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废弃PET和PC塑料掺入砂浆里时的物理和力学性能 文章背景： 2010年3月24日得到公认 2010年4月22日得到应用 非生物降解废弃塑料骨料制成的聚碳酸酯（PC）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）部分替代砂浆中的天然砂。用相同体积的塑料代替3%，10%，20%和50%的砂子。本文研究的是复合材料的物理和力学性能。这项研究的主要结果显示用废弃的PC和PET代替复合材料中的部分天然砂的可行性。使用废弃PC和PET呈现出不同的优势。尽管，存在一些弊端比如抗压强度会下降。水泥的比重下降，观察其图像会发现会对抗压强度的峰值有重大的改。弯曲韧性因数会随着PC和PET的含量增加而显著增大。因此，此外胶凝材料中的PC和PET塑料聚合物，还可以充当良好的可以吸收能量的材料，这在土木工程应用是非常有意义的，如结构的动荷载或者影响比较大的成果。目前研究的结果相当令人鼓舞，回收利用废弃PC掺入到水泥和混凝土复合材料中已经开辟了新途径。 1、简介 近年来,进行了大量的研究使用废弃物如粉煤灰、硅灰、高炉矿渣,海洋沉积物,固体废物燃烧灰烬在土木工程材料中。每一种废弃物对于水泥的硬化都有着特殊的作用。废弃物回收再利用的两个潜在领域就是运输和建筑行业。一般的运输行业可以不用高强度的混凝土。(Kamali et al., 2008;Becquart et al., 2009）。 因为近几年来塑料垃圾产量很高，塑料碎片和再生材料一样都在土木建筑材料中广泛应用。从环境和潜在经济因素方面考虑混凝土中掺入这些废弃物时有很多优势的。 过去几年里已经研究了这些不同种类的塑料：聚对苯二甲酸类塑料（PET），高密度聚乙烯（HDEP），聚丙烯树脂（PP）。这些研究主要集中在加入塑料后塑料对复合材料的和易性和硬化时的力学强度的影响(Choiet al., 2005; Yazoghli-Marzouk et al., 2007; Sobhan and Mashna,2002; Vaverka, 1991)。Ismail 和AL-Hashmi已经发现，废弃塑料(包括80%聚乙烯和20%多苯乙烯)百分比都在增长，实用性在增长并且容积密度也在减小，最终的结果就是塑料聚合物的密度低相比较传统的材料，Naik et al.（1996）已经发现废弃的HDPE塑料可以成功的应用在混凝土软地基填料中。他们已经表明塑料填充物对混凝土的化学性能有显著地影响。 AL-Manaseer 和 Dalal (1997)指出加入塑料的混凝土与汽车的保险杆一样都有延展性和传统的集料的混凝土比较类似。这种延展性对混凝土构件形成时减少开裂是非常有利的。此外，混凝土的抗压强度和劈裂强度会减小当塑料聚合物增加时。Benazzouk（2006）等人，已经研究了含有橡胶废弃物水泥复合材料的物理和力学性能，结果表明含有空隙和橡胶颗粒的材料会降低其动模量，这证明隔音的水平更高了。 在本文中，废弃聚碳酸酯塑料的增加，在公开的文献中未曾研究过。而有关废弃PET塑料则研究过。含有不同百分比的PET和含PC塑料的砂浆的实验程序是，首先，是测试各种材料的物理性质，湿密度、干密度、吸水率、孔隙率和渗透性。其次，力学性能包括对材料抗压强度、弹性模量、韧性的研究。扫描式电子显微镜（SEM）用于观察材料的微观结构和特殊塑料（矩阵）集料的粘合。 2、试验研究 2.1 材料 试验中所用到的材料： 比重为3.15的硅酸盐水泥 (CEM I 52.5)才、布莱恩纯度是432 m2/kg ，其矿物成分见表1普通石英砂（S）其体积密度和比重1730 kg/m3和2.65，分别在室温和室温湿度下。 表1 水泥的矿物成分 体积百分比（%） 硅酸三钙 硅酸二钙 磷酸三钙铝酸盐 Tetracalciumaluminoferrite (C4AF) 石膏 Portlandite Arcanite 氧化钠 氧化钾 56.87 21.18 4.14 11.32 1.85 0.42 2.2 0.08 1.52 表2 PET和PC塑料聚合的颗粒大小分布。 筛孔尺寸（mm） 粒径等级--累计通过率（%） PET PC 10 6.3 5 3.15 2 1.6 100.0 -- 90.4 -- 71.4 100.0 21.2 13.1 5.1 2.5 0.5 1.3 两种不同的含塑料集料，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚碳酸酯（PC）可从工业废料中