泡沫混凝土组成、密度、强度相关性研究

合集下载

泡沫混凝土性能研究报告

泡沫混凝土性能研究报告

泡沫混凝土性能研究报告
泡沫混凝土是一种轻质高性能混凝土,由水泥、砂、水和稳泡剂组成,其内部充满了气泡。

其独特的结构使得泡沫混凝土具有比普通混凝土更轻、更绝热、更吸音等优点。

为了研究泡沫混凝土的性能,我们进行了一系列的试验。

首先,我们研究了泡沫混凝土的密度与强度的关系。

我们制备了不同密度的泡沫混凝土试件,并测定了它们的抗压强度。

实验结果表明,泡沫混凝土的密度与抗压强度呈负相关关系,即密度越大,抗压强度越低。

这是因为泡沫混凝土内部的气泡可以减少混凝土的密实度,从而降低了其强度。

其次,我们研究了泡沫混凝土的导热性能。

我们测定了不同密度的泡沫混凝土样品的导热系数,并通过计算得出了泡沫混凝土的导热性能。

实验结果表明,泡沫混凝土的导热系数随着密度的增加而降低,即密度越大,导热性能越好。

这是由于泡沫混凝土内部的气泡可以减少热传导的路径,从而提高了其绝热性能。

最后,我们研究了泡沫混凝土的吸音性能。

我们测定了不同密度的泡沫混凝土样品的吸声系数,并通过计算得出了泡沫混凝土的吸音性能。

实验结果表明,泡沫混凝土的吸声系数随着密度的增加而提高,即密度越大,吸音性能越好。

这是由于泡沫混凝土内部的气泡可以吸收声波的能量,从而减少了声波的反射和传播,提高了其吸音性能。

综上所述,泡沫混凝土具有较低的密度、较好的绝热性能和吸
音性能。

它在建筑、隔声、装饰等领域具有广泛的应用前景。

但是,由于其强度较低,使用时需要注意加强结构设计,以确保其安全可靠性。

同时,还需进一步研究泡沫混凝土的耐久性和工程应用技术,以推动泡沫混凝土的工程应用和推广。

泡沫混凝土的制备与性能研究

泡沫混凝土的制备与性能研究

泡沫混凝土的制备与性能研究一、引言泡沫混凝土是一种轻质、高强、保温性能好的新型建筑材料,由于其独特的性能和优良的机械性能,被广泛应用于建筑、道路、桥梁、水利、隧道、地铁等领域。

本文主要探讨泡沫混凝土的制备方法及其性能研究,以期推动泡沫混凝土的应用和发展。

二、泡沫混凝土的制备方法1.化学发泡法化学发泡法是一种常见的泡沫混凝土制备方法,其原理是利用物理化学反应产生气体,使混凝土中形成大量的气孔,从而达到减轻重量的目的。

该方法需要使用发泡剂,一般为有机物或无机物,常用的有蛋白质类、有机酸类、氧化剂等。

其中,蛋白质类发泡剂具有较好的稳定性和发泡性能,但成本较高。

2.物理发泡法物理发泡法是利用机械设备将空气注入混凝土中,使混凝土形成气孔的方法。

其优点是操作简单,无需使用发泡剂,成本低廉,但制备过程中容易产生大气泡,影响泡沫混凝土的性能。

3.复合发泡法复合发泡法是将化学发泡法和物理发泡法相结合的方法,利用化学发泡剂在混凝土中产生气泡,同时使用物理发泡设备控制气泡大小和分布,以获得更好的泡沫混凝土性能。

三、泡沫混凝土的性能研究1.密度泡沫混凝土的密度是影响其力学性能和保温性能的重要因素。

研究表明,泡沫混凝土的密度一般在200-1600kg/m3之间,随着密度的增加,其抗压强度和热传导系数均会增加。

2.力学性能泡沫混凝土的力学性能主要包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量等指标。

研究表明,泡沫混凝土的抗压强度一般在0.5-10MPa之间,而其抗拉强度较低,一般在0.01-0.2MPa之间。

此外,泡沫混凝土的弹性模量较低,一般在0.1-4GPa之间。

3.保温性能泡沫混凝土的保温性能是其重要的应用价值之一。

研究表明,泡沫混凝土的热传导系数一般在0.05-0.2W/m·K之间,具有较好的保温性能。

同时,泡沫混凝土的吸水率较低,一般在5%-20%之间,也有利于其保温性能的提高。

4.耐久性能泡沫混凝土的耐久性能是其应用于建筑领域的重要指标之一。

泡沫混凝土的制备条件和性能研究

泡沫混凝土的制备条件和性能研究

泡沫混凝土的制备条件和性能研究一、引言泡沫混凝土是一种轻质多孔材料,由水泥、砂子、发泡剂和水组成,具有低密度、保温隔热、吸声隔音、抗震性能好等特点,被广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。

本文将从制备条件和性能两个方面进行详细的研究。

二、制备条件1.材料选择泡沫混凝土的材料选择直接影响到泡沫混凝土的性能。

通常情况下,水泥、砂子、发泡剂和水是制备泡沫混凝土的主要材料。

(1)水泥水泥是制备泡沫混凝土的主要基础材料,一般选用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或特种水泥。

在选用水泥时,应根据泡沫混凝土的性能要求选择不同种类的水泥。

(2)砂子砂子是泡沫混凝土中的骨料,质量好坏直接影响到泡沫混凝土的强度和耐久性。

一般选用粒径为0.15~5mm的细砂,具有坚硬、耐磨、不吸水等特点。

(3)发泡剂发泡剂是制备泡沫混凝土的核心材料,其质量好坏直接关系到泡沫混凝土的质量。

发泡剂的种类有无机发泡剂、有机发泡剂和复合发泡剂等。

一般情况下,复合发泡剂具有发泡速度快、泡孔均匀等优点,是制备泡沫混凝土的首选。

(4)水水是制备泡沫混凝土的重要材料,其用量应根据具体情况进行调整。

一般情况下,水量适当可以提高泡沫混凝土的强度和耐久性,但过多会导致泡沫混凝土的强度降低。

2.制备工艺泡沫混凝土的制备工艺通常分为机械搅拌法和手工搅拌法两种。

(1)机械搅拌法机械搅拌法是制备泡沫混凝土的常用工艺,具有工艺简单、生产效率高等优点。

其制备过程为:将水泥、砂子、发泡剂和水按照一定比例放入搅拌机中进行搅拌,待混合均匀后加入发泡剂,继续搅拌,形成泡沫混凝土。

(2)手工搅拌法手工搅拌法是一种简单而又实用的制备泡沫混凝土的工艺。

其制备过程为:将水泥、砂子、发泡剂和水按照一定比例放入搅拌桶中进行搅拌,待混合均匀后加入发泡剂,继续搅拌,形成泡沫混凝土。

三、性能研究1.密度泡沫混凝土的密度是其最重要的性能指标之一,一般情况下,泡沫混凝土的密度在300~1800kg/m3之间。

泡沫混凝土干密度与强度关系

泡沫混凝土干密度与强度关系

泡沫混凝土干密度与强度关系泡沫混凝土是一种由水泡和水泡壁组成的多孔材料,在建筑和工程领域中有广泛的应用。

其中干密度和强度是两个重要的参数,决定了泡沫混凝土的结构和性能。

本文将探讨泡沫混凝土的干密度与强度的关系,并介绍其实验方法和实验结果。

一、实验方法本实验采用泡沫混凝土样本,通过测量其干密度和抗压强度,探究两者之间的关系。

实验流程如下:1. 准备泡沫混凝土样本及其密度测量器材。

2. 对泡沫混凝土样本进行称重,记录质量。

3. 将泡沫混凝土样本在常温常压下自然干燥,直到其质量不再改变,并记录其体积。

4. 用密度计测量泡沫混凝土样本的干密度,并记录数据。

5. 测量泡沫混凝土样本的抗压强度,具体操作为:a. 放置橡皮垫,用钢板压实泡沫混凝土样本,使样本均匀地受力。

b. 放置压力传感器,连通数据采集器。

c. 逐渐增加压力,直到泡沫混凝土样本发生破坏,记录下破坏前最大压力。

d. 通过数据采集器获得的压力数据,计算出泡沫混凝土样本的抗压强度,并记录数据。

6. 将测得的数据整理,绘制干密度与抗压强度的关系曲线。

二、实验结果| 干密度(kg/m³) | 抗压强度(MPa) ||---------|-----------|| 200 | 0.47 || 400 | 0.78 || 600 | 1.23 || 800 | 1.46 || 1000 | 1.67 |同时,我们根据实验数据绘制了干密度与抗压强度的曲线图,如下图所示:三、分析讨论从实验结果中可以看出,随着泡沫混凝土干密度的增加,其抗压强度也相应地增加,呈现出线性关系。

这是因为干密度代表了泡沫混凝土中水泡和水泡壁所占的比例。

干密度越大,水泡壁占比就越大,从而造成泡沫混凝土的压缩强度增加。

此外,还需要注意的是,对于相同干密度的泡沫混凝土,其抗压强度也与其实际制备方式和所使用的原材料成分有关。

因此,在实际应用中需要根据具体需要选择合适的干密度和制备方式。

轻质泡沫混凝土材料性能研究

轻质泡沫混凝土材料性能研究

轻质泡沫混凝土材料性能研究
首先,轻质泡沫混凝土的材料密度较低,一般在300-1800kg/m3之间。

此外,轻质泡沫混凝土还具有热传导系数低、导热系数小、吸水率低等特点,因此被广泛应用于建筑隔热材料中。

同时,由于其轻质性能,可以在降低建筑自重的同时提高抗震性能,因此得到广泛的应用。

其次,轻质泡沫混凝土材料的力学性能优良。

研究表明,轻质泡沫混凝土材料的抗压强度牢固,一般在0.3-4MPa之间,特别是在较小的压应力下表现出优异的延性和耐久性。

此外,轻质泡沫混凝土材料的抗拉、抗剪、抗折强度也很高,可以满足建筑材料和工程应用的需求。

另外,轻质泡沫混凝土还具有良好的耐久性能,研究发现,材料在水浸条件下经过100次循环冻融测试后,其结构完整性保持良好,而在常温条件下经过100年的模拟老化测试后,几乎没有发生明显的老化现象。

这说明轻质泡沫混凝土具有超长寿命和良好的耐久性能。

总之,轻质泡沫混凝土的材料性能是优良的,适用范围广泛。

其中,轻质、保温、隔音、耐火、抗震性能等特点使其成为建筑材料中的佼佼者。

未来,轻质泡沫混凝土将在建筑领域发挥更为广泛的作用,为人们的生活创造更加美好的环境。

泡沫混凝土性能研究

泡沫混凝土性能研究

泡沫混凝土性能研究摘要泡沫混凝土是一种质量轻、强度理想的混凝土。

由于泡沫混凝土中具有空心结构,因此具备较好的吸热和隔绝声音的功能。

文章首先探究了泡沫混凝土的成分、种类以及制作方法,其次分析了泡沫混凝土的各种物理和功能特性,并对其影响因素进行了详细的介绍,最后对泡沫混凝土的不足进行了评价,并对其未来的研究方向进行了展望。

关键词泡沫混凝土;抗压强度;导热系数引言随着全球气候变暖,建筑节能逐渐成为社会关注的重点之一。

泡沫混凝土的密度一般为300~1 800 kg/m3,且具有独特的物理和功能特性,包括能够减少粗细骨料的消耗、流动性较好、孔隙率较高,具备良好的隔热性、耐火性且其质量轻、隔音效果好,抗压强度也非常理想[1]。

泡沫混凝土的发泡工艺方法主要有物理发泡和化学发泡两种。

其中,物理发泡法主要采用预制泡沫混合法,先通过机械的方法制出泡沫,再将泡沫与搅拌好的浆料混合,从而制备出具有良好的流动性的泡沫混凝土混合浆液。

化学发泡法一般采用铝粉、碳化钙和过氧化氢作为充气剂,在混合过程中通过化学反应生成气泡,其产生的气体可以留在混合好的浆液中,从而使得最终混凝土固化后产生多孔结构[2]。

物理发泡法和化学发泡法最根本的区别是有没有发生化学反应而产生新的气体进行发泡。

无论是物理发泡法还是化学发泡法,都可以在很大程度上降低混凝土的密度。

根据泡沫混凝土的密度进行分类:密度范围为300~600 kg/m3时,通常在建筑结构中用于绝缘和填充结构,而密度范围为600~1 200 kg/m3时,可用于建筑结构中的非承重结构(预制块、建筑物外墙、隔墙、保温和隔音墙等)。

密度范围为1 200~1 600 kg/m3时,通常用于建筑结构中的承重结构[3]。

本文首先介绍了生产泡沫混凝土的原材料,接着对泡沫混凝土的物理特性进行了描述,包括工作性、流动性、力学性能等,最后介绍了泡沫混凝土的功能特性,总结了泡沫混凝土在今后的工程应用中还需要注意的问题。

泡沫混凝土密度与抗压强度试验研究

泡沫混凝土密度与抗压强度试验研究

泡沫混凝土密度与抗压强度试验研究一、背景介绍泡沫混凝土是一种轻质混凝土,具有低密度、良好的保温隔热性能和较好的抗压强度等特点,被广泛应用于建筑、道路、桥梁和地铁等领域。

而泡沫混凝土的密度和抗压强度是其重要的工程性能指标,对其性能及应用范围有着重要的影响。

二、密度与抗压强度的关系1. 密度对抗压强度的影响泡沫混凝土的密度是指其单位容积的质量,通常以kg/m³或g/cm³来表示。

研究表明,泡沫混凝土的密度对其抗压强度有着显著影响。

密度越大,泡沫混凝土的抗压强度通常越高,因为高密度泡沫混凝土内部的气泡及孔隙相对较少,导致材料更加紧密,抗压性能更好。

2. 抗压强度与密度的优化关系然而,密度并非越大越好。

过高的密度会增加泡沫混凝土的自重,使其失去轻质混凝土的优势,同时也可能降低其吸声隔热等性能。

需要在满足工程要求的抗压强度前提下,兼顾泡沫混凝土的轻质特性,进行密度的合理优化。

三、泡沫混凝土密度与抗压强度试验研究根据以上背景和关系,我们进行了一系列的泡沫混凝土密度与抗压强度的试验研究。

我们准备了不同密度的泡沫混凝土试件,然后分别进行了抗压强度的试验。

试验结果表明,随着泡沫混凝土密度的增大,其抗压强度也呈现出增加的趋势。

这一结果印证了密度与抗压强度的相关性。

在此基础上,我们进一步开展了抗压强度与密度的优化关系研究。

通过对不同密度下泡沫混凝土的综合性能进行评价及比较分析,确定了在满足工程要求的前提下,泡沫混凝土的最佳密度范围。

这一研究为泡沫混凝土的工程应用提供了重要的理论依据和指导。

四、个人观点和理解在泡沫混凝土的密度与抗压强度之间存在着复杂的关系,密度的优化是一个综合考量各项性能的过程。

在工程实践中,需要根据具体工程要求和条件,综合考虑泡沫混凝土的密度与抗压强度,并进行合理优化,以实现最佳的工程性能。

总结回顾通过本次泡沫混凝土密度与抗压强度的试验研究,我们深入探讨了密度与抗压强度之间的关系,并对其优化关系进行了研究。

轻质泡沫混凝土材料性能研究

轻质泡沫混凝土材料性能研究

轻质泡沫混凝土材料性能研究1. 引言1.1 研究背景目前对于轻质泡沫混凝土材料性能的研究仍然相对不足。

虽然已有一些研究对其制备方法、力学性能等方面进行了探讨,但对于其隔热性能、耐久性和应用前景等方面的研究尚待加强。

有必要对轻质泡沫混凝土的各项性能进行深入研究,以完善其性能表现,拓展其应用领域,为建筑行业提供更为可靠和高效的建筑材料。

本研究旨在通过对轻质泡沫混凝土的制备方法、力学性能、隔热性能、耐久性等方面进行系统研究,深入探讨其材料性能,并展望其未来应用前景,为该材料在建筑领域的应用提供科学依据和技术支持。

1.2 研究目的研究目的是为了探究轻质泡沫混凝土材料的性能特点,为其在建筑领域的应用提供科学依据。

通过深入研究轻质泡沫混凝土的制备方法、力学性能测试、隔热性能研究、耐久性能分析等方面,旨在全面了解该材料的优劣势,为工程应用提供可靠数据支持。

通过对其应用前景进行展望,可以为建筑领域的材料选择和设计提供新思路和方向。

本研究旨在为推动轻质泡沫混凝土材料的发展,提升其在建筑领域的应用价值,促进建筑材料领域的创新和发展。

1.3 研究意义轻质泡沫混凝土是一种在建筑和工程领域得到广泛应用的新型材料,具有优越的性能和广阔的应用前景。

本文旨在对轻质泡沫混凝土的材料性能进行深入研究,探讨其制备方法、力学性能、隔热性能、耐久性能等方面的特点。

通过对轻质泡沫混凝土材料性能的综合研究评价,可以为该材料在实际工程中的应用提供科学依据和技术支持。

研究轻质泡沫混凝土的意义在于推动建筑材料领域的创新发展,促进建筑结构的轻量化和环保化,提高建筑物的抗震、隔热、节能等功能,促进建筑行业的可持续发展。

本研究具有重要的理论和实践意义,将为轻质泡沫混凝土材料的进一步研究和应用提供有益的参考和借鉴。

2. 正文2.1 轻质泡沫混凝土的制备方法研究轻质泡沫混凝土的制备方法研究是该材料研究领域的核心内容之一。

制备方法的选择直接影响到轻质泡沫混凝土的性能表现。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

泡沫混凝土的组成、密度和强度的相关性研究发布时间:2009-12-23文章作者:来源:中国混凝土网【摘要】绝干密度和抗压强度是泡沫混凝土应用时最重要的两个技术指标。

研究表明,在组成、配比和制备工艺相同时,泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具有良好的相关性。

通过控制泡沫混凝土湿密度,进而控制绝干密度,可达到控制抗压强度的目的。

本文在大量试验基础上,通过回归得到了绝干密度在400kg/m³-1100kg/m³之间泡沫混凝土抗压强度与绝干密度的乘幂方程式,相关系数r2均大于0.95,相关性很好。

在水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系中,掺加适量粉煤灰将有助于提高泡沫混凝土抗压强度,提高抗裂性,同时可降低生产成本。

【关键词】泡沫混凝土;粉煤灰;绝干密度;抗压强度;乘幂方程式;相关系数0 前言泡沫混凝土是用物理方法将泡沫剂水溶液制成泡沫,再将泡沫加入到由水泥、骨料、掺合料、外加剂和水等制成的料浆中,经混合搅拌、浇注成型、自然或蒸汽养护制成的多孔混凝土。

其中含有大量封闭孔隙,因而表现出良好的物理力学性能和使用功能,如轻质、保温、隔热、防潮、隔声等。

泡沫混凝土在墙体屋面保温隔热工程、轻质混凝土构件与制品、建筑物地暖系统、大型隧道、高等级公路和地铁回填工程、建筑物轻质垫层、吸隔声屏障等具有巨大的市场需求和广阔的推广应用前景[1-4]。

现阶段我国泡沫混凝土的设计与施工尚缺乏标准和技术规范,只能靠经验或通过大量试验来实施泡沫混凝土应用,不利于泡沫混凝土质量控制和技术发展。

研究原料组成对泡沫混凝土性能的影响,探讨泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相关性,建立绝干密度与抗压强度经验公式,不但能正确指导泡沫混凝土组成优化和配比设计,而且可节省财力,简化试验试配和质量控制工作,加快泡沫混凝土的推广应用。

本文探讨了主要组分对泡沫混凝土强度的影响,建立了最基本的泡沫混凝土配合比设计方法,并以最常用的水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土为研究对象,研究绝干密度在400kg/m³-1100kg/m³之间的泡沫混凝土绝干密度与抗压强度的相关性。

1 组成对泡沫混凝土强度的影响泡沫混凝土主要组组分包括水泥、泡沫剂、骨料、粉煤灰、外加剂和水。

必要时,可根据使用要求增加其它组成,如短切纤维、有机高分子聚合物。

1.1 水泥水泥是泡沫混凝土强度的主要来源,也是首要影响因素。

为达到强度最大化,每个设计绝干密度的泡沫混凝土均有一个最佳水泥用量。

原材料体系不同,水泥用量对泡沫混凝土强度的影响规律并不一致。

在非净浆体系中,泡沫混凝土强度先随水泥用量增加而提高,当超过最佳水泥用量后,强度则随水泥用量继续增加而降低。

在净浆体系中,水泥用量则相对固定,只有水泥强度等级仍对泡沫混凝土强度产生影响。

硅酸盐系列水泥来源广泛、质量稳定、经济、耐久性好,因而被泡沫混凝土行业广泛使用。

硫(铁)铝酸盐第三系列水泥在泡沫混凝土浆体形成、结构稳定性、早期强度发展等方面具有特色,应用逐年增加,在一些特殊重点工程中的应用相继取得成功。

1.2 泡沫剂能产生泡沫的物质很多,但并非所有能产生泡沫的物质都能作为泡沫剂使用。

只有产生的泡沫在与砂(净)浆混合时不破裂,具有足够稳定性,且不影响胶凝材料凝结和硬化的物质才能用于制备泡沫剂。

通过改变泡沫添加量,可制成不同浆体密度和绝干密度的泡沫混凝土,泡沫混凝土强度也将因泡沫引入量不同而不同。

优选泡沫剂品种和确定最佳掺量是制备高性能泡沫混凝土的必要条件。

1.3 骨料制备泡沫混凝土骨料通常分为普通集料、轻骨料和超轻骨料三类。

根据泡沫混凝土密度和强度要求,决定是否采用骨料和采用哪类骨料。

骨料品种和表观密度对泡沫混凝土强度影响明显。

为保证泡沫混凝土密度,用轻骨料比用普通骨料可使水泥浆体形成的结构更致密。

泡沫混凝土抗压强度通常较低,抗压破坏通常发生在含有大量气孔的水泥基基体中。

与普通混凝土相比,使用密度较低的骨料将明显提高泡沫混凝土抗压强度。

1.4 粉煤灰鉴于粉煤灰来源广泛、价格低廉,并具有一定活性,成为泡沫混凝土的首选掺合料。

粉煤灰能显著提高泡沫混凝土的后期强度,改善成型效果。

1.5 外加剂泡沫混凝土常用外加剂包括分散剂、早强剂、速凝剂、防水剂、憎水剂。

早强剂和速凝剂可加速泡沫混凝土结构的形成过程和强度发展,提高浆体结构稳定性。

2 配合比设计研究泡沫混凝土配合比设计依据固定原材料重量法和固体混合料体积法进行。

通过检测泡沫混凝土湿密度,进而控制泡沫混凝土绝干密度和均匀性,达到控制泡沫混凝土抗压强度目的。

2.1 固定原材料重量法以水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土为研究对象。

设计参数:泡沫混凝土设计绝干密度为r干,单位为kg/m³;基本用水量为y w,单位为kg/m³。

基本水料比为ω,取值见表1。

视粉煤灰掺量和泡沫剂质量作适当调整;水泥用量为y c,单位为kg/m³。

水泥水化修正系数k1,经验值取k1=0.10;粉煤灰用量为y f,单位为kg/m³;粉煤灰水化修正系数k2,经验值取k1=0.02;粉煤灰掺量为η,单位为%;表1 ω经验值配合比设计关系式见式(1)和式(2):k1y c+ k2y f=ρ干 (1)y f/(y f +y c)=h (2)水泥、粉煤灰和水用量按式(3)、式(4)和式(5)计算:y f=ηρ干/((1-η)k1+ηk2) (3)y c=(1-η)ρ干/( (1-η)k1+ηk2) (4)y w=w(y c+y f) (5)2.2 固定混合料体积法1m³泡沫混凝土中,由水泥、粉煤灰和水组成的浆体总体积为v1,泡沫添加量v2按式(6)计算。

即配制单位体积泡沫混凝土,由水泥、粉煤灰和水组成浆体体积不足部分由泡沫填充。

v2= k3(1-v1) (6) 式中:v2——泡沫添加量,单位为m³;v1——加入泡沫前,水泥、粉煤灰和水组成的浆体总体积,单位为m³;k3——富余填充系数,k3通常大于1,视泡沫剂质量和制泡时间而定。

主要考虑泡沫加入到浆体中再混合时的损失。

2.3 泡沫混凝土浆体密度泡沫混凝土浆体密度r湿按式(7)计算:ρ湿= (1+ω)ρ干/(ηk2+(1-η)k1) +v2/f v (7)式中:ρ湿——泡沫混凝土浆体密度,单位为kg/m³;f v——泡沫剂水溶液发泡量,单位为m³/kg。

3.泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相关性3.1 试验研究3.1.1 原材料水泥:北京琉璃河水泥厂产42.5普通硅酸盐水泥。

粉煤灰:北京石景山发电厂产ⅲ级干排粉煤灰。

混凝土泡沫剂:白色粉末,ccw-2008型,中国建筑材料科学研究总院研制。

具有起泡、稳泡、增粘、防水功能。

3.1.2 试样制备首先使用高速搅拌机(转速700转/min)将设定比例的泡沫剂水溶液制成泡沫,搅拌时间以泡沫达到均匀、细小、稳定为准。

再按设定比例计量水泥、粉煤灰和水,使用砂浆搅拌机将其搅拌成均匀浆体,搅拌时间控制在180s。

然后在浆体中加入一定体积的泡沫,继续搅拌至均匀为止,预计时间在180s左右。

采用固定混合料体积法和原材料重量法来控制泡沫混凝土混合料密度,进而控制泡沫混凝土密度。

成型好的试件在室内放置,用塑料布覆盖。

2d-5d(时间长短视cfc密度而定)后脱模,在室内密封条件下养护至试验龄期。

3.1.3 性能测试测试试件28d龄期的抗压强度、绝干密度和吸水率,试验方法参照jc/t 1062-2007《泡沫混凝土砌块》进行。

试件尺寸为100mm×100mm×100mm。

3.2 试验结果泡沫混凝土设计绝干密度ρ干取400kg/m³、500kg/m³、600kg/m³、700kg/m³、800kg/m³、900kg/m³和1000kg/m³,对应的基本水料比w分别取0.69、0.64、0.60、0.56、0.54、0.52和0.50,粉煤灰掺量η取0、10%、20%、30%和40%。

测试28d龄期泡沫混凝土的抗压强度和绝干密度。

粉煤灰掺量为0、10%、20%、30%和40%时,泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相关性回归曲线。

回归结果列于表2。

显然,不论是否掺加粉煤灰,还是粉煤灰掺量有所变化,泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具有良好的相关性。

即在组成、配比和制备工艺相同的前提下,泡沫混凝土抗压强度与绝干密度基本是一一对应。

而粉煤灰掺量则对泡沫混凝土抗压强度值产生影响。

表2 泡沫混凝土抗压强度与绝干密度的乘幂方程式4 粉煤灰掺量对泡沫混凝土性能的影响泡沫混凝土设计绝干密度ρ干取700kg/m³、800kg/m³、900kg/m³和1000kg/m³,对应的基本水料比ω分别取0.56、0.54、0.52和0.50,粉煤灰掺量η取0、10%、20%、30%和40%。

含有不同掺量粉煤灰的泡沫混凝土,其28d抗压强度计算结果列于图6。

结果表明,在水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土中,粉煤灰占有适当比例,将有助于提高泡沫混凝土强度,而且可降低成本,降低收缩率,提高抗裂性。

粉煤灰中含有70%以上的玻璃体,主要成分是sio2和al2o3。

在强碱激发作用下将显现胶凝活性。

在泡沫混凝土中,水泥因水化不断放出强碱ca(oh)2,与粉煤灰产生化学反应,生成具有胶凝性能的水化硅酸钙、低硫型和高硫型水化硫铝酸钙,促进泡沫混凝土强度增长。

在早期,粉煤灰几乎不发生火山灰反应,因此随粉煤灰掺量增加,混凝土抗压强度降低。

表现为掺加粉煤灰的泡沫混凝土试块脱模时间长,低绝干密度泡沫混凝土表现极为明显。

随着泡沫混凝土养护龄期增加,粉煤灰火山灰作用和水泥水化反应的促进作用,以及粉煤灰微集料效应,掺加适量粉煤灰的泡沫混凝土抗压强度可以达到和超过纯水泥泡沫混凝土(也称泡沫水泥)。

在本研究中,粉煤灰适宜掺量为20%。

5 结论(1) 组成是影响泡沫混凝土强度的首要因素,主要包括水泥品种和强度等级、骨料种类与绝干密度、粉煤灰品质、外加剂品种和发泡倍数等。

(2) 泡沫混凝土配合比设计可依据固定原材料重量法和固体混合料体积法进行。

即控制单位体积泡沫混凝土浆体中固体组分量和固体组分比例优化。

(3) 在组成、配比和制备工艺相同的前提下,泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具有良好的相关性。

通过检测泡沫混凝土湿密度,进而控制泡沫混凝土绝干密度,从而达到控制泡沫混凝土抗压强度的目的。

(4) 在水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土中,掺加适量粉煤灰将有助于提高泡沫混凝土抗压强度,提高抗裂性,同时可降低生产成本。

相关文档
最新文档