膨胀聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土结构设计与应用

基于导热系数和抗压强度设计原则,从膨胀聚苯乙烯颗粒优选、水泥基复合胶凝材料硬化基体优化、微孔化、固体相体积占比等方面考虑,研究了不同干表观密度膨胀聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土(PFC)的导热系数和抗压强度,通过配合比优化,实现了PFC结构性能、导热系数和抗压强度三者的协调;采用优化后的配合比,可制备出综合性能较佳的建筑保温与结构一体化墙体砌筑材料。

基于随机骨料模型的EPS颗粒混凝土蒸养损伤及微观分析

为研究掺入废弃塑料对缓解混凝土蒸汽引起的热损伤机理,开展了不同聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)颗粒掺量混凝土的抗压强度试验,建立了考虑界面过渡区效应的随机骨料模型,模拟了蒸养环境下混凝土内部的热应力分布,并通过压汞试验和扫描电子显微镜照片揭示了EPS颗粒掺入对蒸养试件孔结构特征和微观演化规律的影响。结果表明,随EPS颗粒掺量的增加,蒸养试件强度略有升高,EPS颗粒掺入有利于蒸养混凝土后期强度的发展;蒸养引起的热应力得到显著缓解,微裂缝和贯通裂缝数量降低,有效抑制蒸养引起的热损伤;掺入EPS颗粒细化了蒸养混凝土孔结构,缩小了EPS颗粒⁃水泥基体界面的裂隙宽度。

匀质微孔混凝土自保温砌块组成优化及产品试制

以水泥、矿物超细粉、聚苯乙烯(EPS)颗粒、泡沫为主要原材料制备聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土(PFC),利用泡沫调整PFC表观密度,研究了干表观密度、EPS颗粒体积掺量、矿物超细粉型号对PFC性能的影响,介绍了PFC的推荐配合比和相应技术性能,以及以PFC为轻质保温基材制备匀质微孔混凝土自保温砌块(UPCIB)的技术性能与生产工艺。结果表明,随着干表观密度的增加,PFC的抗压强度和导热系数显著提高。当干表观密度由500 kg/m^(3)增加至600、700 kg/m^(3)时,28 d抗压强度平均增幅分别大于50%和100%。当PFC干表观密度相同时,随着EPS颗粒体积掺量的增加,以干表观密度为≤530 kg/m^(3)、≤630 kg/m^(3)和≤730 kg/m^(3)的PFC为轻质微孔基材,可制备强度等级为A3.5和A5.0的实心UPCIB和强度等级为MU3.5和MU5.0的夹芯复合UPCIB。

泡沫混凝土型块填充板的试验与有限元分析

将废旧聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）回收后破碎成3~8mm大小的颗粒,与水泥浆和胶粉溶液按一定的配合比均匀拌合成聚苯乙烯泡沫混凝土,并制成中心对称的圆环体型块填充在现浇双向板的中性轴部位,可以节省大量混凝土,降低造价.用有限元软件ANSYS对此新型现浇EPS混凝土型块填充板进行静载作用下的非线性分析,结果表明其性能优越,有推广潜力.

装配式钢框架-泡沫混凝土墙板结构力学性能

针对以往组合墙板自重大、刚度低、施工复杂等缺点,提出一种新的组合墙板——装配式钢框架-泡沫混凝土墙板。该墙板内填聚苯乙烯泡沫(expanded polystyrene,EPS)混凝土能与外部钢框架协同受荷,整体刚度及水平承载力高,自重低,同时又具有节能保温、施工操作简便等特点。为了探究组合墙板在单调侧向力作用下的受力变形,通过足尺模型实验和有限元模拟的方法,分析对比了纯钢框架与组合墙板的受荷响应及破坏模式。结果表明,组合墙板的破坏形式为脆性破坏,其极限抗侧承载力约为纯钢框架的3倍,当EPS混凝土板厚与梁柱翼缘宽度相等时承载力最高。

EPS混凝土静态劈裂性能研究

试验研究了不同粒径、不同含量聚苯乙烯泡沫混凝土(EPS混凝土)的劈裂性能。线弹性模型的计算结果表明:EPS混凝土劈裂强度表现出一定程度的粒子尺寸效应,粒子尺寸效应随相对密度的降低而减小。通过劈裂试样破坏形态可以看出,由于EPS混凝土在EPS颗粒与水泥浆体界面之间以及断裂过程区存在大量的微裂纹,试样在劈裂破坏中会出现一定数量的次生裂纹,EPS混凝土表现出明显黏性特性。建立EPS混凝土抗拉强度黏聚裂纹模型,计算结果表明:按黏聚裂纹模型计算的EPS混凝土的劈裂强度也表现出明显的粒子尺寸效应,且其计算结果略高于按弹性理论计算的结果,并且两者之间的差异随相对密度的增加而逐渐减小。