泡沫塑料混凝土复合保温砌块的试验研究

摘要：采用废旧聚苯乙烯泡沫塑料、水泥、增粘剂等为主要原料，采用“三明治”结构工艺来生产混凝土保温砌块。用该生产工艺生产的混凝土保温砌块自重轻，保温性能好，强度高，且消化了大量的难以消解的废旧泡沫塑料，有利于环境保护和节约能源。

关键词：泡沫塑料；保温；砌块；试验研究

中图分类号：TU522.3+4 文献标识码：B 文章编号：1001- 702X10- 0021- 02

　　大力发展新型墙体材料是改善建筑功能、提高资源利用率和保护环境的重要措施。泡沫塑料使用一次后被丢弃，在自然环境下难以分解，从而形成一种现代污染现象，随着泡沫塑料用量的日益增大，污染日益严重。

　　在此社会大环境下，我们着手研究利用废旧聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块。该砌块生产工艺简单，自重轻，保温性能好，强度较高，制作过程中不仅不污染环境，而且还能消耗大量难以消解的废弃聚苯乙烯泡沫塑料，对消除白色污染起到了很好的作用，是一种新型的保温墙体材料。

1 保温砌块配合比的确定

　　为了确定聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块的合理配方，本项目组进行了充分的调查研究，分析了各方面因素的影响，最终决定用正交试验来寻找各种原材料的合理配合比。经过分析研究，影响本产品主要性能的因素选取3 个，即：水泥强度等级、单位水泥用量、增粘剂的掺量。正交试验安排为三因素三水平L9 ，见表1。此正交试验共进行9 次，考核指标为强度和表观密度。

　　通过正交试验，得到本项目的最佳材料选用方案为：水泥选用42.5 级，水泥用量为300 kg/m3，增粘剂掺量为水泥质量的10%，砂子和水适量。

2 试验研究

2.1 砌块制作

　　按砌块尺寸制作试模，试模尺寸为150 mm×150 mm×150 mm。试模内壁涂以废旧机油，以利脱模。

　　按m∶m∶m=1∶2∶0.6 配合比，机械拌合水泥砂浆。取水泥砂浆适量铺摊在试模底层，约10 mm厚。

　　按m∶m∶m=1∶10∶0.10 拌制水泥浆，将废旧泡沫颗粒倒入其中，充分搅拌，使每个颗粒均附着有水泥浆后取出。

　　将附着有水泥浆的废旧泡沫颗粒装入试模中，边装边压至试模上沿处，刮平。然后在试模上方铺摊约10 mm 水泥砂浆，用抹刀抹平。

　　试件成型后应用湿布覆盖表面，以防水分蒸发，并在温度为℃静置24～48 h，然后进行编号、拆模。

　　拆模后的试件应立即放在温度为℃，湿度为90%以上的标准养护室中养护28 d，即可得混凝土保温砌块，见图1。

2.2 表观密度测试

　　用于测试表观密度的试件是从已经制作好的90 个混凝土保温砌块中随机抽取30 个，分10 组，分别测出其表观密度，取平均值，表观密度为610 kg/m3。

2.3 抗压强度测试

　　混凝土保温砌块的抗压强度测试分10 组，每组有3 个试块，共30 个试块，取平均值。在测试混凝土保温砌块的抗压强度时，将试件按图2[2]所示方向安放在下承压板上，试件的承压面应与试件成型时的顶面垂直；试件的中心应与试验机下承压板中心对准。开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使上、下压板与试件上、下表面实现均衡接触。

　　经测试，混凝土保温砌块的抗压强度平均值为3.26 MPa，标准差为0.26 MPa，单块最小值为2.95 MPa。

2.4 保温性能测试

　　按照保温性能比较测试方法，分别将普通黏土砖、加气混凝土砌块及本项目研制的保温混凝土砌块，用水泥石灰混合砂浆砌筑成3 个尺寸完全相同的密封实验间。在每个实验间内用功率相同的电炉进行加热，当每个实验间的温度都达到95 ℃时停止加热，观察各实验间的温度变化。从停止加热开始，每隔30 min 观察各实验间内温度，每个实验间共观察9 次，分别记录每次观察的温度。

　　从测试结果可以看出，用本项目研制的保温混凝土砌块砌筑的实验间温度下降最慢，其次为加气混凝土砌块砌筑的实验间，温度下降最快的为普通黏土砖砌筑的实验间。由此可推断出本项目研制的保温混凝土砌块的保温性能明显优于加气混凝土砌块，更优于普通黏土砖。

3 结语

　　本项目研制的保温砌块表观密度为610 kg/m3，抗压强度平均值为3.26 MPa，抗压强度单块最小值为2.95 MPa，保温性能优于加气混凝土。

　　在工程实际中，外侧水泥砂浆层起骨架承重作用。若采用高强度等级水泥拌制的砂浆，完全可以得到更高强度的混凝土保温砌块。

　　可以根据墙体厚度的要求，生产出不同规格的砌块，适应不同环境下不同墙体厚度的需要。

　　本项目研制的保温砌块制作工艺简单，生产过程能耗小，容易实现批量生产。

　　因可消耗大量的难以消解的废旧泡沫塑料，对环境保护起积极的作用，具有良好的经济与社会效益。

参考文献:

　　[1] 蔡丽朋.一种绿色混凝土保温砌块的研制.混凝土与水泥制品，2006，：56.

　　[2] 蔡丽朋.用聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块的研制.建筑施工，2005，：57.