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高密度聚乙烯废料混凝土强度及抗氯离子渗透性能研究

*通信:

Shanmugapriya米， Sathyabama大学土木工程系化学系，印度泰米尔纳德邦金奈，电话:9840651354;电子邮件:(电子邮件保护)

摘要

本研究考察了复合材料的力学性能和氯离子渗透性混凝土细粒和粗粒集料已被高密度聚乙烯(HDPE)废料部分取代。完全是六个不同的混凝土设计了M25级混合料，用HDPE废料部分替代5%、10%、15%的细骨料和10%、15%、20%的粗骨料。强度和耐久性性能如抗压强度、弯曲强度、劈裂抗拉强度和氯离子快速渗透混凝土并与对照混凝土进行了对比试验。

关键字

HDPE;骨料;机械性能;快速氯离子渗透

简介

为了改善混凝土的长期性能，可以添加创新的化学外加剂和补充材料[1]，主要是工业副产品，例如飞灰[2]、铸造砂[3.，4]，浪费轮胎(5，6]、再造骨料[7，8]，浪费塑料(8-14等等。这些副产品的使用不仅提高了混凝土资源效率，它也增加了材料的可持续性，这在目前的情况下是不可避免的。

处置浪费塑料的原因健康除了对环境的影响，还有对人类的影响。由于垃圾的不循环利用，造成了严重的污染问题浪费材料和这些环境健康方法可以大大减少问题浪费混凝土生产中的废弃塑料。对混凝土的抗压强度作了系统的详细研究混凝土以不同比例的电子垃圾为粗骨料混凝土［9］．用不同比例的替代塑料作为替代总量来计算强度混凝土进行了[10，11，解决了细集料和处置的稀缺性浪费研究塑料[12，13］．

劈裂抗拉强度和弯曲强度与抗压强度的关系混凝土包含浪费Juki等人对PET作为细团聚体替代品进行了评估。[14］．回收电子塑料不仅有助于降低水泥成本混凝土但也有许多间接的好处，如减少填土成本，减少空气污染由于焚烧。塑料在我们今天的生活方式中被用于包装，服务，甚至处理。随着工业的兴起，开始大量生产商品，塑料似乎成为更便宜、更有价值的塑料原材料。15，16］．因此,混凝土专家们推荐塑料作为建筑行业的替代材料。

对此，进行了实验研究，研究了塑料的有效利用及其性能混凝土用高密度聚乙烯(HDPE)替代5%、10%、15%的细骨料和10%、15%、20%的粗骨料，并与常规进行对比分析混凝土相似等级的。

实验

材料

根据IS规范，对水泥、沙子、粗骨料和塑料废物(HDPE)等各种材料的基本性能进行了测试。采用符合is8112标准的43级普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥的比重为3.15。天然河沙及HDPE集料的性质(图。1)根据IS 2386对细骨料进行了各种测试。

根据IS 2386进行试验，确定了当地获得的花岗岩碎石的性能，所用骨料的最大粒径为12.5 mm，比重为2.62。在工作中所使用的集料的性质在表1．

表1:集料的性质。

混凝土配合比

的混凝土混合料根据IS 10262制备，其特征抗压强度为25 MPa。的混凝土用HDPE废料替代细骨料(5%、10%和15%)和粗骨料(10%、15%和20%)制备混合料。对照用常规水泥配制混凝土文中给出了混合料的详细配合比表2水灰比恒定为0.42。

表2:配合比细节。

方法

的力学性能混凝土混合料以抗压强度、劈裂抗拉强度和弯曲强度的形式进行评估;采用快速氯离子渗透试验(RCPT)测定氯离子渗透性。对混合料的抗压强度进行评估混凝土按照IS 516的要求，在7天、14天和28天养护时，150 mm × 150 mm × 150 mm尺寸的立方体。采用is5816标准测试了混合料的劈裂抗拉强度混凝土尺寸为150mm × 300mm的圆柱体在7天、14天和28天固化时。的抗弯强度混凝土混合料在固化7、14和28天时，在1000kn容量通用试验机(UTM)的帮助下，采用尺寸为500mm × 100mm × 100mm的棱镜试样进行评估混凝土四点加载下的试样。氯离子的渗透混凝土可根据ASTM C1202的RCPT测试或根据AASHTO T259的盐蓄水池测试进行评估，其中盐蓄水池测试被认为是耗时的[17］．快速氯化物渗透试验(RCPT)混凝土做的主要是估计腐蚀的量混凝土由于混凝土中的氯离子。在这次调查工作中，圆柱形混凝土将尺寸为100 mm × 50 mm圆盘的试样铸造并在无氯水中固化28天，并按照ASTM C1202进行试验。

结果与讨论

抗压强度

抗压强度的变化结果混凝土混合量随HDPE质量的变化而变化，如图所示图。2．从试验结果可以看出，HDPE替代砂量为5%、10%和15%时，混合料7天抗压强度分别为其28天强度的71.2%、69.6和67.5%浪费分别。这些数值随着补砂量的增加而减小。然而，在粗骨料替代的情况下，观察到用HDPE废物替代10%、15%和20%的混合料，这分别为78.3%、72.8%和73.0%。在14天的情况下进行了类似的观察，结果发现其28天抗压强度结果在80.1%至85.7%的范围内。砂替代量为10%、粗骨料替代量为15%的混合料的28天抗压强度与常规水泥相当混凝土混合。其原因是抗压强度随着HDPE的增加而降低浪费可能是由于单位重量的减少混凝土与HDPE的增加相混合浪费体积(18］．减少也可以归因于非常低膏体与塑料表面之间的粘结强度，以及塑料的疏水性，其中可以通过限制水的运动来抑制水泥的水化[19］．

抗拉强度

试样断裂抗拉强度的变化混凝土混合物在28天固化时显示在图。3．从结果中可以观察到，7天的效果比常规水泥要好混凝土混合，该比例随着HDPE的增加而增加浪费内容。性能的提高可能与高密度聚乙烯废料的延展性有关。

的最大抗拉强度混凝土高密度聚乙烯(HDPE)聚集体试样的推断，由于塑料纤维捕获裂缝，显示出比传统的更好的结果混凝土［20.］．断裂抗拉强度的降低混凝土随着HDPE体积的增加而混合浪费主要是由于塑料光滑表面之间的粘结较弱浪费而水泥膏体由于在塑料表面可用的自由水。

抗弯强度

抗弯强度的变化混凝土混合料在7、14和28天的固化情况为图。4．从试验结果可以看出，HDPE取代了部分集料的混合料浪费与常规水泥相比，在抗弯强度方面表现出优异的性能混凝土混合时不考虑更换量和固化时间。结果表明，与常规水泥相比，掺加10%的砂子(6.14 MPa)和15%的粗骨料(6.34 MPa)后，其28天抗弯强度最大混凝土混合(3.86 MPa)。

快速氯化物渗透试验

钢筋锈蚀混凝土结构危机是近年来引起广泛关注的严重危机。最常见的劣化混凝土结构上由于钢筋的腐蚀主要是因为氯化物的进入。表3显示了根据ASTM C1202氯化物铁渗透的标准值。的RCPT结果混凝土在28天固化时测试的混合料如图所示图。5．从图中可以看出，在加入高密度聚乙烯时，氯离子的渗透力在减小，处于2000-4000库仑的中等水平浪费在混凝土细骨料或粗骨料

表3:根据ASTM C 1202的标准RCPT值。

氯离子渗透率随着HDPE取代天然聚集体的增加而降低浪费主要是由于不透水的HDPE颗粒阻挡了氯离子进入混凝土。Kou等人也做了类似的观察。[20.］．可为公路和公路的建设提供参考低区内承重结构沿海预计会有更多腐蚀的区域。

结论

试样的抗压强度和劈裂抗拉强度混凝土以不同置换水平的天然骨料与HDPE混合浪费表现出与常规水泥相似的行为混凝土混合。而掺入HDPE废料的混合料的抗弯强度性能优于常规水泥混凝土混合。氯离子的快速渗透结果表明，氯离子的渗入随着HDPE的加入而减少浪费与水泥相比，混合料的渗透率属于中等水平混凝土具有高渗透性。这项研究表明浪费塑料可以重复使用混凝土作为骨料的替代，将大大减少处置问题。

轻量级混凝土采用HDPE替代可发现适用于非承重轻质混凝土的应用。用塑料部分替代骨料，可降低骨料的整体单位重量混凝土很多。塑料不腐蚀，它比钢纤维轻，更好地控制塑料收缩开裂。

参考文献

1. Papadakis VG, Tsimas S.补充胶结材料混凝土第一部分:效率和设计。cemconr res 2002;32:1525-32。
2. 李志强，李志强，李志强，等。混凝土抗压强度预测混凝土以粉煤灰为砂替代材料。cemconr Comp 2007;29:218。
3. 辛格G，西迪克R.效应浪费铸造砂(WFS)作为局部替代砂对混凝土强度、超声脉冲速度和渗透性的影响。Constr Build Mater. 2012;26:416。
4. 甘尼什·普拉布G，玄志华，金YY。铸造砂作为细骨料的效果混凝土生产。Constr Build Mater. 2014;70:514。
5. Bravo M, de Brito j .用废旧轮胎骨料制成的混凝土:耐久性相关性能。清洁产品，2012;25:42。
6. 丁勇，王志强，王志强，等混凝土含有聚合废物(轮胎橡胶和聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶):概述。乐动体育在线《建筑工程》2012;30:714-24。
7. Kathirvel P, Kaliyaperumal SRM。回收的影响混凝土骨料对碱活化矿渣混凝土抗弯性能的影响。Constr Build Mater. 2016;102:51-8。
8. 李文杰，李志强，李志强，等。加入磨砂可减小膏体体积，增加凝聚性，提高SCC的通过能力。Constr Build Mater. 2015;84:46-54。
9. Lakshmi R, Nagan S.研究混凝土含有电子塑料垃圾。环境科学学报。2010;1:27 7。
10. Ismail ZZ, Enas A, Hashmi AL。浪费塑料混凝土混合料作为骨料替代。废物管理，2008;28:2041-7。
11. Consoli NC, Montardo JP, Prietto PDM，等。塑料废料增强砂的工程性能。废塑料增强砂的工程性能。中国地质大学学报(自然科学版)，2002;
12. Kathe V, Gangurde A, Pawar A. Green混凝土使用塑料垃圾。机械工程学报，2015;
13. 陈建民，陈建民。塑料粉在水泥中的应用混凝土作为细骨料。中国地质大学学报(自然科学版)，2013;
14. 米Juki, M Awang, Mahamad MKA，等。抗压强度、劈裂强度和弯曲强度之间的关系混凝土包含粒状浪费聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶作为细骨料。Adv Mater Res. 2013;795:356。
15. Batayneh M, Marie I, Asi I.选用的使用浪费材料在混凝土混合。浪费Manage. 2006;27:1870-6.
16. 曾杰。聚丙烯纤维增强混凝土的性能。中国科学院学报，1993;39:457 - 457。
17. 李志强，李志强，李志强。氯离子穿透OPC的研究进展混凝土硝酸银溶液喷雾法。国际化学技术杂志2014;6:2676。
18. 塞基亚N，德布里托j .塑料的使用浪费作为水泥砂浆和骨料混凝土准备:复习。《建筑工程》2012;34:385。
19. D.初步分析混凝土加强与浪费瓶PET纤维。建筑材料。2011;25:06 -15。
20. 寇素生，李革，潘春生，等。轻骨料性能混凝土由刮制的PVC管制成的PVC颗粒。废物管理。2009; 29:621。