通过用粉煤灰等量取代水泥的方法，减少水泥使用量，以节约生产成本，配制不同类型的污泥陶粒加气混凝土砌