不同棉秆形态对棉秆-EPS砌块物理力学性能的影响

2019-11-13

长江科学院院报 2019年11期

(塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆阿拉尔 843300)

1 研究背景

新疆作为我国最大的棉花生产大省，每年产生的棉秆农作物废弃物多达千百万吨[1]。棉秆资源在混凝土中应用前景巨大，大量学者为了变废为宝，利用废弃的棉秆制作出棉秆水泥基砌块、棉秆纤维-陶粒泡沫混凝土以及棉秆-EPS砌块，这些以棉秆作为加筋材料，水泥为胶结材料的复合砌块，有密度小、力学性能优异、保温性能好、节能环保等特点[2-5]，可以替代实心黏土砖而作为一种新型墙体材料[6-10]。但在制作这些砌块的过程中，棉秆的粉碎情况直接影响了棉秆的粗细形态的变化，棉秆的形态对砌块的物理力学性能的影响是值得探究的问题[11-14]。本文通过试验研究,在配合比一定的条件下，掺入不同形态的棉秆，制作棉秆-EPS砌块；分析不同棉秆形态以及不同龄期对棉秆-EPS砌块的抗压强度、抗劈裂强度、抗折强度、轴心抗压强度、弹性模量，以及吸水性物理力学性能的影响规律，得出最佳棉秆掺入形态。以期为棉秆-EPS砌块的应用提供一定的理论依据。

图1 不同棉秆形态Fig.1 Different forms of cotton stalk

2 试验概况

2.1 试验材料与试验配合比

水泥：采用P.O42.5普通硅酸盐水泥(厂商为新疆青松化工集团股份有限公司)，现场测试其8 d抗压强度为46.2 MPa；砂：细度模数为2.9的中砂；减水剂：萘系高效减水剂，实测减水率为22.5%；EPS泡沫颗粒：采用废弃的EPS泡沫，粉碎成粒径大小为3～5 mm的细小颗粒；棉秆：将其用打碎机打碎回收后分筛，筛选出粒径<1.5 mm的屑沫为T1处理，长度1～3 cm的棉秆碎屑为T2处理，以及长度3～8 cm的棉秆纤维为T3处理；棉秆形态如图1所示。不同处理的棉秆-EPS砌块配合比如表1所示。不同形态棉秆物理参数如表2所示。