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泡沫混凝組成的研究
文章出處:    作者:    發布時間:2020/12/3 16:36:10

【摘要】絕干密度和抗壓強度是泡沫混凝土應用時最重要的兩個技術指標。研究表明,在組成、配比和制備工藝相同時,泡沫混凝土抗壓強度與絕干密度之間具有良好的相關性。通過控制泡沫混凝土濕密度,進而控制絕干密度,可達到控制抗壓強度的目的。本文在大量試驗基礎上,通過回歸得到了絕干密度在400kg/m?-1100kg/m?之間泡沫混凝土抗壓強度與絕干密度的乘冪方程式,相關系數R2均大于0.95,相關性很好。在水泥-粉煤灰-泡沫-水原料體系中,摻加適量粉煤灰將有助于提高泡沫混凝土抗壓強度,提高抗裂性,同時可降低生產成本。
前  言
泡沫混凝土是用物理方法將泡沫劑水溶液制成泡沫,再將泡沫加入到由水泥、骨料、摻合料、外加劑和水等制成的料漿中,經混合攪拌、澆注成型、自然或蒸汽養護制成的多孔混凝土。其中含有大量封閉孔隙,因而表現出良好的物理力學性能和使用功能,如輕質、保溫、隔熱、防潮、隔聲等。泡沫混凝土在墻體屋面保溫隔熱工程、輕質混凝土構件與制品、建筑物地暖系統、大型隧道、高等級公路和地鐵回填工程、建筑物輕質墊層、吸隔聲屏障等具有巨大的市場需求和廣闊的推廣應用前景[1-4]。
現階段我國泡沫混凝土的設計與施工尚缺乏標準和技術規范,只能靠經驗或通過大量試驗來實施泡沫混凝土應用,不利于泡沫混凝土質量控制和技術發展。研究原料組成對泡沫混凝土性能的影響,探討泡沫混凝土絕干密度與抗壓強度相關性,建立絕干密度與抗壓強度經驗公式,不但能正確指導泡沫混凝土組成優化和配比設計,而且可節省財力,簡化試驗試配和質量控制工作,加快泡沫混凝土的推廣應用。本文探討了主要組分對泡沫混凝土強度的影響,建立了最基本的泡沫混凝土配合比設計方法,并以最常用的水泥-粉煤灰-泡沫-水原料體系泡沫混凝土為研究對象,研究絕干密度在400kg/m?-1100kg/m?之間的泡沫混凝土絕干密度與抗壓強度的相關性。
1  組成對泡沫混凝土強度的影響
泡沫混凝土主要組組分包括水泥、泡沫劑、骨料、粉煤灰、外加劑和水。必要時,可根據使用要求增加其它組成,如短切纖維、有機高分子聚合物。
1.1  水泥
水泥是泡沫混凝土強度的主要來源,也是首要影響因素。為達到強度最大化,每個設計絕干密度的泡沫混凝土均有一個最佳水泥用量。原材料體系不同,水泥用量對泡沫混凝土強度的影響規律并不一致。在非凈漿體系中,泡沫混凝土強度先隨水泥用量增加而提高,當超過最佳水泥用量后,強度則隨水泥用量繼續增加而降低。在凈漿體系中,水泥用量則相對固定,只有水泥強度等級仍對泡沫混凝土強度產生影響。
硅酸鹽系列水泥來源廣泛、質量穩定、經濟、耐久性好,因而被泡沫混凝土行業廣泛使用。硫(鐵)鋁酸鹽第三系列水泥在泡沫混凝土漿體形成、結構穩定性、早期強度發展等方面具有特色,應用逐年增加,在一些特殊重點工程中的應用相繼取得成功。
1.2  泡沫劑
能產生泡沫的物質很多,但并非所有能產生泡沫的物質都能作為泡沫劑使用。只有產生的泡沫在與砂(凈)漿混合時不破裂,具有足夠穩定性,且不影響膠凝材料凝結和硬化的物質才能用于制備泡沫劑。通過改變泡沫添加量,可制成不同漿體密度和絕干密度的泡沫混凝土,泡沫混凝土強度也將因泡沫引入量不同而不同。優選泡沫劑品種和確定最佳摻量是制備高性能泡沫混凝土的必要條件。
1.3  骨料
制備泡沫混凝土骨料通常分為普通集料、輕骨料和超輕骨料三類。根據泡沫混凝土密度和強度要求,決定是否采用骨料和采用哪類骨料。骨料品種和表觀密度對泡沫混凝土強度影響明顯。為保證泡沫混凝土密度,用輕骨料比用普通骨料可使水泥漿體形成的結構更致密。泡沫混凝土抗壓強度通常較低,抗壓破壞通常發生在含有大量氣孔的水泥基基體中。與普通混凝土相比,使用密度較低的骨料將明顯提高泡沫混凝土抗壓強度。
1.4  粉煤灰
鑒于粉煤灰來源廣泛、價格低廉,并具有一定活性,成為泡沫混凝土的首選摻合料。粉煤灰能顯著提高泡沫混凝土的后期強度,改善成型效果。
1.5  外加劑
泡沫混凝土常用外加劑包括分散劑、早強劑、速凝劑、防水劑、憎水劑。早強劑和速凝劑可加速泡沫混凝土結構的形成過程和強度發展,提高漿體結構穩定性。
結  論
(1) 組成是影響泡沫混凝土強度的首要因素,主要包括水泥品種和強度等級、骨料種類與絕干密度、粉煤灰品質、外加劑品種和發泡倍數等。
(2) 泡沫混凝土配合比設計可依據固定原材料重量法和固體混合料體積法進行。即控制單位體積泡沫混凝土漿體中固體組分量和固體組分比例優化。
(3) 在組成、配比和制備工藝相同的前提下,泡沫混凝土抗壓強度與絕干密度之間具有良好的相關性。通過檢測泡沫混凝土濕密度,進而控制泡沫混凝土絕干密度,從而達到控制泡沫混凝土抗壓強度的目的。
(4) 在水泥-粉煤灰-泡沫-水原料體系泡沫混凝土中,摻加適量粉煤灰將有助于提高泡沫混凝土抗壓強度,提高抗裂性,同時可降低生產成本。泡沫混凝土的組成性研究

      標簽:泡沫混凝土廠家


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