Жидкий полистиролбетон: Раствор полистиролбетона в мешках купить в Екатеринбурге

Содержание

№61935175 — стройматериалы в Нур-Султане (Астана) — Маркет

О товаре

Описание от продавца

Производство полистиролбетонных блоков, а также жидкого поилстиролбетона для монолитного строительства.
Для современного строительства просто необходимы материалы, позволяющие в предельно сжатые сроки возводить экологически безопасные, экономичные и теплые здания. И полистиролбетон можно назвать практически безальтернативным вариантом для эффективного тепло- и энергосбережения. Полистиролбетон представляет собой разновидность легких бетонов, которые имеют однородную ячеистую структуру и обладают наиболее низкой плотностью (до 150 кг/м? ). Это превосходный стеновой и теплоизоляционный материал, использование которого существенно выгоднее аналогов, таких как арболит, керамзитобетон и т. Д.

ГЛАВНОЕ ОТЛИЧИЕ ОТ ДРУГИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ В ТОМ ЧТО МЫ САМИ ВСПЕНИВАЕМ ПОЛИСТИРОЛ И НЕ ПРИМЕНЯЕМ ОТРАБОТАННУЮ КРОШКУ! ЧТО ОЧЕНЬ ВАЖНО!

На сегодняшний день уже более 100 сданных в эксплуатацию объектов построенных из наших блоков по всему Казахстану, все потому что нам доверяют.

Размеры блоков 200х300х600 или 100х300х600. Продукт сертифицирован. Доставка по городу Астана за дополнительную плату.

Местоположение

Город
Нур-Султан (Астана)
Улица
Жетиген 27

Рецептура изготовления полистиролбетона на основе СДО

Рецептура изготовления полистиролбетона на основе добавки СДО

Смола СДО и СНВ — альтернатива есть ! Аэро 200 расход 0,1-0,2 % от массы цемента 

1. Общие положения. 

1.1. Настоящие рекомендации разработаны для организации производства полистиролбетонной смеси. 

1.2. Рекомендации разработаны на основе сообщения результатов НИР и ОКР НИИЖБ и других организаций, а также практического опыта выпуска полистиролбетонной смеси различного назначения на предприятия строительной индустрии. 

1.3. Соблюдение рекомендаций обеспечивает приготовление полистироолбетонных смесей оптимального качества для получения теплоизоляционного полистиролбетона с достаточно широкой областью применения, соответственно, с широким диапазоном свойств — плотностью в сухом состоянии 200-500 кг/м3 при прочности на сжатие — 0,2-1,75 МПа. 

2. Исходные материалы. 

2.1. В качестве вяжущего для приготовления полистиролбетонной смеси используется шлакопортландцемент (предпочтительно) или портландцемент марки М400 (М300), отвечающие требованиям ГОСТ 10178. При необходимости увеличения прочности полистиролбетона, выше значений, приведенных в таблице 1, при сохранении марки М500.  

2.2. В качестве заполнителя используется гранулированный вспененный пенополистирол со следующими характеристиками, в зависимости от требований к полистирол бетону (таблица 1). 

Таблица 1
Характеристики пенополистирола в зависимости от требуемых показателей качества полистиролбетона

 

Требования 
по плотности, кг/м3

Требования 
по прочности, МПа

Насыпная плотность 
пенополистирола, кг/м3

фракция 
пенополистирола, мм

200

0,20-0,25

10-15

2,5-10

300

0,50-0,75

10-15

2,5-10

400

1,00-1,25

15-20

0-10

500

1,50-1,75

15-20

0-10

Примечание: При необходимости получения полистирол бетона D500 с прочностью 2,0-2,5 МПа следует применять пенополистирол с рН=25-30 кг/м3 фракции 0-5 мм.  

2.3. В качестве воздухововлекающей добавки используется смола древесная омыленная СДО, отвечающая требованиям ТУ 2453-013-10644738-00. 

2.4. Для повышения удобоукладываемости смеси, снижения эксплуатационной влажности и коэффциента теплопроводности полистиролбетона могут быть применены пластифицирующие и гидрофобизирующие добавки, отвечающие требованиям ГОСТ 24211. 

В целях снижения требуемого расхода портландцемента и величины коэффициента теплопроводности изготавливаемого на нем полистиролбетона часть цемента (до 50%) может быть заменена тонкомолотой (S= 2000-2500 см2 /г) добавкой доменного шлака Нижнетагильского металлургического комбината введение этой добавки, особенно эффективное в полистиролбетоне низкой плотности (D200, D300), будет, кроме того, способствовать улучшению гранулометрии (достижению ее непрерывности) смеси «цемент-граншлак-пенополистирольный гравий фр.2,5-10 мм» и, как следствие, повышению слитности структуры и удобоукладываемости бетонной смеси.  

2.5. Вода для приготовления полистиролбетонной смеси должна отвечать требованиям ГОСТ 23732. 

3. Составы полистиролбетонной смеси. 

3.1. Составы полистиролбетонной смеси должны назначаться расчетно-экспериментальным способом в соответствии с требованиями ГОСТ 27006-85 на основе опытных замесов с учетом характеристик имеющихся материалов и параметров технологического оборудования по приготовлению, укладке, уплотнения смеси, а также с учетом условий твердения бетона. 

3.2. Ориентировочные расходы материалов для приготовления полистиролбетонной смеси различных марок по плотности могут приниматься по табл.2. 

Таблица 2
Ориентировочные расходы материалов для приготовления полистиролбетонной смеси различных марок по плотности

Материалы

ед. изм

Расход на 1 м3
ПСБ D200

Расход на 1 м3
ПСБ D300

Расход на 1 м3
ПСБ D400

Расход на 1 м3
ПСБ D500

Портландцемент

кг

160

240

330

410

Пенополистирол, м3 

м3

1,0–1,1

1,0–1,1

1,0–1,1

1,0–1,1

Добавка СДО(50%), кг

кг

1,0

0,8

0,7

0,5

Вода,л

л

90-100

110-120

130-150

150-170 

Примечания: 1. Расходы воды даны, исходя из условия приготовления полистиролбетонной смеси с маркой по удобоукладываемости У-1. При приготовлении полистиролбетонной смеси с маркой по удобоукладываемости У-2 расходы воды должны быть увеличены на 10-15%. 

3.3 Расходы материалов при приготовлении полистиролбетонной смеси для полистиролбетона промежуточных марок по плотности (D250, D35150, D450) определяют способом интерполяции. 

4. Приготовление полистиролбетонной смеси. 

4.1. Полистиролбетонная смесь приготавливается в бетоносмесителе принудительного действия. Предпочтение отдается смесителям с горизонтальным валом (типа СМ-290). Объем смесителя определяется требуемой производительностью технологической линии. 

4.2. Дозирование материалов осуществляется следующим способом: 

4.2.1. Дозирование вяжущего (портландцемент, шлакопортландцемент) и тонкомолотой минеральной добавки осуществляется по массе в стандартных весовых дозаторах типа ДЦ-500Д или путем взвешивания на торговых весах.  

4.2.2. Гранулированный вспененный пенополистирол дозируется по объему в специальном бункере-дозаторе или с помощью оттарированных мерных емкостей. Желательно выполнять и взвешивание отдозированного по объему пенополистирола с целью контроля его насыпной плотности. 

4.2.3. Дозировка воды осуществляется по массе при помощи стандартного .весового дозатора ДЖ-200Д или по объему при помощи оттарированной мерной емкости. 

4.2.4. 10%-ный раствор добавки СДО (Р10= 1,017 г/м3) дозируется по объему при помощи оттарированной мерной емкости. Допускается дозировать раствор СДО по массе через весовой дозатор воды ДЖ-200Д Для повышения точности дозирования рекомендуется использовать добавку в виде 5%-ного раствора (Р5= 1,0085 г/м3). 

4.3. При поступлении СДО в бочках в жидком виде (40-50% концентрация), что наиболее желательно, добавку постепенно разводят до рабочей концентрации путем растворения при постоянно перемешивании (барботации) в воде с t = 20°±5°С. 

4.4. Загрузка компонентов полистиролбетонной смеси в работающий смеситель производится в следующей последовательности.  

Сначала в смеситель подается отдозированный по объему пенополистирольный гравий, затем он перемешивается в течение 30 сек. с 1/3 частью воды затворения. После этого в смеситель загружается отдозированный цемент и смесь перемешивается еще 10-20 сек. Далее заливается оставшаяся порция воды и рабочий раствор добавки СДО. Смесь перемешивается не менее 1 мин. до получения слитной поризованной однородной структуры. 

4.5. Общая продолжительность перемешивания всех компонентов смеси должна быть не менее 3 мин. В процессе перемешивания должен осуществляться визуальный контроль за слитностью и удобоукладываемостью полистиролбетонной смеси. 

4.6. После окончания приготовления смеси в начале каждой смены, а также при поступлении новых партий вяжущего, пенополистирольного гравия и СДО проводят отбор проб полистиролбетонной смеси для проверки ее плотности. 

Плотность по ГОСТ 10181.2 в двухлитровой мерной емкости. Она должна находиться в пределах, указанных в таблице 3. 

Таблица 3
Рекомендуемые значения плотности полистиролбетонной смеси, исходя из требований по плотности к полистирол бетону

Марка полистиролбетона по плотности

Плотность ПСБ смеси, кг/м3
при марке У–1 

Плотность ПСБ смеси, кг/м3
при марке У–2 

D200

250–290

260–300

D300

350–390

360–400

D400

470–510

480–520

D500

570–610

590–630

Примечание: Значения плотностей полистиролбетонной смеси при ее приготовлении для полистиролбетона промежуточных марок по плотности (D250, D350, D450) определяют способом интерполяции.  

4.7. Если плотность отобранной пробы полистирол бетонной смеси окажется выше приведенных в таблице 3 значений, проводят вторичную проверку плотности на вновь отобранной пробе и в случае подтверждения выявленного отклонения осуществляют коррекцию состава полистирольной смеси путем дополнительного введения 5-10% добавки СДО и (или) воды в соответствии с рекомендациями службы контроля. 

4.8. После коррекции состава смесь перемешивают дополнительно в течение 2 мин. и проводят вторичный контроль плотности. Такие операции повторяют при необходимости 2-3 раза, пока не будут достигнуты требуемые характеристики смеси по плотности. 

4.9. Если плотность отобранной пробы полистирол бетонной смеси после 2-кратной проверки окажется ниже приведенных в таблице 3 требований, проводят коррекцию состава смеси в следующем замесе путем уменьшения на 5-10% расхода добавки СДО и (или) воды до получения требуемых характеристик смеси по плотности. 

4.10. Далее в течение смены приготавливают смесь по откорректированной дозировке, осуществляя периодически (1-2 раза в смену) контроль плотности. Если в процессе корректировки последней в сторону уменьшения требуемая плотность смеси была получена после 2- или 3-кратного повторения замесов, то в следующих замесах дополнительные расходы СДО и (или) воды уменьшают, соответственно, в 1,5 и 2 раза. 

4.11. Приготовленную полистирол бетонную смесь с требуемой плотностью выгружают непосредственно в форму, установленную под смесителем, в бункер самоходного бетоноукладчика или в раздаточный бункер, снабженный секторным затвором. Из самоходного бетоноукладчика или раздаточного бункера смесь поступает в формы. 

При использовании бетонной смеси в монолитном варианте ее укладывают в опалубку наружных стен или на комплексные плиты покрытия как теплоизоляцию, или в пустоты кирпичной колодцевой кладки как утеплитель. Высота падения полистиролбетонной смеси при этом не должна превышать 1,5 м. 

4.12. Наиболее эффективным способом для транспортирования и укладки приготовленной полистиролбетонной смеси является использование героторного насоса, который позволяет перемещать смесь на расстояние до 30 м по горизонтали или на 10 м по вертикали без ее расслаивания.  

Для этой цели может быть использована установка КПТП-1600, состоящая из пеногенератора, смесителя с горизонтальным валом емкостью 200 л, приемного бункера (150 л) со шнеком для подачи смеси в героторный насос и героторного насоса для подачи и укладки смеси. 

При наличии смесителя для транспортирования и укладки смеси могут быть использованы только приемный бункер со шнеком и героторный насос этой установки. 

Перечень нормативных документов, на которые имеются ссылки в настоящих ТУГОСТ 7067-87 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности, п.4.7
ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия, п.3.7
ГОСТ 9758-86 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний, п.4.2
ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия, п.2.1 (приложение А)
ГОСТ 10180-90 Бетоны. Метод определения прочности по контрольным образцам, п.4.1 и п.4.6
ГОСТ 10181.0-81 Смеси бетонные. Общие требования к методам испытаний, п. 4.1
ГОСТ 10181.2-81 Смеси бетонные. Методы определения плотности, п.4.5, п.4.6 (приложение А)
ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Методы определения плотности, п.4.6
ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности, п.3.1, п.4.6
ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия, п.2.5. (приложение А)
ГОСТ 24211-90 Добавки для бетонов. Классификация, п.2.3 (приложение А), п.2.4 (приложение А)
ГОСТ 27005-86 Бетоны легкие и ячеистые.Правила контроля средней плотности
ГОСТ 27006-86 Бетоны.Правила подбора состава, п.3.1 (приложение А)
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов, п.3.5.

Смола СДО и СНВ — альтернатива есть ! Аэро 200 расход 0,1-0,2 % от массы цемента 

Полистиролбетон: вид лёгкого бетона, свойства

 

Вступление

Классический бетонный раствор имеет отличные показатели для устройства полов любого типа, однако не везде применим из-за тяжёлого веса. Решает проблему тяжести бетона лёгкий бетон типа полистиролбетон.

Что такое полистиролбетон

В ряду типов лёгкого бетона выделяется бетон на основе цементного вяжущего с добавлением вспученного заполнителя полистирола. Называется такой лёгкий бетон полистирольным или полистиролбетон. Используется в жилищном и гражданском строительстве.

ГОСТЫ и нормативы

В отличие от полусухой стяжки, на которую не существует ГОСТов, полистиролбетон нормируется ГОСТ Р 51263-99. Вот несколько базовых понятий из госта.

По нормативам после твердения бетона (бетон в проектном возрасте) его твёрдость га сжатие характеризуют классами прочности: В0,5/0,75/1/1,5/2/2,5 (п. 3.3.2) или по другому нормативу М2/2,5/3,5/5. Марки сухого бетона по средней плотности могут быть: D150/200/250/300/350/400/450/500/550/600 (п. 3.3.3). Полистиролбетон подвергающейся заморозки/оттаиванию, может иметь следующие марки морозостойкости: F25/35/50/75/100 (п. 3.3.4).

Структура полистиролбетона может быть:

  • Плотной, Объем между зерновых пустот в смесях не должен превышать 3%.  Марка удобоукладываемости (жёсткость/подвижность) назначают Ж1 — Ж3 и П1 — П5
  • Поризованной, Объем между зерновых пустот в смесях не должен превышать 3%. Марка удобоукладываемости (жёсткость/подвижность) назначают Ж1 — Ж3 и П1 — П5
  • Крупнопористой: Марку удобоукладываемости не назначают.

Заполнитель полистиролбетона

Важнейшим составляющим полистирольного бетона является заполнитель — применять полистирол вспененный гранулированный (ПВГ). Это продукт одного ступенчатого или многоступенчатого вспенивания суспензионного вспенивающегося полистирола.

Зёрна ПВГ могут различными, однако не могут превышать 20 мм.

  • Влажность гранул ПВГ не может превышать 15% по их массе.
  • Количество остаточного стирола в ПВГ не должно превышать 0,002% по массе.

Вяжущие вещества полистиролбетона 

Базовой основой полистиролбетона могут использоваться:

  • Портландцемент;
  • Шлако–портландцемент.

Химические добавки

Для приготовления раствора могут использоваться следующие  химические добавки:

Воздухововлекающие: поверхностно активные органические вещ–ва, вовлечению в смесь бетона мелкодисперсный воздух при перемешивании. Используется для повышения водонепроницаемости и морозостойкости бетона.

Пластифицирующие добавки: модификаторы бетонной смеси для повышения её текучести и удобной укладки. 

Добавки регулирующие твердение: добавки, ускоряющие или замедляющие твердение бетона (ГОСТ 24211-91. Добавки для бетонов).

В завершении

Для транспортировки товарного бетона полистиролбетонной смеси, готовой к употреблению, производитель должен обеспечить сохранность свойств смеси в течение согласованного времени, но не менее 60 минут.

©opolax.ru

Еще статьи

 

Похожие статьи

Героторный винтовой растворонасос «Сосна-4.

6/7-200/500 М» по цене от 215 200 руб.| Завод «ТЕХПРИБОР» (Москва)

Общие сведения

При всем разнообразии оборудования предназначенного для транспортировки больших объемов жидких и пастообразных материалов, эксцентрично-винтовые или героторные насосы, занимают особое положение как практически безальтернативный инструмент напорной подачи сложных, многокомпонентных смесей, особо чувствительных к механическому воздействию.

Перекачивание материалов склонных к расслоению, компоненты, которых имеют существенное различие по плотности (например, полистиролбетона), вязких и абразивных масс, ячеистобетонных смесей с большим объемом вовлеченного воздуха, все это далеко неполный перечень задач успешно решаемых с использованием героторных насосов.

Простота и надежность, высокая универсальность и низкая стоимость эксплуатации, малая энергонагруженность и большая производительность — традиционные преимущества эксцентрично-винтовых насосов, обеспечивающие их широкое распространение на стройках России, Европы, Азии, при выполнении самых разнообразных работ связанных с транспортировкой и подачей растворов, паст и суспензий.

Эксцентрично-винтовой (героторный) насос (английское обозначение: progressive-cavity pumps (PCP))- это самовсасывающий насос объемного действия, рабочим органом которого является сменная героторная пара. Героторная пара в свою очередь состоит из эластичного статора и винтового ротора. Внутренний объем статор насоса имеет вид пологой двухзаходной резьбы, таким образом, ротор, помещенный в статор, создает двойную цепь открытых и замкнутых полостей, количество и объем которых определяется конструкцией геротороной пары. При вращении винтового ротора транспортируемый материал попадает в открытые полости статора и перемещается в сторону разгрузки, при этом винтовой ротор, поворачиваясь вокруг своей оси, обеспечивает герметизацию полостей. Количество полостей статора и скорости вращения ротора определяет число «тактов» (заполнения-герметизации) героторной пары. Подобная схема «тактового» вытеснения, благодаря неизменности формы и объема каждой отдельной полости, обеспечивает минимальное разрушающее воздействие на транспортируемые материалы, малую пульсацию потока, высокую производительность насосной системы.

Винт и обойма героторной пары производства фирмы WILHELM KACHELE Cmbh, Германия

Именно героторная пара по праву считается наиболее ответственной частью эксцентрично-винтового насоса, ее конфигурация во многом определяет основные технические характеристики агрегата. Так дальность подачи материала, а также количество материала перемещаемого насосом за единицу времени, зависит от частоты вращения винтового ротора, шага винта, его длинны и суммарного объема полостей статора. Чем больше длина и меньше шаг винтового ротора, тем выше развиваемое насосом давление. Чем больше объем полостей статора и выше частота вращения ротора, тем больше производительность насоса. Большинство перечисленных параметров оказывают серьезное влияние не только на технические, но и на эксплутационные характеристики насоса. Как правило, героторные пары, которыми комплектуются современные эксцентрично-винтовые насосы строительного назначения, имеют конструкцию, обеспечивающую оптимальный баланс подачи, и давления при высоком эксплуатационном ресурсе частей соприкасающихся с транспортируемы материалом.

Однако героторная пара является пусть и наиболее ответственным, но далеко не единственным компонентом строительного эксцентрично-винтового насоса. Приемный бункер материала, подающий винт, уплотнительные устройства, шасси, приводная часть и электрический блок управления — важные элементы насосного агрегата задействованного в технологическом процессе напорного транспортирования.

Эксцентрично-винтовой строительный насос «классической» компоновки имеет бункер для приема материала из смесительной установки. Наличие расходного бункера насоса позволяет проводить непрерывную подачу материала, при использовании смесительного оборудования циклического действия, что особенно важно при выполнении работ перерыв, в которых нежелателен, либо вовсе недопустим (механическое нанесение штукатурных растворов, заполнение форм и т.д). Для облегчения перемещения по строительной площадке, насосные агрегаты часто оснащаются колесными шасси.

Для побуждения и «подпора» материала, внутри расходной емкости насосного агрегата устанавливается подающий винт, который одновременно является и валом передачи мощности от привода насоса к героторной паре. Учитывая, что ось винтового ротора располагается эксцентрично относительно оси статора, подающий винт имеет элементы карданного соединения, позволяющие ему совершать планетарное движение, в нижней части расходной емкости. «Подпор» материала подающим винтом, позволяет значительно улучшить наполнение полостей статора героторной пары, что особенно важно при транспортировании вязких масс и многокомпонентных (разнородных) растворов.

Абсолютное большинство эксцентрично-винтовых насосов строительного назначения предназначенных для непрерывной работы с большими объемами вязких и плотных растворов, оснащаются мотор — редукторами способных передать достаточно высокий крутящий момент. Мощность привода насоса зависит, прежде всего, от необходимого напора (давления определяющего дальность и высоту подачи материала, МПа) и подачи (объема материала, подаваемого насосом за единицу времени, м3/час), а также от вязкости и плотности перекачиваемого материала.

Использование достаточно мощного мотор — редуктора в качестве привода подающего винта, также объясняется спецификой использования героторных насосов на стройке. Дело в том, что подача материала к месту его использования осуществляется посредством резиновых рукавов (шлангов), благодаря этому достигается большая гибкость при работе с насосом. Напорный рукав может быть подан на этаж в оконный проем, им удобно заполнять различные пустоты в строительных конструкциях, заливать стяжки и покрытия. Однако изгибы и соединительные муфты, большое сопротивление движению материала из-за трения о внутренние стенки рукава, слабое смазывающее действие раствора, большая плотность перекачиваемого материала, снижают давление (напор) развиваемое насосом. В отдельных случаях это может вызывать остановку насоса и даже его поломку. Часто условия эксплуатации героторного насоса на строящемся объекте далеки от идеальных, и хотя бы один из перечисленных факторов снижающих характеристики подачи или напора, так или иначе, имеет место, вот почему так важен запас мощности, который способен обеспечивает надежный мотор- редуктор.

Героторный строительный растворонасос «Сосна-4. 6/7-200/500 М» — новая модель из серии современных модульных насосных агрегатов, преимущества которых обеспечены оптимальным балансом между высокой производительностью, благоприятной ценой и низкими эксплуатационными затратами.

Специалистами завода «ТЕХПРИБОР» был использован весь свой многолетний опыт создания насосных агрегатов строительного назначения и самые новейшие достижения в области производства абразивоустойчивых эластомеров, чтобы свести к минимуму накладные расходы, при неизменно высоких эксплуатационных показателях. Понимая, что время, потерянное при подготовке насоса к работе, регламентном обслуживании, устранении причин недостаточной производительности насоса, это время, потерянное в производстве, конструкторы завода «ТЕХПРИБОР» использовали целый ряд технических решений, направленных на снижение времени вынужденного простоя оборудования. Именно поэтому, героторный насос «Сосна-4.6/7-200/500 М» комплектуется героторными парами от ведущего мирового производителя фирмы Wilhelm Kaechele GmbH (Германия), а в качестве привода использованы мотор — редукторы фирмы SITI spa (Италия), отлично зарекомендовавшие себя в самых различных условиях эксплуатации.

Полистирол — обзор | ScienceDirect Topics

7.7 Полистирол (ПС)

Полистирол был открыт в 1839 году Эдуардом Симоном, аптекарем из Берлина (Стирол-Википедия — https://en.wikipedia.org/wiki/Полистирол). Доктор Саймон перегнал маслянистое вещество, мономер, который он назвал стиролом, теперь называемым стиролом. Несколько дней спустя Саймон обнаружил, что стирол загустел и превратился в желе, которое он назвал оксидом стирола («Стиролоксид»), поскольку предположил, что произошло окисление. Продукт упоминается как «метастирол»; анализ показал, что он химически идентичен Styroloxyd Саймона (Styroloxyd-Blyth and Hofmann, 1845).

Это в конечном итоге привело к тому, что вещество получило свое нынешнее название полистирол. ПС был получен в 1851 г. французским химиком М. Бертело путем пропускания бензола и этилена через раскаленную трубку, что является основой и по сей день.

PS представляет собой аморфный полимер, полученный в результате аддитивной полимеризации стирола. Это гомополимер, который произвел 25 миллионов метрических тонн в 2020 году (Styrene-Volume, n.d.).

PS прозрачный и бесцветный, с отличными оптическими свойствами и высокой жесткостью. Он хрупкий до двухосной ориентации, после чего становится гибким и прочным.Это привитой сополимер или смесь с эластомерами, такими как бутадиен, для создания ударопрочного полистирола (HIPS). Он жесткий, белого или прозрачного цвета, легко экструдируется или формуется. Свойства зависят от процентного содержания эластомера, но подразделяются на:

средняя ударопрочность (Izod < 1,5 фут-фунт),

высокая ударная вязкость (Izod от 1,5 до 2,4 фут-фунт). ) и

сверхвысокая ударная вязкость (Izod от 2,6 до 5 фут-фунтов)

Химический состав полистирола подобен химическому составу полиэтилена с заменой водорода на бензольное кольцо.Химическая структура показана на рис. 7.24.

Рис. 7.24. Химическая структура полистирола

PS имеет номер «6» как код вторичной переработки от SPI. В США перерабатывается менее 1% полистирола. ПС производится методом аддитивной полимеризации. Полимер инициируется свободными радикалами. Механизм представляет собой распространение цепи, когда каждое мономерное звено добавляется к растущей цепи таким образом, что образуются наиболее стабильные радикалы. PS формирует региоселективность «голова к хвосту». Молекулярное расположение атактическое со случайной бензольной группой.Это помогает создать низкую кристалличность. Различные формы PS показаны на рис. 7.25.

Рис. 7.25. Формы химического строения полистирола (Styrene-Atactic, nd).

Изотактический ПС и синдиотактический ПС коммерчески недоступны, только атактический. PS разлагается в хлорированных растворителях и набухает. Это может помочь в сближении. Полистирол подвержен растрескиванию под воздействием окружающей среды, когда в пластиковой детали появляются трещины. PS хорош для упаковки, так как легко вспенивается. PS устойчив к водопоглощению из-за своей неполярной природы.

PS имеет одну большую боковую бензольную группу, которая намного больше, чем атомы C и H. Большое бензольное кольцо создает стерические эффекты, которые

Предохранение кристаллизация (PS ~ 100% аморфной)

обеспечивают высокую прочность на растяжение

обеспечивают более высокую температуру плавления

Ингибируют дивягипты и раздвижные полимерные цепи

приводят к прочности с низким ударом и хрупкостью

Amorphous PS позволяет пройти свет это без значительного преломления.Кристалл PS относится к его блеску и блеску, а не к аморфной природе. Большое бензольное кольцо также влияет на его химическую стойкость. Ароматическая часть молекулы представляет собой бензол. PS имеет плохую устойчивость к ароматическим и хлорированным растворителям, например, HCl, метиленхлориду, толуолу и этилбензолу. PS может растворяться в этих растворителях. Сольвентные клеи содержат небольшое количество растворителей. Это вызывает набухание PS и улучшает сцепление.

PS легко горит с желтым пламенем и темным сажистым дымом.Это похоже на темный дым для пластмасс с бензольными кольцами. Для уменьшения образования дыма добавляют антипирены. Прозрачность PS ухудшается из-за воздействия кислорода и ультрафиолетового излучения. PS пожелтеет и станет ломким на открытом воздухе. PS не рекомендуется для наружного применения.

Механические свойства приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4. Механические свойства полистирола (PS Propsnn, nd).

Плотность04

500109 1

Свойство PS LDPE HDPE PP
0.91-0.925 0.959-0.965 0,9
Прочность на растяжение, МПа (PSI) 5000

0

1400 5500 5000

0

RECILEUS MODULUS, GPA (PSI) 80 000 30 000 155 000 200 000 000 200 000
Растяжение растяжения% 1 500 300 200
Ударная прочность, J / см (FT-LB / in) 0. 5 10 2 9 9 1
Hards, Rockwell R53-R120 D44-D50 D44-D50 R80-R102 R80-R102
CLTE X10 -6 мм / мм / ° C⁎ 70 70 150 80 55
HDT ° C на 264 PSI⁎ 85 45 75 125

Высокая прочность на растяжение к большой молекулярной массе.Полимер ГДТ имеет температуру размягчения 100°С. Температура разложения 250°С.

Полистирол можно превратить в пенопласт. Процесс включает следующее:

Этилен добавляют к бензолу с помощью катализатора AlCl 3 и образуют этилбензол C 8 H 8 .

Этилбензол C 8 H 8 дегидратируется при 650°C с образованием стирольного мономера.

Путем суспензионной полимеризации (присоединения) при температуре 100°C образуются свободные радикалы, а затем происходит полимеризация «голова к хвосту» с образованием полистирола.

Пенополистирол (EPS) производится по

Нагрев PS паром или горячим воздухом в расширительном баке.

Состарьте гранулы пенополистирола в течение 24 часов прохладным воздухом и получите 5-кратное расширение.

Формовочный инструмент

Добавьте шарики пенополистирола и пар низкого давления для их расширения.

Охладить формы (увеличение в 20 раз).

Образует пену с закрытыми порами.EPS имеет закрытую ячейку, как и все твердые пенопласты. Пенополистирол (EPS) представляет собой жесткий и прочный пенопласт с закрытыми порами с нормальным диапазоном плотности 11–32 кг/м 3 . Он (EPS Foam, 2010) обычно белого цвета и сделан из шариков предварительно вспененного полистирола.

На рис. 7.26 показаны пены с закрытыми и открытыми порами.

Рис. 7.26. Пенопласт с открытыми (B) и закрытыми (A) ячейками (Foam, n.d.).

Вспененные шарики из полистирола и полипропилена имеют закрытые поры. Полиуретаны могут производить пены с открытыми порами. Проблема с пенами с открытыми порами заключается в том, что термореактивная смола может затекать в структуру пены во время термореактивного формования полимерных композитов.Пена с закрытыми порами не будет проникать в смолу. В пенах с открытыми порами крошечные ячейки пены не полностью закрыты. Они разрываются, и воздух заполняет «открытое» пространство внутри материала. Это делает пену более слабой или мягкой на ощупь, чем пена с закрытыми порами.

Вспененный пенополистирол в основном используется для изготовления деталей из вспененного материала, например, стаканчиков для напитков, контейнеров для фаст-фуда, тарелок, изоляции стен, упаковочных гранул, амортизаторов бампера и т. д. Вспененный полистирол (ВПС) очень популярен для изготовления чашек и изоляционной пены. EPS производится с пенообразователями, такими как пентан и изопентан.Свойства зависят от размера ячейки и распределения размера ячейки.

Преимуществами являются низкая теплопроводность, обеспечивающая хорошие изоляционные свойства, высокая плавучесть для морских применений, хорошее поглощение энергии для автомобильных бамперов, высокое отношение жесткости к весу и низкая стоимость на единицу объема. Самым большим недостатком является низкая ударная вязкость.

Применение пенополистирола (EPS) в зданиях и сооружениях: обзор — Ramli Sulong — 2019 — Journal of Applied Polymer Science

EPS как заполнитель в легком бетоне

Бетон легкий (ББК) получают путем подмешивания в бетонную смесь легких заполнителей, например вермикулита, пемзы, глины, или воздухововлекающей добавки.14 Когда пенополистирол используется в качестве заполнителя, получается LWC, который прочнее и легче, чем вермикулитовый бетон. На рис. 2 показано визуальное сравнение пенополистирола и вермикулитовых LWC14. Часто для производства LWC с лучшими физическими и механическими свойствами используется более одного типа заполнителя. Например, Демирель15 добавил в бетонную смесь как пемзу, так и пенополистирол, чтобы построить изоляционный блок с более низкой плотностью и теплопроводностью. Отходы, такие как зола бумажного шлама, также добавляются в качестве заполнителя вместе с заполнителем из пенополистирола для производства устойчивого легкого раствора, который соответствует стандартам ЕС для кладочных, штукатурных и штукатурных растворов.16

Образцы вермикулита и EPS LWC.14 (Воспроизведено из ссылки 14, с разрешения Elsevier.)

Прочность на сжатие пенополистирола зависит от количества пенополистирола, за которым следует отношение воды к цементу.17 Предыдущие исследования показали, что прочность на сжатие пенополистирола увеличивается с увеличением его плотности. 17, 18 Лю и Чен19 также сообщили об аналогичных выводах. с помощью ультразвукового контроля, при котором размер частиц пенополистирола влияет на механические свойства, то есть на прочность на изгиб пенополистирола.Sayadi et al .20 изучали влияние частиц пенополистирола на огнестойкость, теплопроводность и прочность на сжатие пенобетона. В этой статье делается вывод о том, что на основе эксперимента с пенобетоном и EPS LWC различной плотности и объема объемное расширение EPS приводит к значительному снижению теплопроводности, огнестойкости и прочности бетона на сжатие. Применение LWC позволяет уменьшить статическую нагрузку конструкции и поперечное сечение элементов, то есть колонн, балок, раскосов и плит.Кроме того, конструкция, полученная из LWC, легче, что снижает воздействие землетрясения. Кроме того, при использовании LWC можно получить более длинные пролеты, более тонкие секции и лучшую реакцию на циклическую нагрузку.21

EPS непроницаема, гидрофобна и имеет закрытоячеистую структуру. Гидрофобные характеристики пенополистирола привели к низкой теплопроводности комплексов полимер-кальцинированная глина.22 Он был введен в 1973 г. Корком для решения проблемы, которой обладают обычные легкие заполнители, такие как пемза, летучая зола, скорлупа масличной пальмы и отходы резины, чья пористая сооружения привели к высокой абсорбционной способности и потребности в воде.23-28 Пенополистирол имеет перспективное применение в конструкционных элементах (например, в облицовочных панелях, композитных системах перекрытий и несущих бетонных блоках), изолированном бетоне и защитном слое благодаря своему поглощению энергии выше среднего29. Например, пенополистирол имеет амортизирующие свойства, что позволяет использовать его в качестве буферного слоя поверх селевой дамбы для уменьшения силы удара и увеличения времени удара, вызванного массивными камнями во время селевого потока.30

Когда пенополистирол используется в качестве легкого заполнителя, шарики всплывают и плохо интегрируются с цементной матрицей из-за их низкой плотности и гидрофобных свойств. 20 Следовательно, низкая прочность межфазного сцепления и плохая дисперсия между шариками и матрицей решаются путем использования связующей добавки, например, эпоксидной смолы или водоэмульгированных эпоксидных смол. Альтернативно, минеральные добавки, такие как летучая зола или микрокремнезем, также могут выступать в качестве связующей добавки.31 В отличие от обычных заполнителей, бетон с заполнителями из пенополистирола показал лучшую устойчивость к химическим веществам и коррозии благодаря инертным характеристикам пенополистирола.20

На основе динамической циклической нагрузки, проведенной Ши и др. ., 32 в документе предполагается, что пенополистирол может быть использован в приложениях, требующих длительных циклических нагрузок, таких как защита заглубленных военных сооружений, благодаря его долговечности и энергопоглощающим свойствам. Несмотря на легкий вес и хорошие энергопоглощающие свойства, EPS-бетон плохо удобен в обработке и имеет низкую прочность, поскольку гранулы EPS с малым весом подвержены сегрегации в процессе литья, как сообщают Лю и Чен. 19 В этой статье использовался метод обертывания песком. за счет частичной замены крупного и мелкого заполнителя гранулами пенополистирола и использования мелкодисперсного кремнеземного порошка в качестве связующей добавки, что привело к повышению плотности и прочности пенополистирола на сжатие.

Кроме того, армирование пенополистирола с использованием стальной фибры увеличило усадку при высыхании.33 В эксперименте Печче и др. .34 коррозионностойкая внутренняя арматура, такая как оцинкованные стальные стержни, использовалась для пенополистирола (см. рис. 3). ) для решения проблемы его повышенной пористости, из-за которой он склонен к проникновению. Несмотря на то, что этот тип армирования увеличивает прочность сцепления, он делает бетон из пенополистирола более хрупким, поскольку вид разрушения меняется с отрыва на раскалывание.

Образец EPS LWC, армированный стальным стержнем с цинковым покрытием. 34 (Воспроизведено из ссылки 34 с разрешения Springer Nature.)

Было проведено множество исследований отходов бетона, полученного из пенополистирола. EPS перерабатывается в качестве заполнителя для LWC, и его свойства исследуются и сравниваются с другими обычными материалами, чтобы способствовать устойчивому развитию. Например, Диссанаяке и др. .35 построили три одноэтажных дома из трех разных материалов; обожженный глиняный кирпич, цементно-песчаный блок и переработанный пенополистирол. На рис. 4 показана стена дома, выполненная из пенополистирольных панелей. Несмотря на их схожие характеристики по воплощенной энергии, выбросам углерода и стоимости, в документе предполагается, что переработанный пенополистирол является более экологичной альтернативой обычному стеновому материалу, особенно в местах с нехваткой песка. Hernández-Zaragoza et al .36 также сообщили, что переработанные заполнители EPS могут заменить песчаный материал для производства менее проницаемого, более гибкого и относительно дешевого легкого раствора, который по-прежнему соответствует мексиканскому стандарту кладки.

Стеновые панели из пенополистирола, расположенные в шахматном порядке.35 (Воспроизведено из ссылки 35, с разрешения Elsevier.) [Цветной рисунок можно посмотреть на сайте wileyonlinelibrary.com]

Кроме того, отходы пенополистирола могут быть переработаны в качестве смолы для производства композитов. Bhutta et al. .18 провели эксперимент, в котором отходы EPS перерабатываются в смолу для производства панелей из полимерного раствора (PMP) путем смешивания отходов с раствором метилметакрилата (MMA).По результатам испытаний на изгиб, ПМП на основе пенополистирола и ММА обладает большей гибкостью и высокой несущей способностью, чем панель из цементного раствора, пропитанная полимером. Отходы пенополистирола также можно растворять в смоле с использованием таких растворителей, как толуол и ацетон, для получения полимерно-цементного композита, который потенциально может использоваться в качестве коммерческого строительного материала и деактиватора радиоактивных отходов. 37

Кроме того, Kaya и Kar38 провели эксперимент с использованием бетона, изготовленного из различных составов отходов пенополистирола, цемента и трагакантовой смолы.Они пришли к выводу, что бетон с высоким соотношением пенополистирола к цементу и смоле обладает высокой пористостью и низкой плотностью, теплопроводностью, сжимающими и растягивающими напряжениями. Образование искусственных пор приводит к усилению теплоизоляционных свойств. Следовательно, в документе предлагается применение пенополистирола и бетона с добавлением смолы для более устойчивого подхода, а также для снижения нагрузки на здания в строительной отрасли. Bicer и Kar39 смешали отходы пенополистирола с трагакантовой смолой для производства наполнителя для гипсовой штукатурки.Эта штукатурка имеет низкую теплопроводность и применяется в качестве внутренней штукатурки для утепления и отделки зданий.

Декоративная плитка и молдинги

Целью декоративной лепнины является улучшение общего эстетического вида здания путем маскировки переходов и зазоров между поверхностями. На рис. 5 показан образец декоративного молдинга из пенополистирола, а на рис. 6 показано, как он применяется на здании. В настоящее время EPS заменил камень в качестве материала для декоративной лепки, как это наблюдается в Северной Америке и других странах, где EPS заделывается армирующей сеткой перед нанесением полиуретанового (PUR) или модифицированного полимером цементного покрытия.40 Полимерные пены – популярные материалы для декоративной плитки и лепнины.

Образец декоративной лепнины.2 (Воспроизведено из ссылки 2 с разрешения Elsevier.) [Цветной рисунок можно посмотреть на wileyonlinelibrary.com]

Здание с декоративными молдингами из пенополистирола.2 (Воспроизведено из ссылки 2 с разрешения Elsevier.) [Цветной рисунок можно посмотреть на wileyonlinelibrary.com]

Кроме того, пенополистирол является распространенным теплоизолятором в строительной отрасли.2 Благодаря своей хорошей термической, структурной прочности и водостойкости пенополистирол является одним из пенопластов, который стал пионером в разработке конструкционных панелей, известных как пенобетон с изоляцией. Например, пенополистирол специально используется в теплоизоляционном виниловом сайдинге.41 Сайдинг — это формирование самого внешнего слоя здания. Он предлагает защиту от внешнего элемента, а также для декоративных целей. Вспененный слой EPS прикрепляется к обратной стороне обычного винилового внешнего слоя для улучшения изоляции, жесткости и прочности сайдинга.

Несмотря на свою функцию декоративной лепнины для улучшения внешнего вида здания, Дорудиани и Омидиан2 сообщили, что пенополистирол представляет опасность для здоровья и безопасности при использовании в жилых районах, и от него следует отказаться, если не будет решен вопрос воспламеняемости. Например, добавление антипирена диаммонийфосфата в древесный композитный продукт, изготовленный из древесной муки и отходов пенополистирола, улучшило огнестойкие свойства композита, сделав его более безопасным для использования в качестве пола, мебели и декоративных панелей.42

EPS для панелей

Структурная теплоизоляционная панель

Разработанная почти 75 лет назад конструкционная теплоизоляционная панель (SIP) представляет собой многослойную панель, используемую в качестве конструктивного элемента в бетонных зданиях, например, стен, крыши и пола. 43 Это высокоэффективная трехслойная композитная строительная панель, используемая в качестве элементы перекрытий, стен и крыш из стального или деревянного каркаса жилых и легких коммерческих зданий.44, 45 Обычно панель изготавливается на заводе и доставляется на строительную площадку для сборки. СИП состоит из трехслойных конструкций путем приклеивания тонкого слоя (облицовки) к каждой стороне толстого слоя (сердцевины). Например, на рисунке 7
, сердцевина изготовлена ​​из пенополистирола, зажатого между двумя плитами с ориентированной стружкой (OSB). Изгибающее напряжение воспринимается лицевыми листами, стабилизированными сердечником. Сердцевина противостоит поперечной нагрузке и повышает жесткость конструкции, удерживая лицевые листы на фиксированном расстоянии друг от друга.В результате SIP превосходит входящие в его состав компоненты по соотношению жесткости к весу.46

SIP из полистирола и OSB. 43 (Воспроизведено из Ref. 43, с разрешения Journal of Engineering, Project and Production Management.) [Цветной рисунок можно посмотреть на wileyonlinelibrary.com]

Пропитка лицевых листов или облицовочного материала из древесины обеспечивает защиту от воды, переносимого ветром мусора и биологического разложения, например, образования плесени и нападения термитов.OSB является традиционным облицовочным материалом при производстве SIP с EPS в качестве наполнителя.44 С точки зрения эксплуатационных характеристик SIP считается ключевым компонентом в современном строительстве из-за его высокой гибкости и прочности. Хотя пенополистирол со значительным водопоглощением менее предпочтителен в качестве изоляционного материала, поскольку он снижает тепловую эффективность зданий.47

Как правило, теплопроводность пенополистирола снижается по мере увеличения его плотности.48 Сарысик и Сарысик49 экспериментировали с использованием пемзы в качестве компонента SIP. Установлено, что изоляционный блок, состоящий из пенополистирола, зажатого между двумя слоями пемзы LWC (см. рис. 8), имеет низкую тепло- и звукопроводность 0,33 Вт мК −1 и 60 дБ соответственно. Структурная оценка SIP с использованием компьютерного программного обеспечения также практикуется несколькими исследователями. Bajracharya et al .50 провели структурный анализ сэндвич-панелей из пенополистирола для укладки плит с использованием Strand7; программное обеспечение на основе конечных элементов, которое дало результаты, которые хорошо согласуются с экспериментальными результатами, что расширило использование SIP в производстве более легких конструкционных плит с лучшей тепло- и звукоизоляцией.Кроме того, на основании результатов компьютерного моделирования в соответствии с ENISO-6946, полученных Эде и Огундираном51, показано, что композитные стеновые панели из пенополистирола обладают более высокой несущей способностью и термостойкостью, что доказывает, что они могут заменить традиционный бетонный пустотелый кирпич.

Изоляционный блок, полученный путем прослоения пенополистирола между LWC из пемзы. 49 (Воспроизведено из ссылки 49, с разрешения Springer Nature.)

Хопкин и др. .Компания 52 провела исследование полномасштабных испытаний на естественный огонь гипсовых плит SIP и инженерных балок перекрытий. СИП состоял из двух облицовочных плит ОСП и сердцевины; вспененный изолятор на полимерной основе, такой как EPS или PUR. Производимые легкие панели применялись в жилищном строительстве, например, в многоквартирных домах, школах и гостиницах, в качестве основного компонента для несущего сжатия52. .Следовательно, низкая долговечность конструкции SIP-панелей очевидна независимо от типа используемого заполнителя. Существует высокая вероятность обрушения плиты пола, когда PFP плохо закреплен или определен. Однако избыточность системы и альтернативные пути нагрузки спасли испытательные конструкции от полного сноса. Плохо загерметизированные детали фурнитуры позволили механизму распространения огня произойти.

В Южной Корее пенополистирол добавляется в бетонный пол в качестве упругого материала для снижения шума и сохранения тепла, что позволяет экономить больше энергии.53 Теплопроводность пенополистирола уменьшается по мере увеличения его плотности. Парк и др. .54 провели исследование виброакустического применения пенополистирола с добавлением графита, зажатого между полами. Добавление чешуек графита в матрицу полистирола повышает теплоизоляцию, так как частицы графита отражают лучистую энергию. Пена становится более жесткой в ​​результате изменения морфологии, ограничивающего расширение пены. Эти усовершенствования привели к созданию более тонкой и прочной изоляционной панели, которая снижает низкочастотный (ниже 100 Гц) ударный шум пола.Несмотря на виброакустические свойства пенополистирола с графитом, размягчение сердцевины приводит к развязке в сэндвич-поле, что влияет на изоляционные свойства при определенных частотах. и базовой плиты, а также смещение как связанного, так и развязанного режима на более низкие частоты.

Композитный SIP

Традиционный СИП состоит из пенопластового наполнителя и облицовки на основе дерева.В него легко проникает переносимый ветром мусор, и он подвержен биологическому разложению, например, термитному воздействию и образованию плесени. Поиск более эффективной альтернативы решению этой проблемы привел к использованию композитных панелей. Chen и Hao56 предлагают применять композитный SIP (CSIP) с пенополистирольным наполнителем в качестве несущих элементов в здании, например, крыши, пола и стены, чтобы защитить ограждающие конструкции здания от повреждения переносимыми ветром обломками во время стихийных бедствий. природная катастрофа.CSIP изготавливается путем замены лицевых листов OSB из SIP на лицевые листы из термопластичного композита для получения более легкой и устойчивой панели, которая более устойчива к переносимому ветром мусору и образованию плесени. 57 CSIP можно использовать в качестве внешней стены, учитывая результаты экспериментов. полученные Vaidya et al. .57 показывают, что стена CSIP может выдерживать нагрузки на стену и сопротивляться ударам летящих по ветру снарядов до 2600 Дж.

Муса и Уддин58 изучали поведение конструкции и моделировали полномасштабные композитные конструкционные изолированные стеновые панели.В этой статье делается попытка показать, что CSIP является отличным кандидатом на замену традиционного SIP для жилых помещений. Толстая и легкая сердцевина из пенополистирола зажата между более тонкими лицевыми листами из полипропиленового (стеклянного полипропилена) ламината. Такая компоновка позволяет лучше передавать изгибающее напряжение и нагрузку сдвига на лицевые листы и сердцевину соответственно. Сердцевина помогает предохранить лица от образования складок или увеличения объема59. Кроме того, лицевые листы отделены сердцевиной, что укрепляет структуру.

При проектировании CSIP тщательно оцениваются такие факторы, как прогиб и отслаивание, в дополнение к высокой прочности, полученной за счет комбинации лицевых листов и сердечника. Полномасштабные экспериментальные испытания были проведены Mousa и Uddin58 для изучения поведения стенок CSIP при внецентренной нагрузке. Испытание на прочность при отрыве показало, что отслоение лицевых листов от заполнителя было основным видом отказа. В этом исследовании межфазное растягивающее напряжение между облицовочными листами и сердцевиной и реакция стенки CSIP при плоскостной нагрузке были предсказаны на основе аналитической модели и модели конечных элементов соответственно. Результаты обеих моделей соответствовали экспериментальным результатам.Кроме того, параметрическое исследование методом конечных элементов показало, что на структурную целостность стеновой панели CSIP влияют соотношение пролета к глубине и плотность сердцевины.

Многие исследования проанализировали разработку композитных панелей для применения в строительстве с использованием жестких и мягких наполнителей с термореактивными и термопластичными лицевыми листами.в 5 раз большее отношение модулей лицевых листов к ядру. 59 CSIP реализуется как компоненты как в несущих стенах, полах и крышах, так и в ненесущих (например, ненесущие стены, перемычки и перегородки) благодаря низкая стоимость, высокое соотношение прочности к весу и простота сборки.

Кроме того, Smakosz и Tejchman46 исследовали прочность, деформируемость и режим отказа CSIP. В данной статье на основе квазистатических натурных и модельных испытаний при монотонном нагружении оценивались механические характеристики CSIP, изготовленных с использованием EPS-наполнителя и облицовочных листов, изготовленных из армированных стекловолокном магнезиальных плит.Общие результаты показывают, что CSIP лучше, чем SIP, с точки зрения механических и изоляционных свойств. КСИП обладает повышенной прочностью, что позволяет применять его в качестве несущих элементов в строительстве. Кроме того, навесная стена или ограждающая конструкция здания, построенные с использованием SIP, более энергоэффективны по сравнению с деревянным каркасом. 66 Изоляционные свойства SIP можно изменить, изменив тип и толщину пенопласта. Несмотря на свои преимущества, добавление SIP в конструкцию требует тщательного планирования и использования дорогостоящего строительного крана или автопогрузчика для перемещения крупногабаритных панелей.

Панель с вакуумной изоляцией

Панель с вакуумной изоляцией (ВИП) представляет собой вакуумированный открытый пористый материал, помещенный в многослойную оболочку. VIP состоит из внутренней сердцевины, барьерной оболочки и влагопоглотителя, как показано на рис. 9.67. Оболочка защищает панель от внешнего напряжения. VIP классифицируется в зависимости от типа материала, используемого в качестве конверта; либо толстый металлический лист, либо металлизированная полимерная пленка. Пенополистирол используется в качестве сердцевины для поддержания вакуума, а также для поддержки оболочки.Влагопоглотитель помещается в активную зону в качестве адсорбента, чтобы избежать проникновения внешнего газа или водяного пара. Таким образом, VIP является альтернативой обычному строительному изоляционному материалу. Он создает вакуум внутри сердечника, который эффективно препятствует передаче тепла. Кроме того, теплопроводность VIP можно уменьшить, уменьшив поры пенопласта с открытыми порами, такого как пенополистирол.

Схема VIP.67 (воспроизведено из ссылки 67 с разрешения Elsevier.) [Цветной рисунок можно посмотреть на сайте wileyonlinelibrary.com]

Обратная засыпка

Строительство насыпи с использованием тяжелого наполнителя привело к ряду проблем, таких как выход из строя опоры и нестабильность откоса. Обычно геопена EPS используется в качестве обратной засыпки для снижения веса насыпи, особенно когда она возводится поверх мягкого грунта.68

Геопена

EPS также используется в качестве материала для обратной засыпки опор мостов и расширения дорог.69 В качестве легкого заполнителя пенополистирол подходит для строительства грунтовых насыпей с низкой несущей способностью. Кроме того, это уменьшает боковые силы на задней части опоры мостовидного протеза. В тематическом исследовании, проведенном в Thanet Way, Англия, легкие блоки EPS использовались для устранения боковой нагрузки на опору моста и стабилизации слабого основания, сформированного на меловом грунте. Легкий вес блоков EPS позволяет легко переносить и размещать их, не требуя подъемного оборудования, что снижает транспортные расходы.Блоки были расположены в шахматном порядке, а стальные стержни были встроены для дальнейшего укрепления конструкции. На рис. 10 показана конструкция моста Гримсёйвеген, в которой в качестве опоры используется пенополистирол.

EPS в качестве опоры моста при строительстве моста Гримсёйвеген, Норвегия. 70 (Воспроизведено из ссылки 70 с разрешения г-на Роальда Аабё.)

EPS легкий, водонепроницаемый и обладает хорошей амортизацией, а также простотой в применении.В Норвегии использование пенополистирола в качестве обратной засыпки предотвратило постепенное проседание настила моста за счет снижения нагрузки, прикладываемой к слабому основанию. 71 Кроме того, дорога, построенная с использованием облегченной засыпки, стоит меньше, чем при использовании традиционной обратной засыпки, несмотря на сопоставимые характеристики.72 Beju и Mandal73 обнаружил, что геопена EPS с более высокой плотностью имеет более высокие значения прочности на сжатие и значения модуля, но более низкую поглощающую способность по сравнению с геопеной более низкой плотности.

Помимо использования на насыпях, геопена EPS также применяется для стабилизации склонов горной местности, как это практикуется в таких странах, как Норвегия и Япония.70, 74 Исследование Арельяно и др. .75 показывает, что легкое заполнение стабилизирует склон за счет уменьшения веса и движущей силы скользящей массы. Это увеличивает прочность конструкции, поскольку блок более устойчив к силе материала оползня. Кроме того, Özer и др. .76 предлагают, чтобы все приложения для стабилизации откосов, в которых используется пенополистирол в качестве обратной засыпки, должны включать постоянную дренажную систему для предотвращения нестабильности пены из-за гидростатического давления и давления просачивания.

Как упоминалось ранее, пенополистирол подходит в качестве материала для обратной засыпки, поскольку он легкий, прочный и имеет хорошую химическую, механическую и водостойкость. Тем не менее, Мяо и др. .68 предлагает более дешевую альтернативу геопене из пенополистирола, которая включает смесь гранул пенополистирола, грунта и вяжущего для обратной засыпки насыпи. По результатам испытаний с песчаным конусом и испытаний на коэффициент несущей способности в Калифорнии легкий наполнитель соответствует требованиям для использования в опорах мостов и насыпях автомагистралей.

Кроме того, пенополистирол используется в качестве основного материала в комбинированных волоконно-оптических преобразователях для мониторинга оползней, особенно когда речь идет о песчано-глинистом склоне.77

Свойства EPS

Огнестойкие и теплоизоляционные свойства EPS

Пенополистирол имеет такие же характеристики горения, как и большинство органических материалов, где оба легко воспламеняются. Таким образом, небольшое количество (<1%) огнезащитного материала добавляется к изоляционному изделию из пенополистирола для повышения огнестойкости пенополистирола.Помимо наполнителей, таких как SiO 2 , Fe 2 O 3 и глины, отходы, такие как летучая зола, также могут использоваться в качестве более дешевой альтернативы для повышения огнестойкости пенополистирола. Ван и др. .78 ввели летучую золу в связующее вещество на основе гидратированного гидроксида алюминия на основе фенольной смолы, которое вводится в пенополистирол. Сообщается, что этот изоляционный материал увеличивает значение потерь при возгорании (LOI) пенополистирола до 29,6% и получил рейтинг V-0. На рисунке 11 показано, что образец пенополистирола, обработанный гидратированным гидроксидом алюминия и термореактивной фенольной смолой, имеет более высокую огнестойкость во время испытания LOI по сравнению с другими необработанными образцами.Вымывание огнезащитного материала в окружающую среду предотвращается, поскольку он полимеризуется в молекулярную структуру пенополистирола.

Фотографии образцов EPS до и после теста LOI. Образцы с антипиреновыми добавками (в центре и справа) обладают большей огнестойкостью, поэтому горят меньше по сравнению с чистым пенополистиролом (слева)78 (воспроизведено из ссылки 78 с разрешения Elsevier). [Цветной рисунок можно посмотреть на сайте wileyonlinelibrary.com ]

Поведение пенополистирола с огнестойким покрытием существенно отличается от поведения пенополистирола без негорючести.Под воздействием тепла огнестойкий пенополистирол сжимается вдали от источника тепла. Вероятность воспламенения материала снижается, и искры сварки или сигареты обычно не воспламеняют его. Однако в строительной отрасли обязательно использование огнестойкой марки пенополистирола, чтобы уменьшить воспламеняемость и распространение пламени по поверхности изделий из пенополистирола. Применение пенополистирола для разделения или противопожарной защиты конструкции ограничено без добавления других огнестойких материалов. Этот случай наблюдался в предыдущих исследованиях, когда пенополистирол был покрыт гипсом и сталью, чтобы улучшить его огнестойкость.79 EPS был оценен в соответствии с EN 13501-1 и классифицирован как «трудновоспламеняющийся». Испытание также показало, что пенополистирол выделяет минимальное количество дыма.

Согласно Yucel и др. .80 были проведены исследования теплоизоляционных свойств пенополистирола как строительных и изоляционных материалов. Испытание на теплопроводность предоставляет информацию, которая определяет характеристики и подходящее применение изоляционного материала.Как и строительное оборудование, изоляционный материал должен соответствовать таким параметрам, как температура, влажность и общее состояние сборки. Результаты лабораторных испытаний являются жизненно важным фактором при определении характеристик конструкции и выборе полной изоляции здания. Каркас теплоизоляционного материала оценивается по его классу, теплопроводности, плотности и механическим свойствам. Используя метод пластин с определением теплопроводности от 0,036 до 0,046 Вт мК -1 , EPS с плотностью от 10 до 30 кг м -3 были испытаны на их изоляционные характеристики строительного класса.В результате делается вывод о том, что на изоляционные характеристики пенополистирола влияет состав материала в ячейке, то есть однородность, пористость или многослойность.

Производство дыма

Дым описывается как видимая взвесь твердых или жидких частиц в газе как продукт сгорания и пиролиза.81 Образование дыма можно подавить, ограничивая способность материала воспламеняться и уменьшая распространение пламени и выделение тепла.82

Площадь поверхности изоляции из пенополистирола должна быть защищена негорючим материалом, чтобы свести к минимуму дымообразование при пожаре.83 При температуре выше 100 °C пенополистирол начинает размягчаться, а при дальнейшем тепловом воздействии сжимается, плавится и разлагается до производят легковоспламеняющиеся газы, которые воспламеняются искрой или пламенем при определенных условиях и температуре.

Механическая прочность EPS

Были проведены исследования, чтобы понять, как гранулометрический состав пенополистирола и добавки, такие как летучая зола и микрокремнезем, могут улучшить механические свойства бетона с пенополистиролом.24, 84, 85 Ferrándiz-Mas и García-Alcocel86 провели исследование долговечности строительного раствора EPS. В этой статье было использовано несколько методов наблюдения за микроструктурой с целью анализа влияния типа пенополистирола и концентрации на прочность портландцементных растворов. Использовались следующие методы: капиллярная абсорбция воды, порометрия с интрузией ртути, импенденс-спектроскопия и открытая пористость. Первый метод показал, что ЭПС снижает коэффициент капиллярного поглощения, в то время как остальные методы демонстрируют неадекватность в выяснении микроструктуры ЭПС в строительном растворе из-за полимерной и губчатой ​​природы ЭПС.Кроме того, как тепловые циклы, так и циклы замораживания-оттаивания показали, что изоляционные свойства пенополистирола повышают прочность раствора на сжатие. Удобоукладываемость раствора повышается за счет добавления воздухововлекающей добавки, водоудерживающей добавки и добавки суперпластификатора. Следовательно, в документе делается вывод о том, что раствор на основе пенополистирола обладает повышенной долговечностью и может быть более устойчиво использован в каменной кладке, штукатурке и гипсовых растворах.

Было проведено несколько исследований по характеристике пенополистирола с одновременной оптимизацией как механических, так и термических свойств по отношению к параметрам пенополистирола.86 Недавние статьи продемонстрировали способность самоуплотняющейся легкой конструкции, изготовленной из нано-SiO 2 и пенополистирола.87 В других исследованиях была предпринята попытка объединить гранулы пенополистирола в качестве наполнителя с матрицей из вспененного цементного теста для синтеза теплоизоляционного композита. Добавки добавляются для повышения адгезии и уменьшения отделения гранул пенополистирола от бетонной матрицы. 88 EPS используется в производстве гипсовых и гипсовых плит и панелей.89 Наполнители, такие как полипропиленовое волокно и смесь летучей золы и метакаолинита, добавляются для повышения прочности пластика. матрица, используемая в производстве промышленных компонентов и легких неорганических полимеров.90, 91

Продукт EPS классифицируется на основе прочности на сжатие и напряжения на сжатие. Прочность на сжатие – это максимальное одноосное сжимающее напряжение, которое материал может выдержать до разрушения. Номер присваивается продукту из пенополистирола на основе его напряжения сжатия при 10% сжатии, как показано в таблице 1. Jablite — одна из многих марок пенополистирола.

Таблица 1.
Механические свойства по типу EPS (адаптировано из Ref.)

Механическая прочность (кПа) EPS 70 EPS 100 EPS 150 EPS 200 EPS 250
Прочность на сжатие при сжатии 10 % 70 100 150 200 250
Прочность на сжатие при 10% номинальной деформации 20 45 70 90 100
Прочность на изгиб 115 150 200 250 350
Поглощение воды и влаги

EPS имеет очень плохое водопоглощение, которое уменьшается с увеличением плотности, как показано в Таблице 2. ЭПС со сроком эксплуатации 9–12  лет имеет 8–9% своего объема, заполненного грунтовыми водами.93 Ячеистая структура ЭПС водостойкая, паропроницаемая, обладает нулевой капиллярностью, хотя ни жидкая вода, ни водяной пар не влияют на ее механические свойства. . Тем не менее, поглощение влаги все еще возможно при полном погружении пенополистирола из-за тонких промежуточных каналов между формованными шариками.

Таблица 2.
Процент (%) Объем водопоглощения Взято из Ref.

Плотность (кг м −3 ) Через 7 дней Через 1 год
15 3,0 5.0
20 2,3 4,0
25 2,2 3,8
30 2. 0 3,5
35 1,9 3,3

Геопена

EPS склонна к поглощению влаги, что приводит к ухудшению тепловых свойств.Менее 10% объема геопены с легким наполнителем впитывается в течение всего срока службы94. Кроме того, пенополистирол высокой плотности обладает высоким коэффициентом сопротивления диффузии водяного пара благодаря лучшим свойствам влаги. В таблице 3 представлены влагостойкие свойства пенополистирола разных номеров.

Таблица 3.
Влажностные свойства пенополистирола Jablite (адаптировано из ссылки )

Влагостойкость EPS 70 EPS 100 EPS 150 EPS 200 EPS 250
Коэффициент сопротивления диффузии водяного пара, мк 20–40 30–70 30–70 40–100 40–100
Паропроницаемость, δ мг Па −1 ч −1 м −1 0. 015–0,030 0,009–0,020 0,009–0,020 0,006–0,015 0,006–0,015
Удельное сопротивление паров (МН·с/г) 145 200 238 238 238
Химическая стойкость

Химическая стойкость пенополистирола зависит от времени реакции, температуры и приложенного напряжения. Обладает идентичной стойкостью к обычному полистиролу. EPS чувствителен к воздействию растворителей, что приводит к его размягчению и растрескиванию из-за его тонких клеточных стенок и большой открытой поверхности. В таблице 4 представлена ​​химическая стойкость пенополистирола по отношению к обычным реагентам и растворителям.

Таблица 4.
Выбранное поведение, устойчивое к EPS (адаптировано из ссылки )

Источник атаки Устойчивое поведение
Соленая вода (морская вода) Устойчивый
Щелочные растворы Устойчивый
Мыло Устойчивый
Растворы едкого натра Устойчивый
Битум (воздушный) Устойчивый
Силиконовые масла Устойчивый
Алкоголь Устойчивый
Микроорганизмы Устойчивый
Парафиновое масло, вазелин, дизельное топливо Ограниченное сопротивление
Бензин (высший сорт) Нестойкий
Сильные окисляющие кислоты Нестойкий
Кислота серная дымящаяся Нестойкий
Органические растворители Нестойкий
Насыщенный алифатический углеводород Нестойкий

EPS не вступает в реакцию с водой, раствором соли или щелочи. Нерастворимость EPS в большинстве органических растворителей влияет на выбор клея, этикетки и покрытия продукта EPS. Как правило, вещество проверяется на совместимость с пенополистиролом путем воздействия на формованный полистирол при температуре 120–140 ° F. Несмотря на то, что ультрафиолетовое излучение привело к поверхностному пожелтению и рыхлости формованного полистирола, его физические свойства остаются неизменными.

Токсичность и воздействие на окружающую среду

EPS представляет собой полимер, полученный из мономера стирола, углеводорода с молекулярным соединением C 8 H 8 , который полностью сгорает в присутствии избытка кислорода с образованием диоксида углерода, CO 2 и воды, как показано в уравнении.(1).
(1)

Как сообщили Дорудиани и Омидиан2, количество кислорода, доступного во время горения, влияет на объем выделяемой сажи и окиси углерода, CO. Теоретически для полного сгорания 1 г полистирола требуется примерно 2150 см 3 кислорода. Поскольку это огромное количество кислорода обычно недоступно во время горения, полистирол частично сгорает с образованием большего количества сажи и CO, как показано в уравнении. (2).
(2)

Объем дыма и токсичных газов, выделяемых изоляционным материалом EPS, определяется количеством и плотностью материала.Обычно поверхность изоляции из пенополистирола защищена от огня гипсом, камнем, деревом или сталью, чтобы предотвратить распространение пламени на пенополистирол. При обычной пожарной ситуации пенополистирол плавится из-за теплового потока. Тем не менее, пенополистирол может воспламениться, когда материал для защиты поверхности полностью сгорит, что приведет к прямому возгоранию с последующим выбросом дыма и дымовых газов. Влияние огнезащитного материала на токсичность пенополистирола незначительно из-за того, что требуется лишь небольшая добавка (0,5–0,1%) материала. Следовательно, пенополистирол выделяет значительно меньше токсичных паров по сравнению с природным материалом, например, деревом, шерстью или пробкой.95

Исследование поведения конструкционных пенополистирольных бетонов на усталость и долговечность

3.1. Усталостные характеристики конструкционного пенополистирола

3.1.1. Динамические кривые гистерезиса напряжения-деформации

Из-за большого количества данных было выбрано 10 групп данных кривых гистерезиса, которые перед дальнейшей обработкой усреднялись каждые 400 000 колебаний. В ходе 22 000 000 циклических нагрузок соответствующие уровни и частоты напряжений не были одинаковыми.Поэтому кривые динамического гистерезиса напряжения–деформации были построены поэтапно для анализа. Гистерезисные кривые динамического напряжения-деформации 0–2 500 000, 2 500 000–3 500 000, 3 500 000–16 350 000 и 16 350 000–22 000 000 раз соответственно показаны на a–d.

Кривые гистерезиса динамического напряжения-деформации конструкционного пенополистирола: ( a ) 0–2 500 000 раз; ( б ) 2 500 000–3 500 000 раз; ( c ) 3 500 000–16 350 000 раз; ( d ) 16 350 000–22 000 000 раз.

Из а видно, что при одинаковой нагрузке и частоте петля гистерезиса, соответствующая 10-му колебанию, имеет большую разность динамических деформаций за один цикл по сравнению с таковыми для 500-тысячного и 900-тысячного колебания. Основная причина заключалась в том, что вибрация не достигла относительно стабильного состояния до 10-го цикла.

Из в видно, что на кривых динамического гистерезиса напряжение-деформация, соответствующих 15,7 млн ​​раз, деформация при одинаковом уровне напряжения была заведомо больше.Ссылаясь на протоколы испытаний, образцы имели мелкие трещины примерно при 15,7 миллионах вибраций, как показано на рис. а — торец образца при 15,50 млн вибраций до появления микротрещин, б — образец при 16,35 млн вибраций после наблюдения микротрещин. Можно было заметить, что на лицевой стороне конструкционного пенополистирола появились микротрещины. Наличие мелких трещин делало кривую некоторое время неустойчивой, но образцы снова стабилизировались, когда вибрации продолжались, и кривая динамического напряжения-деформации также имела тенденцию к постоянству.

Поверхность конструкционного пенополистирола до и после появления микротрещин: ( a ) 15 500 000 раз; ( б ) 16 350 000 раз.

показывает, что при одинаковой нагрузке и частоте кривые динамического напряжения-деформации конструкционного пенополистирола в основном перекрываются друг с другом, что указывает на то, что конструкционный пенополистирол обладает хорошей стабильностью даже при динамической нагрузке.

3.1.2. Коэффициент демпфирования

Коэффициент демпфирования, как одна из динамических характеристик конструкции, является важным показателем, который может отражать демпфирующую способность.Коэффициент демпфирования часто означает способность поглощать и ослаблять энергию колебаний. Коэффициент демпфирования конструкционного пенополистирола можно рассчитать по кривой гистерезиса динамического напряжения-деформации, а затем проанализировать соответствующие характеристики демпфирования.

показывает стандартную кривую петли гистерезиса. Полная энергия за один цикл равна площади треугольника OAB , поэтому коэффициент демпфирования можно рассчитать следующим образом:

где A 0 — площадь петли гистерезиса, а A T — площадь треугольника, OAB .

Стандартная петля гистерезиса.

Площадь треугольника A T можно получить по уравнению (3):

AT=18(σmax−σmin)(εmax−εmin),

(3)

Где ε MAX , Σ MAX , ε мин

6 и σ мин — это динамические штаммы и динамические напряжения на точках A и E , соответственно.

На двумерной поверхности площадь треугольника, защемленного двумя векторами, равна половине векторного модуля векторного произведения.Таким образом, площадь петли гистерезиса A 0 может быть получена путем подстановки 25 точек данных в каждом цикле последовательно по часовой стрелке в уравнение (4), а затем можно рассчитать коэффициент демпфирования:

A0=- 12(|ε1σ1ε2σ2|+|ε2σ2ε3σ3|+⋯+|ε24σ24ε25σ25|+|ε25σ25ε1σ1|) ,

(4)

где εi и σi — динамические деформации и динамические напряжения в точках, обозначенных i соответственно.

В экспериментах по дополнительному нагружению расчетные коэффициенты демпфирования четвертой и первой ступеней были примерно равны 0.0200, которые показали, что коэффициент демпфирования и динамический модуль упругости конструкционного пенополистирола оставались практически неизменными после длительного процесса циклического нагружения. Следовательно, можно провести дальнейший анализ тенденций изменения динамических свойств при изменении частоты и амплитуды нагружения.

Кривая гистерезиса динамического напряжения-деформации конструкционного пенополистирола каждые 400 000 колебаний была обработана и получен соответствующий коэффициент демпфирования. Как показано на рисунке, вибрация была разделена на четыре стадии в зависимости от нагрузки и частоты.

Коэффициент демпфирования – кривая числа циклов ( n ) конструкционного пенополистирола.

Весь конструкционный пенополистирольный бетон можно рассматривать как разновидность материала, тогда механизм формирования демпфирования при динамической нагрузке в основном включает три аспекта: демпфирующая часть самого бетона; демпфирующая часть из полистирольного материала; конструкционная демпфирующая часть интерфейса бетонной камеры и частиц полистирола. Последние две части также были причинами, по которым механизм демпфирования конструкционного пенополистирола отличался от механизма демпфирования обычного бетона.

Установлено, что чем больше вибрационная нагрузка, тем больше коэффициент демпфирования пенополистирола [13]. По сравнению со средним коэффициентом демпфирования до 15,7 млн ​​раз в , средний коэффициент демпфирования ступени Ⅱ (0,0208) при нагрузке 40 кН был больше, чем средний коэффициент демпфирования ступени Ⅰ при нагрузке 30 кН (0,0200), что было в основном согласуется с существующими исследованиями. При увеличении частоты от 5 Гц (этап Ⅱ) до 10 Гц (этап Ⅲ) коэффициент демпфирования несколько увеличивался.

При циклическом нагружении камера образца бетона, в которой находились частицы полистирола, неоднократно сжималась и расширялась, вызывая многократное трение между частицами и камерой бетона, а также трение в самой камере. Когда амплитуда циклической нагрузки была относительно большой, трение между компонентами было относительно сильным, что приводило к увеличению потребления энергии; Кроме того, частицы, соответствующие большим циклическим нагрузкам, были более деформированы, а частицы полистирола не могли быть своевременно доведены до исходного размера, что делало трение с бетонной камерой более сильным [32]. Следовательно, нагрузка увеличилась, а коэффициент демпфирования конструкционного пенополистирола увеличился. Поскольку коэффициент демпфирования отражает способность уменьшать кинетическую энергию внутри бетона, чем больше была вибрационная нагрузка, тем больше энергии вибрации мог ослабить и поглотить структурный пенополистирол.

Хотя нагрузка и частота не были одинаковыми на разных этапах, коэффициент демпфирования был примерно стабильным на уровне 0,0205 для конструкционного пенополистирола с коэффициентом включения пенополистирола 30%.Коэффициент демпфирования обычного бетона класса прочности С30 составлял примерно от 0,0090 до 0,0147 [33]. Сообщалось, что коэффициент демпфирования простого бетона с той же пропорцией смеси без частиц пенополистирола был стабильным на уровне около 0,0128 при циклической нагрузке амплитудой 40 кН и частотой 5 Гц [13]. Можно видеть, что конструкционный пенополистирол, приготовленный в этом эксперименте, имел высокий коэффициент демпфирования (выше 0,020), что свидетельствует о лучшем эффекте поглощения энергии. Из этого можно было бы далее наблюдать, даже если образец имел микротрещины (около 15.7 миллионов циклов), коэффициент демпфирования оставался относительно стабильным (в основном чуть больше 0,0200).

3.1.3. Динамический модуль упругости

Для изучения механического отклика при динамической нагрузке, кроме факторов статического воздействия, следует также учитывать влияние времени, величины, частоты и повторяемости нагрузки, что обуславливает зависимость динамического отклика от напряжения [ 34]. Соответственно, динамический модуль упругости пенополистирола не был одинаковым в разных условиях окружающей среды.В этом исследовании динамический модуль упругости измерялся при динамической нагрузке, аналогичной вибрации метро.

В испытаниях на циклическую нагрузку динамический модуль упругости каждой петли гистерезиса представлял собой значение наклона вершинного соединения, которое можно рассчитать по уравнению (5):

Ed=(σmax−σmin)/(εmax−εmin) .

(5)

Подобно методу обработки коэффициента демпфирования, динамический модуль упругости для различных времен вибрации показан на .

Динамический модуль упругости – кривая циклического числа ( n ) конструкционного пенополистирола.

Из видно, что при приложении 10-й циклической нагрузки образец не достигает стабильного состояния; после этого динамический модуль упругости практически не изменился (около 1,07 ГПа), что указывает на то, что динамический модуль упругости образца конструкционного пенополистирола имеет хорошую стойкость при длительной циклической нагрузке. Когда марка простого бетона была выше С30, статический модуль упругости составлял около 30 ГПа. Согласно соотношению между статическим и динамическим модулями простого бетона [35,36], динамический модуль упругости будет составлять от 36 до 50 ГПа.Прочность конструкционных образцов пенополистирола, приготовленных в этом исследовании, соответствовала уровню прочности С30, а динамический модуль упругости был на порядок меньше, чем у простого бетона того же уровня прочности. Сообщалось, что чем выше динамический модуль упругости бетона, тем больше хрупкость и хуже трещиностойкость бетона [12]. Таким образом, можно видеть, что конструкционный пенополистирол обладает более высокой ударной вязкостью и превосходной усталостной устойчивостью.

Сравнение циклической нагрузки 0–2.5 млн раз (этап Ⅰ) при 2,5–3,5 млн циклов (этап Ⅱ) при той же частоте увеличение амплитуды нагрузки приводило к незначительному снижению динамического модуля упругости. Наоборот, увеличение частоты от 5 Гц (этап Ⅱ) до 10 Гц (этап Ⅲ) вызывало рост динамического модуля упругости. Это было связано с тем, что с увеличением амплитуды нагрузки внутри пенополистирольного бетона будут образовываться новые трещины, а первоначальные микротрещины будут расширяться, тогда деформация будет увеличиваться, а соответствующий динамический модуль упругости уменьшаться.

От 3,5 млн циклов до 16,35 млн циклов было установлено, что даже при одинаковой нагрузке и частоте динамический модуль упругости конструкционного пенополистирола имел явную тенденцию к постепенному снижению с накоплением циклов. Таким образом, сопровождаемое распространением микротрещин и образованием или объединением новых трещин, наблюдалось увеличение деформации и уменьшение динамического модуля упругости. В частности, на лицевой стороне образца в районе 15 появились микротрещины.7 млн ​​циклов, а значение динамического модуля упругости колебалось, но затем постепенно стабилизировалось. После 15,7 млн ​​циклов динамический модуль упругости лишь незначительно уменьшился до значения от 0,944 до 0,992 ГПа.

3.2. Сульфатостойкость конструкционного пенополистирола

Для оценки сульфатостойкости структурного пенополистирола были исследованы изменения прочности на сжатие и массы в течение всего процесса воздействия сульфатов.

3.2.1. Уровень сульфатостойкости конструкционного пенополистирола

Значения f Bn и f Cn , измеренные через каждые 30 циклов, приведены в таблице, а соответствующие K f ).

Таблица 4

Измеренная прочность на сжатие и K f конструкционных пенополистирольных бетонов.

Циклические числа, n f Bn /MPa f

Cn /MPa 90
К ж
30

30

30

35. 1 35.1 32.9 106,7%
60

60 37.8 34.3 110,2%
90 38,2 35,2 108,5%
120 36,9 35,7 103,4%
150 33,7 35,8 94,1%
180 180 28. 9 35.9 35.9 80,5%
210 26,5 35.9 73,8% 93,8%

Было было установлено, что K F было 94.1%, когда циклическое число достигало 150, что означало, что уровень сульфатостойкости конструкционного пенополистирола превышал КС150, максимальный уровень сульфатостойкости, регламентированный спецификацией [30]. K f был не ниже 75% до наступления 210-го цикла W-D, поэтому эксперимент по сульфатной атаке проводили до циклического числа 210.

3.2.2. Изменение массы конструкционного пенополистирола

Изменение массы (Δ m ) определяли по уравнению (6):

где m0 – начальный средний вес пенополистирола при выгрузке бетона из стандартной камеры твердения в возрасте твердения 28 сут; mn – средний вес пенополистирола группы В, испытавший n циклов W-D, или средний вес пенополистирола группы С при n циклах.Все размеры указаны в граммах.

Изменение массы конструкционных пенополистирольных бетонов групп B и C после разного количества циклов W-D показано на рис. Как показано, масса образцов группы B увеличивалась в течение первых 90 циклов W-D, а затем уменьшалась с увеличением количества циклов W-D, в то время как масса образцов группы C медленно увеличивалась с увеличением количества дней отверждения.

Изменение массы конструкционных пенополистирольных бетонов групп B и C при различном количестве циклов W-D ( N ).

После стандартного твердения в течение 28 дней реакции гидратации компонентов в конструкционных пенополистирольных бетонах все еще продолжались, что привело к неуклонному увеличению массы конструкционных пенополистирольных бетонов группы С.

Помимо реакций гидратации, на вес конструкционного пенополистирола группы В также влияет воздействие сульфатов. Сульфатную атаку можно в первую очередь разделить на два режима: физическую атаку и химическую атаку. Физическая атака была обусловлена ​​циклами конверсии между тенардитом (Na 2 SO 4 ) и мирабилитом (Na 2 SO 4 ⋅ 10H 2 O) [37], а химическая атака была вызвана образование эттрингита и гипса [17], возникающее в результате реакций между ионами сульфата и продуктами гидратации цемента или ингредиентами цемента.В циклическом эксперименте W-D основными продуктами были последовательные осаждения мирабилита и гипса [38,39], что привело к расширению пенополистирольных бетонов. Эти расширяющиеся продукты можно использовать для объяснения изменения массы конструкционных пенополистирольных бетонов группы B. В течение первых 90 циклов W-D продукты заполнили поры в образцах, в результате чего вес увеличился. Впоследствии непрерывная атака привела к разрушению пенополистирола, и вес начал снижаться.

Как показано на рисунке, максимальное значение изменения массы конструкционных пенополистирольных бетонов при воздействии сульфата в этом исследовании составило 1,68%, что намного меньше, чем у обычного бетона (12%) при тех же условиях эксперимента [40]. . Именно благодаря включению гранул пенополистирола и летучей золы, низкому соотношению воды и вяжущего и выбору типа цемента, разработанного в этом исследовании, конструкционный бетон из пенополистирола имеет превосходную стойкость к сульфатам и меньшее изменение веса, чем обычный бетон.

Для проверки причин изменения массы конструкционного пенополистирола был проведен рентгеноструктурный анализ конструкционного пенополистирола, подвергнутого воздействию различных условий воздействия в течение 90 дней. Как показано на рисунке а, рентгеновская дифрактограмма (Smart Lab, Токио, Япония) конструкционного бетона из пенополистирола, пострадавшего от воздействия циклического сульфата WD, показала высокую интенсивность мирабилита, который мог эффективно заполнять поры в образцах. Как видно на рис. b, эттрингит и гипс также образовывались в пенополистирольном бетоне, отвержденном в дистиллированной воде, оба из которых также были продуктами гидратации цемента в дополнение к воздействию сульфатов.Это можно сделать из того, что в пенополистирольном бетоне было обнаружено относительно большое количество кальцита при обоих условиях воздействия. Поскольку гидроксид кальция внутри образца взаимодействовал с углекислым газом в воздухе, карбонат кальция стал основным компонентом при проведении рентгеноструктурного анализа.

Рентгенограммы образцов при различных условиях воздействия в течение 90 дней: ( a ) Группа B подвергается воздействию сульфатов; ( b ) группа С, отвержденная в дистиллированной воде.

Поверхности конструкционного пенополистирола группы В после 90, 120 и 150 циклов W-D показаны на рис.Из рисунка ясно видно, что при изменении циклов W-D сульфатной атаки образуется больше продукта.

Поверхность конструкционного пенополистирола группы В после циклов W-D: ( a ) 90 циклов; ( б ) 120 циклов; ( c ) 150 циклов.

3.2.3. Изменение прочности на сжатие конструкционного пенополистирола

Изменение прочности на сжатие конструкционного пенополистирола показано на рис. Как показано на графике, прочность на сжатие конструкционного пенополистирола группы В достигала максимального значения при циклическом числе 90, тогда как прочность конструкционного пенополистиролбетона группы С монотонно росла с течением времени эксперимента.

Изменение прочности на сжатие конструкционных пенополистирольных бетонов групп B и C при различном количестве циклов W-D ( N ).

После 28-суточного возраста в образцах бетона медленно протекали реакции гидратации, что усиливало эффект цементации между частицами раствора и пенополистирола, а также уплотняло внутреннее пространство образца, способствуя продолжению сильного роста образцов бетона. группа С. Было также установлено, что прочность на сжатие образцов группы С имеет тенденцию быть стабильной в соответствующее время 120-го цикла WD, что означает, что реакция гидратации практически завершена.

Что касается конструкционного пенополистирола группы В, то как реакция гидратации, так и воздействие сульфатов оказали влияние на прочность на сжатие. В раннем возрасте продукты как реакции гидратации, так и сульфатного воздействия делают образцы более плотными, что приводит к увеличению прочности на сжатие. Однако реакция гидратации закончилась примерно позже, а продукты сульфатного воздействия стали вызывать разрушение образца бетона, что привело к снижению прочности на сжатие.

Уровень сульфатостойкости конструкционных пенополистирольных бетонов, приготовленных в этом исследовании, превышал KS150, что является самым высоким уровнем, регламентированным в GB/T 50082 [30]. По сравнению с обычными простыми бетонами это объясняется тремя факторами: добавлением летучей золы, низким соотношением воды и вяжущего и включением гранул пенополистирола.

Добавление летучей золы может улучшить плотность и тем самым уменьшить проницаемость бетона. Кроме того, летучая зола может уменьшить ущерб от воздействия сульфатов за счет улучшения характеристик межфазной переходной зоны [25].

Было отмечено, что существует «безопасная зона» для бетона с водоцементным отношением ниже 0,45 при воздействии сульфатов [19]. В соответствии с правилом полной гидратации цемента требуемая вода составляла всего около 25% от веса вяжущих материалов. Однако для получения необходимой ликвидности и удовлетворения строительных требований обычно используется относительно большое соотношение вода:вяжущее. После твердения бетонов избыток воды испаряется, образуются капиллярные поры.Это означает, что чем больше соотношение вода:вяжущее, тем больше коэффициент проницаемости после гидратации цемента. Следовательно, используемое в препарате соотношение вода:вяжущее 0,29 оказывает положительное влияние на сульфатостойкость бетонов.

Включение гранул пенополистирола было самым большим отличием конструкционного пенополистирола от простого бетона. Хорошо известно, что гранулы пенополистирола обладают превосходными характеристиками деформации, что может сделать бетон способным выдерживать большее количество продуктов многочисленных реакций как при физическом, так и при химическом воздействии. Этот эффект и влияние других факторов, упомянутых ранее, сделали сульфатостойкость конструкционного пенополистирола более выдающейся, чем у обычного простого бетона, хотя введение гранул пенополистирола могло вызвать более высокую миграцию влаги и абсорбционную способность [2].

3.2.4. Взаимосвязь между изменением прочности на сжатие и изменением массы

Как изменение прочности на сжатие, так и массы конструкционных пенополистирольных бетонов при воздействии сульфатов были связаны с плотностью бетона.Безразмерный параметр Δ f был определен для описания эволюции прочности на сжатие:

где f0 — начальная прочность пенобетона на сжатие; fnB — средняя прочность на сжатие пенополистирола группы B, выдерживающего Н циклов W-D. Все размеры указаны в МПа.

Исследована связь между Δ f и Δ m B .

Как показано на рисунке, эти два значения имеют линейную зависимость, где R 2 = 0.93, и их соотношение может быть выражено следующим образом:

Δf=13,9×ΔmB+0,0059,

(8)

где ΔmB — изменение массы (Δ м ) пенополистирола группы B, испытавшего n циклов W-D.

Соотношение между Δ f и Δ m B конструкционного пенополистирола.

С помощью уравнений (7) и (8) фактическая прочность на сжатие конструкционного пенополистирола при n циклов WD может быть предсказана изменением массы и начальной прочности на сжатие конструкционного пенополистирола, и не произойдет чрезмерного повреждения к бетону EPS при измерении изменения массы.Линейная зависимость между Δ f и Δ m B также указывает на то, что Δ m B можно заменить на Δ f для оценки степени повреждения структурного пенополистирола при воздействии сульфатов, поскольку метод получения индикатора, Δ м В , был более удобен и не повреждал образец при измерении.

Прочностные характеристики обработанного цементом и вспененного полистирола Легкий вес отработанного грунта со строительной площадки моста через реку Янцзы в Китае

В последние десятилетия скорость и масштабы строительства инфраструктуры в Китае были огромными, и образовавшиеся строительные отходы также довольно удивительно, что стало огромной угрозой для защиты окружающей среды. Если экологически чистая инженерная утилизация строительных отходов может быть обеспечена с низкими затратами, это, несомненно, принесет большую пользу стране и людям. Поэтому были проведены предварительные экспериментальные исследования по изучению прочностных характеристик цементно-пенополистирольной смесевой облегченной массы. Отработанный грунт (илистая глина и мелкий песок) в качестве основного компонента облегченной смеси берется с места строительства фундамента моста через реку Янцзы, который соединяет два восточных прибрежных города, Чжэньцзян и Янчжоу.С различными соотношениями смеси и добавками обработанного цементом и вспененного полистирола, смешанного легкого веса, серия кубических образцов была испытана на прочность при неограниченном сжатии, а наборы стандартных цилиндрических образцов, приготовленных вручную, были проверены обычным испытанием на трехосный сдвиг. Затем была установлена ​​хорошая экспоненциальная зависимость между прочностью на одноосное сжатие и соотношением смешивания цемента, а также логарифмическая зависимость между прочностью на сжатие и временем отверждения в течение 28 дней после изготовления образцов. Образцы, изготовленные из разного грунта в качестве сырья, имеют разную прочность, но все эти образцы демонстрируют деформационное упрочнение и стабильное поведение. Результаты показывают, что механические прочностные характеристики цементобработанного и пенополистирольного смешанного отвального грунта в основном зависят от пропорций облегченной смеси.

1. Введение

С развитием урбанизации в Китае быстро развивается строительная отрасль. Однако рост строительной индустрии сопровождается образованием строительных отходов, таких как заброшенный цементобетон, кирпич, древесина, металл, вынутый грунт [1, 2].Следовательно, это станет очень социальной и экономической ценностью, если люди смогут добиться использования ресурсов этих вышеупомянутых отходов. Для сравнения, выкопанная почва требует большего количества мест для штабелирования и с большей вероятностью может привести к потенциально вредному загрязнению окружающей среды. В процессе переработки отработанного грунта принято считать, что добавление некоторых отвердителей или модифицирующих материалов, таких как цементная зола или известковая мука, может сыграть хорошую стабилизирующую роль в снижении вредоносности [3]. Иногда легкие материалы, такие как частицы пенополистирола, также добавляют для смешивания, чтобы уменьшить вес смеси, чтобы достичь цели снижения собственного веса в некоторых земляных сооружениях, таких как взлетно-посадочная полоса аэропорта, насыпь шоссе и железнодорожная насыпь [4, 5]. ]. С одной стороны, улучшаются инженерно-технические характеристики отвального грунта за счет упрочнения цементом, а с другой стороны, также контролируется осадка насыпи за счет облегченной обработки [6, 7].В машиностроении обработанный цементом и смешанный легкий пенополистирол часто используется в качестве наполнителя земляного полотна смежных проектов, а земляное полотно несет нагрузку транспортного средства, передаваемую от слоя дорожного покрытия, и нагрузку от собственного веса верхней конструкции. Следовательно, прочностные и деформационные характеристики грунтового основания оказывают значительное влияние на общую прочность и жесткость грунтового основания и конструкции дорожной одежды.

В связи с этим необходимо выявить и количественно оценить механические свойства искусственно облегченной смеси. С тех пор, как Фриденлунд [8] исследовал применение пенополистирола EPS в насыпи насыпи поверх мягкого глиняного основания в Норвегии, в последние десятилетия было проведено больше исследований для выявления механических свойств легких смесей. Некоторые сосредоточились на влияющих факторах, таких как содержание цемента, содержание воды, время отверждения и объемный коэффициент. Тогда будет выявлена ​​параметрическая чувствительность на прочность цементируемой облегченной смеси [9, 10]. Кроме того, были также некоторые исследования, посвященные изменению свойств почвы, вызванному добавками, такими как удельный вес, предел текучести и индекс пластичности [11].Некоторые предварительные количественные соотношения, полученные в результате теста, также хорошо применялись в проекте [12–14]. С помощью высокотехнологичного оборудования проще объяснить и количественно оценить механизм прочности микроструктуры облегченной смеси [15, 16]. Более того, можно также установить механическую конститутивную модель легкой смеси, а прогноз прочности и деформации этих легких наполнителей играет важную роль в инженерных приложениях [17–19]. Однако эти текущие исследования в основном основаны на идеальных условиях. Практического опыта использования отработанного грунта после облегченной обработки недостаточно, а данных систематических испытаний или сравнительного анализа воздействия еще недостаточно.

В этом исследовании будут проведены два метода испытаний на прочность для изучения прочностных характеристик обработанного цементом и вспененного полистирола смешанного легкого отработанного грунта со свайной строительной площадки моста через реку Янцзы, который соединяет два восточных прибрежных города, Чжэньцзян и Янчжоу, Китай.Одним из них является испытание на прочность при неограниченном сжатии, а другим — обычное испытание на трехосный сдвиг. Перед испытанием также была предпринята серия попыток по условиям дозирования с помощью обычного испытания на уплотнение. При определенных условиях выявляют закономерность изменения прочности образца и предварительно устанавливают количественную связь влияющих факторов. Это исследование станет важным справочным материалом для инженеров и исследователей, интересующихся проектированием, конструкцией и характеристиками легких материалов.

2. Облегченная обработка и исследование дозирования
2.1. Отработанный грунт и добавки

Отработанный грунт был взят с площадки свайного строительства моста Тайчжоу, висячего моста через реку, который соединяет два средних города, Чжэньцзян и Янчжоу, оба из которых расположены на равнине низовья реки Янцзы в Китае. За исключением того, что два основных пирса находятся в центре реки, большая часть подходного моста и переходного участка между дорогой и мостом расположены на берегу реки.В сочетании с площадью анкеровки кабеля по обеим сторонам берега объем образовавшегося отработанного грунта очень велик. В соответствии с полевыми условиями отработанный грунт в основном состоит из двух видов почвенных материалов: один представляет собой илистую глину, а другой — песок для гидравлического заполнения. С другой стороны, из-за изменения высоты пандуса и переходной секции на более позднем этапе потребуется большая засыпка земляного полотна. Таким образом, повторное использование этих отработанных почв будет очень экономичным и экологически безопасным достижением.

В лаборатории среднее естественное содержание воды в илистой глине, взятой со строительной площадки, составляет 52%, а естественная плотность составляет около 1,75  г/см 3 . Ограничения по жидкости и пластику составляют 44% и 23% соответственно. Согласно ASTM D2487-11 [20], отработанный илистый грунт относится к глинам с низким пределом текучести. Другим отходным грунтом является песок, содержание части с размером частиц менее 0,075 мм не более 5%, а содержание части с размером частиц более 0.25 мм не более 4%. Его коэффициент неравномерности и коэффициент кривизны равны 1,4 и 0,7 соответственно. Очевидно, что сортность этой мелкопесчаной почвы неудовлетворительна. Кривая гранулометрического состава двух отработанных грунтов показана на рис. 1.

Для улучшения механических свойств и облегчения использования портландцемент, водопроводная вода и гранулы пенополистирола (EPS) добавляются в определенной пропорции и порядке, с определенным объемным или весовым соотношением. Подробная информация об обычном портландцементе приведена в таблице 1. Гранулы пенополистирола белые и круглые, диаметр варьируется от 2 до 3  мм, удельная масса которых составляет 0,013  г/см 3 .

г / см 3 155

3 Content






Плотность
1.3
Тонкость (остаток на 0.08 мм сита) % 2,50109
%

% 25.2
Установка минут
Начальное время
Последнее время
230
Прочность цементного раствора (ISO) MPA
3 D DRATURE Сопротивление 3,8
28 D Сопротивление разрушения 8. 0
3 D Прочность на сжатие 16.0
28 D Прочность на сжатие
% 2.17
MGO Content 4.2
Потеря зажигания 1.2

2.2. Доля легкого веса и испытание на уплотнение

Удельный вес обработанного цементом и вспененного полистирола легкого веса в основном зависит от количества гранул пенополистирола, т.е.е., объемное соотношение почвы легких частиц. При этом несущий слой из этих смесей должен обладать достаточной потенциальной прочностью и жесткостью. Таким образом, портландцемент добавляют процент веса играет важную роль в образовании связи EPS шарики и частицы почвы сырые отходы в виде смеси. Путем предварительных попыток и со ссылкой на современные литературные исследования были выбраны два объемных отношения отработанного грунта к гранулам пенополистирола: V s  :  V E  = 50 : 50 соответственно. и различное содержание цемента в = 8, 10, 12 и 15% испытывают для оценки свойств прочности легких.На основе стандартных условий отверждения выбирают четыре времени отверждения: 7, 14, 28 и 90 дней, чтобы оценить развитие роста прочности.

Уплотнение сокращает расстояние между частицами и увеличивает плотность и прочность легкой смеси. Инженерное применение требует, чтобы плотность легкого веса была максимально снижена с целью обеспечения прочности. С помощью испытания на тяжелое уплотнение будет получена максимальная плотность в сухом состоянии ( ρ d max ) и оптимальная влажность () легкого пустого грунта при работах по уплотнению.В цилиндрическом сосуде с внутренним диаметром 10 см и высотой 12,7 см смесь определенной массы уплотнялась тремя слоями по четырнадцать раз уплотнения каждого. Масса молота 4,5 кг, высота падения 45 см, общая работа уплотнения менее 860 кДж/м 3 . Подробная информация о каждом составе и кривые испытаний на уплотнение показаны на рисунке 2. В идеале для каждого случая можно найти пиковое значение, и это важная потенциальная функция заполнения для наполнителя земляного полотна.

В таблице 2 представлены результаты испытания на уплотнение. Очевидно, что добавление количества шариков пенополистирола оказывает решающее влияние на максимальную сухую плотность облегченной смеси. Хотя максимальная плотность в сухом состоянии снижается с увеличением количества частиц пенополистирола, изменение оптимального содержания влаги неясно. Однако влияние содержания цемента на максимальную сухую плотность и оптимальную влажность неочевидно. Это может быть связано с тем, что количества добавляемого цемента недостаточно, чтобы оказать фатальное влияние на состав облегченной смеси, что полезно для контроля укладки в зависимости от количества цемента, добавляемого на определенном уровне во время строительства насыпи на площадке.При одинаковом объемном соотношении и содержании цемента оптимальная влажность глинистой облегченной глины не менее чем на 30 % выше, чем у песчаной облегченной, при этом максимальная сухая плотность первой несколько меньше, чем у последней.


9

3


Muddy Clay Fined Sand Shaned Sand
S S : E E

50: 50 50: 50 45: 55 50: 50 45: 55

45: 55



α C (%) 8 10 12 15 8 10 12 12 15 8 10 12 15 8 10 12 15
ρ D Max (G / см 3 ) 1.01 0,98 0,98 1,04 0,86 0,83 0,82 0,86 1,04 1,01 1,02 0,98 0,97 0,91 0,98 0,96
(%) 24. 8 29.8 29.4 29.5 27.5 24.7 30.8 30.8 27.8 34.44 30.5 17.6 20,1 15.8 16.4 18.4 18.2 18.4 18.4 14.9 13.0



3. Результаты и обсуждение
3.1. Испытание на неограниченное сжатие

При проектировании и строительстве облегченной насыпи из пенополистирола прочность на сжатие является очень важным показателем и связана с безопасностью проекта. Прочность на сжатие определяется при испытании на уплотнение, при котором образцы не подвергаются боковому давлению.Серию кубических образцов размером 7 см × 7 см × 7 см готовят с использованием вышеупомянутых плотностей и содержания воды. Каждый образец уплотняли в три слоя и перед извлечением из формы образец вместе с формой помещали в камеру для отверждения на 24 часа. Затем эти образцы подвергались отверждению до необходимого срока. В стандартной сушильной камере температура поддерживалась на уровне около 20 ± 2°С при относительной влажности более 95%. При испытаниях для уплотнения этих образцов использовалось осевое нагружающее устройство, управляемое компьютером, со скоростью управления перемещением, равной 1.0 мм в минуту. Для каждого соотношения смеси было не менее 5 параллельных проб, а единичные данные были исключены. Когда кривая напряжения-деформации достигала пикового значения, ее определяли как прочность образца на сжатие. Если пикового значения не было или пиковое значение не было очевидным, бралось напряжение при 15% осевой деформации. Чтобы более полно изучить влияние цемента, были выбраны шесть содержаний цемента, например, 8, 10, 12, 15, 18 и 20%.

На рис. 3(а) показано изменение прочности на сжатие в неограниченном объеме из-за увеличения содержания цемента и изменения объемного соотношения.Для образцов со временем отверждения 7 дней прочность на неограниченное сжатие имеет хорошую экспоненциальную зависимость от содержания цемента. То же условие применимо и к случаю 28-дневного времени отверждения. Экспоненциальное соотношение может быть представлено в виде единой функциональной формы, а предел прочности на сжатие без ограничений может быть сформулирован как , где A и B — подгоночные параметры. Основываясь на диапазоне данных результатов теста, A находится между 70 и 270, а B находится между 0.1 и 6.5, и на них в основном влияет добавка пенополистирола, время отверждения, категория почвы и условия отверждения. На рис. 3(b) показано, что зазоры разности прочности увеличиваются с увеличением содержания цемента во всех случаях. Это свидетельствует о том, что цемент оказывает решающее влияние на прочность облегченных смесей.

Увеличение количества частиц пенополистирола снижает прочность на сжатие облегченной смеси. Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что первоначальная часть, занятая гидратом, замещается увеличенными шариками ЭПС.По составу за счет увеличения количества легких частиц повышается пористость легкой смеси и снижается прочность. Когда содержание цемента относительно низкое, прочность на сжатие легкого материала с различными частицами пенополистирола имеет небольшую разницу. Но когда содержание цемента высокое, разницу нельзя игнорировать. Другими словами, увеличение содержания цемента увеличивает влияние гранул пенополистирола на снижение прочности облегченной смеси, то есть снижает влияние гидрата цемента.

Поскольку гидратация цемента требует времени, период твердения оказывает существенное влияние на прочность облегченной смеси. На рис. 4 показано увеличение прочности на сжатие без ограничений в двух пропорциях в зависимости от увеличения времени отверждения. Как правило, предел прочности на сжатие увеличивается с увеличением времени отверждения. Как и в случае с обычными бетонными изделиями, на раннюю прочность легкой смеси из отработанного грунта сильно влияет время отверждения, и первоначальные 28 дней очень важны для роста прочности.Очевидно, что увеличение прочности через 28 дней незначительно, и вся связь между неограниченной прочностью на сжатие и временем отверждения близка к логарифмической функции, а разница заключается в различных коэффициентах влияния.

Прочность на неограниченное сжатие искусственно приготовленной облегченной смеси, полученной из различных свойств отвального грунта, различна. Из вышеупомянутого анализа видно, что прочность на сжатие облегченного песка выше, чем у легковеса илистой глины.Для случая 7-дневного времени отверждения сравнение прочности на сжатие двух пустых грунтов без ограничений показано в таблице 3. Таким образом, разница в минеральном составе и градуировочном составе различных сырых грунтов, различные условия для реакции гидратации цемента и различные структуры цементации частиц пенополистирола окажут огромное влияние на свойства облегченной смеси.


9 10.3

9 368.3


9159


C (%) (%)

(%) отходов почвы
тонкий песок легкий мутная глина легкая Увеличение (%)

8 173. 0 164.3 5.3 5.3
10 204.7 185.7
12 2959 198.2 14.0
15 271.3 226.6 19.7
18

18 319.7 252.7 26.6
9
20 280.1 31,5


3.2. Обычное трехосное испытание

Прочность на сдвиг является одним из наиболее важных механических свойств геотехнических материалов. Возможность правильного измерения прочности на сдвиг геотехнических материалов часто является ключом к качеству инженерного проектирования и успеху или неудаче проекта. Поскольку трехосное испытание может лучше имитировать фактическое напряженное состояние материалов, показатели прочности на сдвиг угла внутреннего трения ( φ ) и сцепления ( c ), полученные этим методом, работают более эффективно, чем другие методы испытаний. Учитывая время испытания и фактическое состояние облегченного наполнителя на месте, целесообразнее определять показатель по сводному недренированному испытанию (КУ). Кроме того, поскольку можно измерить поровое давление образца в процессе сдвига, можно получить показатель эффективной прочности при напряжении. В таблице 4 проиллюстрирована схема неконсолидированного недренированного теста (CU) этого исследования и оценены четыре фактора влияния.


Отходы почвы Мутный глина Мелкий песок

V сек : V Е 50: 50 и 45: 55
α C (%) 14 и 16 14 и 16
T C (время отверждения, D) 7, 14 А 28
3

5 (давление клетки, KPA)

50, 100 и 200

50, 100 и 200




Образцы сделаны с помощью мини-компактора , со стандартным единым размером 3. Диаметр 91 см, высота 8 см. Для каждого случая давления и пропорции в ячейке будут испытаны три параллельных образца, и будет принято среднее значение, если только не будет удалено одно аномальное значение. Перед испытанием на сдвиг необходимо проверить насыщение образца методом противодавления до достижения 98%, а после уплотнения клапан порового давления должен быть закрыт. Подобно испытанию на неограниченное сжатие, испытание CU также проводится при скорости контроля смещения 0,08 мм/мин.Когда начинается испытание на сдвиг, поровое давление воды должно быть зарегистрировано, и это предоставит данные для последующего анализа эффективного напряжения.

для соотношения объема V

6: : 7 : 7 E = 45: 55 и содержание цемента α C = 16%, консолидированный недруженный сдвиг -кривая деформации, круг разрушения Мора и его предел прочности при сдвиге при времени отверждения 7 дней можно проиллюстрировать на рисунке 5. Очевидно, что все кривые напряжение-деформация относятся к типу деформационного упрочнения, и можно получить общую касательную при различных всесторонних давлениях. Точка пересечения на ординате — сцепление образца, а наклон диагонали — угол внутреннего трения. Так совпало, что подходящий предел прочности можно найти при трех различных ограничивающих давлениях для каждой пропорции, что очень полезно для определения индекса прочности на сдвиг легкого материала.

Таблица 5 иллюстрирует результаты испытаний всех образцов теста CU. В целом, эффективное сцепление напряжений меньше, чем полное сцепление напряжений, в то время как эффективный угол внутреннего трения больше, чем общий угол внутреннего трения напряжений. Прочностные параметры песчано-мелкозернистого облегчения выше, чем у глиноземистого облегчения. В целом, как общий показатель прочности при напряжении, так и эффективный показатель прочности при напряжении увеличиваются с увеличением содержания цемента и увеличением времени отверждения, но уменьшаются с увеличением количества частиц пенополистирола. Основная причина заключается в том, что с увеличением частиц пенополистирола снижается относительное содержание вяжущего материала в облегченной смеси. То есть под действием внешней силы действие агломерационной составляющей в этом материале ослабляется. В то же время увеличение количества частиц пенополистирола облегчает разрушение структуры цемента и увеличение площади повреждения за счет концентрации напряжений в образце. Соответственно, влияние компонента трения будет ослабевать, когда размер заполнителя, образующегося в результате повреждения цементированной конструкции, станет меньше, тогда как все они будут постепенно улучшаться за счет увеличения содержания цемента или времени отверждения.

= 50: 50

23.94


9127

9182

T C (D) Прочность Index Fine Sand Muddy Clay
V S : г. E E = 45: 55

9

S : V E = 50: 50 V S : V E = 45: 55 = 45: 55 V S : V E = 50: 50
α C = 14% α C = 16% α C = 14% = 14% α C = 16% α C = 14% α C = 16% = 16% C = 14% = 14%

α C = 16%

7 c у.е. (кПа) 16. 72 25,11 18,22 27,34 15,50 23,79 16,97 25,50
(кПа) 14,91 22,04 16,23 24,69 13,69 20,31 14.44 22.91
Φ CU (°) 16.27 18.26 18.26 17.14 19.58 14.39 17.52 15,20 19,02
(°) 33,73 34,33 42,98 43,74 32,17 32,99 33,47 35,15
14 с Cu (KPA) (KPA) 35.94 26.95 26.09 39.14 39.14 22.19 34.06 24.30 36.51
(KPA) 21.35 35. 56 31.56 23.24 35.35 35.35 19.08 29.08 20.809 32.80
Φ CU (°) 17.02 19.21 18.08 20.66 15.17 18.30 18.30 17.51 ​​ 20.24
(°) 38,72 39.72 39.77 45.77 46.31 36.93 37.13 39,77 40,27
28 с у.е. (кПа) 30,53 45,85 33,27 49,92 28,30 43,44 30,98 46,56
(KPA) 27.22 40.24 29.63 49.63 45.08 25.00 37.08 26.37 41.83 41.83
Φ Cu (°) 18. 44 20,43 19,63 21,39 16,07 19,43 18,38 21,75
(°) 44,48 45,30 46,80 47,10 42,98 43,94 43.72 45.98

испытание на уплотнение, испытание на неограниченное сжатие и традиционное трехосное испытание.Результаты были проанализированы и оценены факторы влияния. Основные выводы заключаются в следующем: (1) Обработанный цементом и пенополистироловый легкий смешанный материал представляет собой разновидность смешанного материала, подходящего для заполнения земляного полотна, и его реальная прочность фактически исходит из структуры, образованной гидратацией и цементацией цемента. Согласно испытанию на уплотнение, легкость отработанного грунта можно контролировать в зависимости от степени уплотнения, но влияние различного соотношения цемента можно игнорировать.

(2) При нынешних пропорциях и условиях испытаний прочность на неограниченное сжатие увеличивается с увеличением содержания цемента, и может быть получена экспоненциальная зависимость. Прочность на неограниченное сжатие также увеличивается с увеличением времени отверждения, и можно получить логарифмическую зависимость. Прочностные характеристики легкого материала будут снижены из-за увеличения использования шариков пенополистирола. (3) Прочность на неограниченное сжатие быстро увеличивается в течение первоначальных 28 дней отверждения. Разный вес отработанного грунта имеет разные прочностные характеристики; Легкий песок с мелким песком имеет более высокую прочность, чем легкий вес из глины, который подходит для различного содержания цемента и добавления гранул пенополистирола.С точки зрения прочности, этот вид легкой смеси можно использовать в качестве своего рода наполнителя земляного полотна. (4) Легкий материал, полученный из двух видов отработанного грунта, представляет собой материал для деформационного упрочнения, и его прочность увеличивается с увеличением удержания. давление. Стабильность смеси хорошая, а сцепление и угол внутреннего трения можно получить с помощью обычного трехосного испытания. Теоретически этот вид отходов имеет большой потенциал для переработки, но предполагается, что необходимо провести и другие подтверждающие тесты.

Доступность данных

В статью включены экспериментальные данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования. И другие ранее опубликованные данные, подтверждающие эту статью, взяты из результатов публично опубликованных статей. Эти предыдущие исследования (и наборы данных) цитировались в соответствующих местах текста в качестве ссылок. Авторы соглашаются поделиться данными этой статьи и позволить другим исследователям проверить результаты этой статьи, воспроизвести анализ и провести вторичный анализ.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы признательны и признательны за финансовую поддержку, предоставленную Национальным фондом естественных наук Китая (проекты № 51508279, 51478054 и 51508278) и проектами Фонда естественных наук провинции Цзянсу (BK20150885). Кроме того, работа также была поддержана Открытым фондом Ключевой лаборатории дорожной конструкции и материалов Министерства транспорта (Чаншанский университет науки и технологий, kfj180303), Министерства жилищного строительства и городского и сельского развития Китайской Народной Республики ( 2018-K4-008) и Открытый фонд Национальной и местной совместной лаборатории инженерных технологий для долгосрочного повышения эффективности мостов в Южном округе (Чаншанский университет науки и технологий).

Пенополистирол для изоляции крыш и стен Изоляция из полиизоцианурата (Polyiso) и EPS (пенополистирол)

Dyplast производит высококачественный жесткий пенополистирол (EPS). Dyplast EPS легкий и эластичный, обладающий многими уникальными свойствами. Ни один другой продукт с такой ценовой структурой не обеспечивает эквивалентную тепловую эффективность со значением R до 4,35 hr·Ft 2 · °F/BTU на дюйм, применимость в широком диапазоне температур и хорошие характеристики воспламеняемости. Изоляционные характеристики пенополистирола не ухудшаются со временем, а характеристики пенополистирола облегчают обращение, форму и установку.

Dyplast производит блоки из пенополистирола плотностью 1,0, 1,25, 1,5 и 2,0 фунт/фут 3 , используя процесс формования. Производственные мощности Dyplast позволяют нам удовлетворять потребности рынка в больших или малых объемах. Кроме того, Dyplast имеет обширные производственные мощности и значительный опыт персонала для изготовления блоков в виде листов или практически любой формы с использованием автоматизированного проектирования (CAD).

Когда целью является изоляция или защита, Положитесь на изоляцию EPS от Dyplast, чтобы быть лидером.

EPS Универсальные приложения включают в себя:

Применение в строительстве

  • Инженерные системы настила крыши:
    • Легкие изоляционные бетонные системы: (LWIC) с использованием пенополистирола Dyplast Holey Board (толщиной от ½ до 24 дюймов) и конических элементов из пенополистирола, встроенных в бетон, являются проверенными высокоэффективными продуктами для кровельных ограждений для новых стальных и бетонных конструкций, а также в качестве перекрытий.
    • Коническая кровельная система из пенополистирола: готовые элементы из пенополистирола с уклоном 1/8, 3/16 или ¼ дюйма на фут по мере необходимости. Каждая деталь маркируется в соответствии с фактическими требованиями CAD/CAM (автоматизированное проектирование и производство).
  • Ламинированные панели и полые стены: (местные или изготовленные строительные системы)                          
  • Наружные и внутренние коммерческие и жилые архитектурные формы
  • Изготовленные формы: бетон, OEM, специальные конструкции и приложения                                        
  • Geofoam: Дороги, подъезды к мостам, террасы у бассейнов, парковочные пандусы, сиденья на стадионе

Другие области применения пенополистирола:

  • Холодильные панели
  • Вставки из композитного пеноматериала: включая чехлы для спа
  • Морские суда: плавучесть, плавучесть, доки
  • Применение листа: полые выставочные и офисные помещения, вывески, плоский лист EPS для гаражных ворот
  • Плоская упаковка
  • Разное применение: плантаторы и питомники

Применение пенопласта (посетите www.

dyplastcomposites.com)

  1. Композитные панели с подложкой (например, из металла, волокна/смолы, поли/пластика или композитов  с уложенным покрытием  сердцевины из пенополистирола)
  2. Сердечники для конструкционных изоляционных панелей (SIPS)
  3. Ламинированные панели / Сэндвич-панели
  4. Транспорт/стенки и полы транспортных средств
  5. Индивидуальные формы для бетонных арок и других форм в строительстве
  6. Специальные нарезы для индивидуального применения
  7. Сэндвич-наполнители EPS/полиизо
  8. Сердечники для спа-крышек и аналогичных изделий

Звенья Dyplast EPS

  • Ассоциация крыш Флориды (FRDA) www.frdaonline.com  «Ассоциация крыш Флориды (FRDA) представляет отрасль легкого изоляционного бетона Флориды, продвигая качественные легкие изоляционные бетонные кровельные покрытия для коммерческого строительства».
  • Национальная ассоциация подрядчиков по настилу крыш (NRDCA) — www. nrdca.org «NRDCA представляет подрядчиков, которые устанавливают инженерные основания для настила крыш, которые обеспечивают структурную поддержку и изоляцию для кровельных систем».
  • Промышленный альянс EPS www.epsindustry.org Альянс производителей пенополистирола, дистрибьюторов и других заинтересованных сторон
  • EPS EXPO www.epsindustry.org/eps-expo «Докладчики и образовательные программы, специально ориентированные на деловые интересы EPS».

Microsoft Word — CET—006.docx

%PDF-1.6
%
1 0 объект
>>>]/OFF[]/Order[]/RBGroups[]>>/OCGs[6 0 R 7 0 R]>>/Pages 3 0 R/StructTreeRoot 8 0 R/Type/Catalog>>
эндообъект
5 0 объект
>/Шрифт>>>/Поля[]>>
эндообъект
2 0 объект
>поток
2017-07-25T11:15:51+02:002017-07-25T11:15:51+02:002017-07-25T11:15:51+02:00PScript5.dll версии 5.2.2application/pdf

  • Microsoft Word — CET—006.docx
  • рафаэлла
  • uuid: 4638865d-0692-4bcb-b1df-3abdabea9ee2uuid: 00cdbdec-cd58-4d4f-8b74-3805cae86deeAcrobat Distiller 11. 0 (Windows)

    конечный поток
    эндообъект
    3 0 объект
    >
    эндообъект
    8 0 объект
    >
    эндообъект
    41 0 объект
    >
    эндообъект
    18 0 объект
    >
    эндообъект
    19 0 объект
    >
    эндообъект
    20 0 объект
    >
    эндообъект
    21 0 объект
    >
    эндообъект
    22 0 объект
    >
    эндообъект
    23 0 объект
    >
    эндообъект
    24 0 объект
    >
    эндообъект
    25 0 объект
    >
    эндообъект
    26 0 объект
    >
    эндообъект
    27 0 объект
    >
    эндообъект
    28 0 объект
    >
    эндообъект
    29 0 объект
    >
    эндообъект
    30 0 объект
    >
    эндообъект
    31 0 объект
    >
    эндообъект
    32 0 объект
    >
    эндообъект
    33 0 объект
    >
    эндообъект
    34 0 объект
    >
    эндообъект
    35 0 объект
    >
    эндообъект
    36 0 объект
    >
    эндообъект
    37 0 объект
    >
    эндообъект
    38 0 объект
    >
    эндообъект
    39 0 объект
    >
    эндообъект
    40 0 объект
    >
    эндообъект
    96 0 объект
    >
    эндообъект
    97 0 объект
    >
    эндообъект
    95 0 объект
    >
    эндообъект
    98 0 объект
    >
    эндообъект
    94 0 объект
    >
    эндообъект
    99 0 объект
    >
    эндообъект
    92 0 объект
    >
    эндообъект
    93 0 объект
    >
    эндообъект
    101 0 объект
    >
    эндообъект
    102 0 объект
    >
    эндообъект
    100 0 объект
    >
    эндообъект
    90 0 объект
    >
    эндообъект
    91 0 объект
    >
    эндообъект
    104 0 объект
    >
    эндообъект
    105 0 объект
    >
    эндообъект
    103 0 объект
    >
    эндообъект
    83 0 объект
    >
    эндообъект
    84 0 объект
    >
    эндообъект
    85 0 объект
    >
    эндообъект
    86 0 объект
    >
    эндообъект
    87 0 объект
    >
    эндообъект
    88 0 объект
    >
    эндообъект
    89 0 объект
    >
    эндообъект
    121 0 объект
    >
    эндообъект
    120 0 объект
    >
    эндообъект
    119 0 объект
    >
    эндообъект
    118 0 объект
    >
    эндообъект
    116 0 объект
    >
    эндообъект
    117 0 объект
    >
    эндообъект
    107 0 объект
    >
    эндообъект
    108 0 объект
    >
    эндообъект
    109 0 объект
    >
    эндообъект
    110 0 объект
    >
    эндообъект
    111 0 объект
    >
    эндообъект
    112 0 объект
    >
    эндообъект
    113 0 объект
    >
    эндообъект
    114 0 объект
    >
    эндообъект
    115 0 объект
    >
    эндообъект
    130 0 объект
    >
    эндообъект
    131 0 объект
    >
    эндообъект
    133 0 объект
    >
    эндообъект
    134 0 объект
    >
    эндообъект
    135 0 объект
    >
    эндообъект
    136 0 объект
    >
    эндообъект
    132 0 объект
    >
    эндообъект
    137 0 объект
    >
    эндообъект
    129 0 объект
    >
    эндообъект
    138 0 объект
    >
    эндообъект
    139 0 объект
    >
    эндообъект
    140 0 объект
    >
    эндообъект
    128 0 объект
    >
    эндообъект
    141 0 объект
    >
    эндообъект
    142 0 объект
    >
    эндообъект
    143 0 объект
    >
    эндообъект
    144 0 объект
    >
    эндообъект
    127 0 объект
    >
    эндообъект
    145 0 объект
    >
    эндообъект
    146 0 объект
    >
    эндообъект
    147 0 объект
    >
    эндообъект
    148 0 объект
    >
    эндообъект
    126 0 объект
    >
    эндообъект
    149 0 объект
    >
    эндообъект
    150 0 объект
    >
    эндообъект
    151 0 объект
    >
    эндообъект
    152 0 объект
    >
    эндообъект
    125 0 объект
    >
    эндообъект
    153 0 объект
    >
    эндообъект
    154 0 объект
    >
    эндообъект
    155 0 объект
    >
    эндообъект
    156 0 объект
    >
    эндообъект
    124 0 объект
    >
    эндообъект
    157 0 объект
    >
    эндообъект
    158 0 объект
    >
    эндообъект
    159 0 объект
    >
    эндообъект
    160 0 объект
    >
    эндообъект
    123 0 объект
    >
    эндообъект
    161 0 объект
    >
    эндообъект
    162 0 объект
    >
    эндообъект
    163 0 объект
    >
    эндообъект
    164 0 объект
    >
    эндообъект
    122 0 объект
    >
    эндообъект
    165 0 объект
    >
    эндообъект
    166 0 объект
    >
    эндообъект
    167 0 объект
    >
    эндообъект
    168 0 объект
    >
    эндообъект
    106 0 объект
    >
    эндообъект
    169 0 объект
    >
    эндообъект
    170 0 объект
    >
    эндообъект
    171 0 объект
    >
    эндообъект
    172 0 объект
    >
    эндообъект
    173 0 объект
    >
    эндообъект
    82 0 объект
    >
    эндообъект
    174 0 объект
    >
    эндообъект
    81 0 объект
    >
    эндообъект
    175 0 объект
    >
    эндообъект
    80 0 объект
    >
    эндообъект
    176 0 объект
    >
    эндообъект
    177 0 объект
    >
    эндообъект
    76 0 объект
    >
    эндообъект
    77 0 объект
    >
    эндообъект
    78 0 объект
    >
    эндообъект
    79 0 объект
    >
    эндообъект
    181 0 объект
    >
    эндообъект
    180 0 объект
    >
    эндообъект
    179 0 объект
    >
    эндообъект
    178 0 объект
    >
    эндообъект
    74 0 объект
    >
    эндообъект
    75 0 объект
    >
    эндообъект
    183 0 объект
    >
    эндообъект
    182 0 объект
    >
    эндообъект
    184 0 объект
    >
    эндообъект
    185 0 объект
    >
    эндообъект
    186 0 объект
    >
    эндообъект
    72 0 объект
    >
    эндообъект
    73 0 объект
    >
    эндообъект
    188 0 объект
    >
    эндообъект
    187 0 объект
    >
    эндообъект
    71 0 объект
    >
    эндообъект
    189 0 объект
    >
    эндообъект
    69 0 объект
    >
    эндообъект
    70 0 объект
    >
    эндообъект
    191 0 объект
    >
    эндообъект
    190 0 объект
    >
    эндообъект
    63 0 объект
    >
    эндообъект
    64 0 объект
    >
    эндообъект
    65 0 объект
    >
    эндообъект
    66 0 объект
    >
    эндообъект
    67 0 объект
    >
    эндообъект
    68 0 объект
    >
    эндообъект
    199 0 объект
    >
    эндообъект
    198 0 объект
    >
    эндообъект
    196 0 объект
    >
    эндообъект
    197 0 объект
    >
    эндообъект
    194 0 объект
    >
    эндообъект
    195 0 объект
    >
    эндообъект
    193 0 объект
    >
    эндообъект
    192 0 объект
    >
    эндообъект
    62 0 объект
    >
    эндообъект
    200 0 объект
    >
    эндообъект
    58 0 объект
    >
    эндообъект
    59 0 объект
    >
    эндообъект
    60 0 объект
    >
    эндообъект
    61 0 объект
    >
    эндообъект
    209 0 объект
    >
    эндообъект
    210 0 объект
    >
    эндообъект
    211 0 объект
    >
    эндообъект
    206 0 объект
    >
    эндообъект
    207 0 объект
    >
    эндообъект
    208 0 объект
    >
    эндообъект
    202 0 объект
    >
    эндообъект
    203 0 объект
    >
    эндообъект
    204 0 объект
    >
    эндообъект
    205 0 объект
    >
    эндообъект
    201 0 объект
    >
    эндообъект
    53 0 объект
    >
    эндообъект
    54 0 объект
    >
    эндообъект
    55 0 объект
    >
    эндообъект
    56 0 объект
    >
    эндообъект
    57 0 объект
    >
    эндообъект
    216 0 объект
    >
    эндообъект
    215 0 объект
    >
    эндообъект
    214 0 объект
    >
    эндообъект
    213 0 объект
    >
    эндообъект
    212 0 объект
    >
    эндообъект
    52 0 объект
    >
    эндообъект
    217 0 объект
    >
    эндообъект
    46 0 объект
    >
    эндообъект
    47 0 объект
    >
    эндообъект
    48 0 объект
    >
    эндообъект
    49 0 объект
    >
    эндообъект
    50 0 объект
    >
    эндообъект
    51 0 объект
    >
    эндообъект
    229 0 объект
    >
    эндообъект
    230 0 объект
    >
    эндообъект
    231 0 объект
    >
    эндообъект
    232 0 объект
    >
    эндообъект
    233 0 объект
    >
    эндообъект
    226 0 объект
    >
    эндообъект
    227 0 объект
    >
    эндообъект
    228 0 объект
    >
    эндообъект
    223 0 объект
    >
    эндообъект
    224 0 объект
    >
    эндообъект
    225 0 объект
    >
    эндообъект
    220 0 объект
    >
    эндообъект
    221 0 объект
    >
    эндообъект
    222 0 объект
    >
    эндообъект
    219 0 объект
    >
    эндообъект
    218 0 объект
    >
    эндообъект
    45 0 объект
    >
    эндообъект
    234 0 объект
    >
    эндообъект
    43 0 объект
    >
    эндообъект
    44 0 объект
    >
    эндообъект
    236 0 объект
    >
    эндообъект
    237 0 объект
    >
    эндообъект
    235 0 объект
    >
    эндообъект
    42 0 объект
    >
    эндообъект
    238 0 объект
    >
    эндообъект
    12 0 объект
    >/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text/ImageC]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>>
    эндообъект
    13 0 объект
    >/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/Поворот 0/Тип/Страница>>
    эндообъект
    14 0 объект
    >/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text/ImageC]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>>
    эндообъект
    15 0 объект
    >/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text/ImageC]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>>
    эндообъект
    16 0 объект
    >/ExtGState>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/Поворот 0/Тип/Страница>>
    эндообъект
    17 0 объект
    >/Шрифт>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/Повернуть 0/Тип/Страница>>
    эндообъект
    272 0 объект
    >поток
    HtWrH+Lh

    Пенополистирол | ООО «Мичиган Фоам Продактс»

    Пенополистирол

    на протяжении десятилетий является проверенным решением для обычных упаковочных, изоляционных и строительных материалов. Он уникален тем, что представляет собой жесткий полимерный материал с закрытыми порами, который примерно на 95% состоит из воздуха. Отличительные белые предварительно расширенные шарики очень узнаваемы и отображают идентификационный код смолы.

    Введение

    Вспененный полистирол

    , или EPS, претерпевает ряд изменений, которые превращаются из небольшого предварительно вспененного полистирола шириной около 1 мм в вспененный шарик в сорок раз большего диаметра. Процесс предварительного расширения включает в себя очень точные измерения времени, переменных давления и высокой температуры пара в нашем предварительном расширителе Hirsch-Gruppe и вспенивающем агенте под названием пентан (сходный по химической структуре с метаном).Процесс предварительного вспенивания жизненно важен, когда дело доходит до определения того, как получается полученный блок пены и его плотность.

    Расширение шариков из пентана и пенополистирола

    Волшебство пентана в качестве вспенивателя является жизненно важным компонентом для производства пенополистирола. Пентан представляет собой бесцветный органический жидкий углеводород и обычно считается «специальным растворителем», имеющим очень характерный запах. Пентан используется в производстве пенополистирола для замены прежних пенообразователей, производивших CFC.Он входит в состав аэрозольных пропеллентов, хладагентов, пестицидов и используется для производства других химических веществ. Трансформация в шарике происходит, когда пентан внутри шарика превращается в газ из-за воздействия пара высокой температуры (около 270 градусов), когда он вращается в камере предварительного расширения. Бусины медленно начинают пениться или «надуваться» от своего крошечного размера до 40-кратного их первоначального диаметра. Здесь настройки и параметры предварительного вспенивателя Hirsch-Gruppe имеют решающее значение для того, во что в конечном итоге превратятся эти шарики, и для какой плотности пенополистиролового блока.

    Дайте бусинам отдохнуть

    После того, как гранулы пенополистирола достигают заданного размера, их высасывают из предварительного расширителя и помещают в большие бункеры для хранения, как показано на рисунке слева. Попав в силос, шарики должны рассеять избыток пентана и состариться где-то от 48 до 72 часов, чтобы обеспечить стабильность блока пенополистирола и правильное изготовление блока пены.

    В машину для изготовления пеноблоков Hirsch-Gruppe

    После надлежащего старения шарики перекачиваются в нашу современную машину для формования пеноблоков Hirsch-Gruppe.Компания Michigan Foam Products использует машину для формования пеноблоков Hirsch-Gruppe из-за ее точности, надежности и производственных возможностей. Благодаря объединенному опыту наших специалистов по формованию блоков и компьютерной точности нашей формы для блоков Hirsch-Gruppe гарантируется однородность блоков. Чтобы сделать простой блок EPS, наши техники программируют не менее сорока отдельных параметров в консоли ЧПУ. Каждый блок занимает от 5 минут до 18 минут (в зависимости от плотности), чтобы завершить формирование каждого блока под высоким давлением.Опять же, высокотемпературный пар и большое внутреннее давление заставляют эти шарики и остальную часть пентана в них образовывать твердый блок пены. Как только этот блок выходит из формы для блоков, его переносят в зону ожидания и устанавливают на конце вертикально, чтобы рассеять оставшийся пентан и тепло внутри блока, которое возникло в процессе формования. Это также занимает пару дней, чтобы закончить.

    Изготовление

    При необходимости пенополистирольные блоки транспортируются на различные станки для резки горячей проволокой.Некоторые кусачки с горячей проволокой, такие как профильный резак, могут взять 3D-чертеж CAD и превратить этот огромный блок пенополистирола в любую вообразимую форму, будь то 2D или 3D, плоскую или круглую, и сделать это с полной точностью ЧПУ. И другие большие машины для резки горячей проволокой, такие как «Autowire Cutter» справа, предназначены для резки листов пенопласта прямой ширины любого размера от ¼ до ширины полного блока. Каждый из более крупных кусачек с горячей проволокой оснащен системой ЧПУ для ввода необходимых измерений для точного изготовления деталей и деталей тысяч различных размеров.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    *

    *