板的一種新型填充材料——

—ＥＰＳ混凝土型塊，其平面形狀為圓環(huán)狀，橫截面形狀為圓截面。ＥＰＳ混凝土型塊是利用廢舊聚苯乙烯泡沫塑料顆粒作為骨料，用水泥作為膠凝材料，并摻入一定量的膠粉作為膠結(jié)劑制作而成。ＥＰＳ混凝土型塊，填充在現(xiàn)澆板中（圖１）可以置換掉１５％￣３０％的混凝土，這樣可以大大降低板的自重，節(jié)省混凝土用量，從而降低板的造價(jià)。同時(shí)，ＥＰＳ混凝土型塊以廢舊聚苯乙烯泡沫顆粒作骨料，質(zhì)輕、保溫、隔熱、吸聲、防震、抗凍、抗腐蝕，是一種理想的填充材料。要制作ＥＰＳ混凝土型塊首先要通過(guò)ＥＰＳ混凝土立方體塊試驗(yàn)探索得到制作ＥＰＳ混凝土型塊的最優(yōu)配合比。

聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法

１ＥＰＳ混凝土的組成

骨料：經(jīng)過(guò)破碎的直徑在４￣８ｍｍ的廢舊聚苯乙烯泡沫顆粒。膠凝材料：Ｐ?Ｏ３２．５級(jí)水泥。外加劑：膠粉。

２ＥＰＳ混凝土立方體塊試驗(yàn)研究

進(jìn)行ＥＰＳ混凝土立方體塊試驗(yàn)主要是為了探索其成型性能、測(cè)定其強(qiáng)度大小，從而尋求成型ＥＰＳ混凝土型塊的最優(yōu)配合比，并進(jìn)行ＥＰＳ混凝土的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

２．１ＥＰＳ混凝土立方體試塊制作步驟

２．１．１

未摻入膠粉

（１）將稱好的廢舊聚苯乙烯泡沫顆粒放入攪拌機(jī)，將水加入，攪拌均勻。約３ｍｉｎ后將水泥加入，攪拌均勻。

（２）在１５ｃｍ×１５ｃｍ×１５ｃｍ的標(biāo)準(zhǔn)試模內(nèi)刷脫模劑，然后將拌好的物料加入模具搗實(shí)，擠壓成型。

（３）在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)３ｄ后脫模，養(yǎng)護(hù)２８ｄ后從養(yǎng)護(hù)室中取出。

２．１．２摻入膠粉

（１）首先將膠粉和水按體積比１∶１０配制成膠粉溶液。（２）將稱好的廢舊聚苯乙烯泡沫顆粒放入攪拌機(jī)，再將膠粉溶液和量好的水加入攪拌機(jī)攪拌均勻，約３ｍｉｎ后再把稱好的水泥加入，攪拌均勻。

（３）在１５ｃｍ×１５ｃｍ×１５ｃｍ的標(biāo)準(zhǔn)試模內(nèi)刷脫模劑，然后

將拌好的物料加入模具搗實(shí)，擠壓成型。

４）在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)３ｄ后脫模，養(yǎng)護(hù)２８ｄ后從養(yǎng)護(hù)室中取出。

２．２ＥＰＳ混凝土立方體試塊試驗(yàn)

２．２．１配合比

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)擬定了１７種不同的配合比，如表１所示。２．２．２

試驗(yàn)小結(jié)

（１）從表１中我們可以看出，ＥＰＳ混凝土立方體試塊的原材料主要包括水泥、水和泡沫顆粒，另外有一些加入了膠粉材料。

加入膠粉材料的目的主要是增強(qiáng)ＥＰＳ顆粒之間的黏結(jié)作用。經(jīng)過(guò)１７種不同配合比的試驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ＥＰＳ混凝土立方體試塊在水泥用量小于８０ｋｇ／ｍ３時(shí)，ＥＰＳ顆粒不能很好的黏結(jié)，試塊表面不易抹平，且表面極易掉ＥＰＳ顆粒。因此成型效果差，不利于進(jìn)一步制作ＥＰＳ混凝土型塊。對(duì)于水泥用量為８０￣１４０ｋｇ／ｍ３的ＥＰＳ混凝土試塊，摻入膠粉的試塊比未摻入膠粉的試塊黏結(jié)性好，表面不易掉ＥＰＳ顆粒。

而且膠粉摻量越多，黏結(jié)性越好。按經(jīng)濟(jì)性要求，宜將膠粉摻量控制在水泥用量的２％以內(nèi)。

聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法

（２）由于ＥＰＳ混凝土的質(zhì)量很輕，骨料是由廢聚苯乙烯泡沫組成，所以它的早期強(qiáng)度不是很高，這樣對(duì)拆模有一定影響，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得出拆模時(shí)間以６０￣７２ｈ為宜。

（３）從表１及圖２可以得出：隨著水泥用量的增大，ＥＰＳ混凝土試塊２８ｄ的抗壓強(qiáng)度增大?？紤]到立方體塊的自重、成型效果及經(jīng)濟(jì)性要求，水泥用量在１２０ｋｇ／ｍ３左右為宜。

（４）從表１及圖２還可以得出：ＥＰＳ混凝土試塊中沒有摻膠粉的試塊的強(qiáng)度要小于摻膠粉的立方體塊的強(qiáng)度，說(shuō)明膠粉材料對(duì)立方體塊的強(qiáng)度也有一定影響。從圖２看到，隨著膠粉摻量的增加，其強(qiáng)度增大，但變化不大。在實(shí)際抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中還可以看出，未摻入膠粉的ＥＰＳ混凝土立方體塊在抗壓破壞中，變形量大，無(wú)明顯主裂縫，ＥＰＳ顆粒隨著壓力增大散落下來(lái)

（圖３）。而摻入膠粉的ＥＰＳ混凝土試塊在抗壓破壞過(guò)程中，變形量小，隨著壓力增大有一條明顯的主裂縫產(chǎn)生（圖４），直至破壞。

聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法

５）從表１中可以看出：ＥＰＳ混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度在４４．６４￣９４．４２ｋＰａ之間。而在填充板的混凝土砌筑過(guò)程中，堆放０．３ｍ左

右厚的混凝土對(duì)ＥＰＳ混凝土型塊的壓強(qiáng)（Ｐ＝ρｇｈ＝７．５ｋＰａ）是較小的，加上振搗產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)后，作用在ＥＰＳ混凝土試塊的壓強(qiáng)只有約１０ｋＰａ。而一般樓面厚度只有０．１￣０．２ｍ，且ＥＰＳ混凝土型塊擱置在中間部位，因此ＥＰＳ混凝土型塊的強(qiáng)度能滿足澆筑要求。

經(jīng)過(guò)以上分析可以得出：要制作ＥＰＳ混凝土型塊，水泥用量取１２０ｋｇ／ｍ３

，膠粉用量取水泥用量的２％為宜。

聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法

３ＥＰＳ混凝土試塊試驗(yàn)研究

３．１ＥＰＳ混凝土試塊試驗(yàn)用具及材料

３．１．１

模具

用價(jià)格低廉的鑄鐵材料做成平面為圓環(huán)，橫截面為半圓的模具

（圖５（ａ））。３．１．２破碎的廢舊聚苯乙烯泡沫塑料

ＥＰＳ混凝土立方體試塊試驗(yàn)：泡沫顆粒粒徑在４￣８ｍｍ為

宜。所以在試驗(yàn)之前用破碎機(jī)將一定重量的廢舊泡沫塑料破碎為直徑４￣８ｍｍ的顆粒。

３．１．３紗網(wǎng)

物料加入模具前，先鋪上紗網(wǎng)，便于ＥＰＳ混凝土型塊養(yǎng)護(hù)

３ｄ后很好的脫模。３．１．４

網(wǎng)格布

在ＥＰＳ混凝土型塊脫模后，再經(jīng)過(guò)７ｄ的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，將網(wǎng)格布剪成５ｃｍ×５５０ｃｍ的長(zhǎng)條（圖５（ｂ）），然后將長(zhǎng)條纏繞在ＥＰＳ混凝土型塊表面，對(duì)其產(chǎn)生套箍的作用

（圖５（ｃ））。３．２ＥＰＳ混凝土型塊制作步驟

（１）首先將膠粉和水按體積比１∶１０配制成膠粉溶液。（２）將稱好的廢舊聚苯乙烯泡沫顆粒放入攪拌機(jī)，再將膠粉溶液和量好的水加入攪拌機(jī)攪拌均勻，約３ｍｉｎ后再把稱好的水泥加入，攪拌均勻。

（３）在模具內(nèi)刷脫模劑，然后用紗網(wǎng)以一定間隙鋪在圓環(huán)模具中

（圖５（ａ）、（ｂ）），最后將拌好的物料加入模具搗實(shí)，擠壓成型

（圖５（ｅ））。（４）養(yǎng)護(hù)３ｄ后，脫模（圖５（ｆ）），將圖５（ｆ）兩個(gè)合并到一起成為一個(gè)整的圓環(huán)狀ＥＰＳ混凝土型塊

（圖５（ｇ））。（５）養(yǎng)護(hù)７ｄ后將長(zhǎng)條網(wǎng)格布纏繞在其表面（圖５（ｃ）），然后再涂上水泥漿

（圖５（ｈ）、（ｉ））。

聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法

（６）養(yǎng)護(hù)２８ｄ后從養(yǎng)護(hù)室中取出。３．３試驗(yàn)小結(jié)

（１）ＥＰＳ混凝土型塊成型效果好，填充在現(xiàn)澆板中固定方

法簡(jiǎn)便。

（２）將ＥＰＳ混凝土型塊做成平面為圓環(huán)，橫截面為圓的外形，有利于在現(xiàn)澆板的施工中，固定好型塊澆筑混凝土?xí)r，混凝土容易流淌到板底部。

（３）根據(jù)實(shí)際施工中板的厚度要求，ＥＰＳ混凝土型塊厚度一般在８０￣１８０ｍｍ之間。

（４）根據(jù)普通混凝土骨料的大小、同時(shí)考慮到型塊成型后不宜斷裂的要求，ＥＰＳ混凝土型塊內(nèi)徑一般?。保玻埃玻埃埃恚?，外徑一般?。玻福埃担叮埃恚?。

（５）ＥＰＳ混凝土型塊自重輕，填充在樓板中可大大減輕樓板自重。

（６）ＥＰＳ混凝土型塊每個(gè)成本１．６元左右，符合經(jīng)濟(jì)性要求。４ＥＰＳ混凝土的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

以鄭州市為例，普通混凝土為２６０元／ｍ３，從表２中可以看出，每立方米ＥＰＳ混凝土比普通混凝土節(jié)省９３．６元，可見采用

ＥＰＳ混凝土可以大大降低工程造價(jià)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

聚苯乙烯泡沫混凝土制作方法

５結(jié)語(yǔ)

ＥＰＳ混凝土型塊是一種保溫、

隔熱、隔聲、密度小、成本低的新型現(xiàn)澆板填充材料。可以應(yīng)用于各類工業(yè)與民用建筑中。

ＥＰＳ混凝土型塊主要利用工業(yè)廢料，不但變廢為寶，而且還改

善環(huán)境污染。ＥＰＳ混凝土型塊造價(jià)低，生產(chǎn)設(shè)備少，技術(shù)容易掌

握，具有顯著的技術(shù)、

經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。隨著輕工業(yè)的發(fā)展，聚苯乙烯產(chǎn)量的增加，工業(yè)廢料會(huì)越來(lái)越多，該產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用前景將十分廣闊。

參考文獻(xiàn)：

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工業(yè)大學(xué)，２００６．

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［５］蘇波，周運(yùn)燦，潘雨．廢聚苯乙烯泡沫混凝土制品試驗(yàn)研究［Ｚ］．黑龍

江省寒地建筑研究院，１９９６．

作者簡(jiǎn)介：王錄民（１９５０－），男，教授，長(zhǎng)期從事倉(cāng)儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)工程

ＣＡＤ的教學(xué)和研究工作。