泡沫混凝土的研究进展
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。
《泡沫混凝土力学性能及其弹塑性损伤本构研究》范文

《泡沫混凝土力学性能及其弹塑性损伤本构研究》篇一一、引言泡沫混凝土作为一种新型的建筑材料,因其具有轻质、高强、保温隔热等优异性能,在现代建筑中得到了广泛应用。
随着科技的不断进步和研究的深入,其力学性能及其弹塑性损伤本构模型成为了研究热点。
本文将着重对泡沫混凝土的力学性能及其弹塑性损伤本构模型进行研究。
二、泡沫混凝土力学性能泡沫混凝土的力学性能主要表现在其抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等方面。
首先,抗压强度是衡量泡沫混凝土力学性能的重要指标之一,它反映了混凝土在受到压力作用时的抵抗能力。
实验结果表明,泡沫混凝土的抗压强度受其孔隙率、骨料种类及配比等因素的影响。
其次,抗拉强度和抗剪强度也是评价泡沫混凝土力学性能的重要指标,它们关系到混凝土在受到拉力和剪力作用时的稳定性和耐久性。
三、弹塑性损伤本构模型弹塑性损伤本构模型是描述材料在受到外力作用时产生的弹塑性变形和损伤的本构关系。
对于泡沫混凝土而言,其弹塑性损伤本构模型的研究具有重要意义。
目前,常用的弹塑性损伤本构模型包括基于经典弹塑性理论的本构模型、基于断裂力学的损伤模型等。
这些模型可以有效地描述泡沫混凝土在受到外力作用时的变形和损伤过程。
四、实验方法与结果分析为了研究泡沫混凝土的力学性能及其弹塑性损伤本构模型,我们采用了实验方法。
首先,我们制备了不同孔隙率和骨料配比的泡沫混凝土试样,然后对其进行了抗压、抗拉和抗剪等力学性能测试。
通过实验结果的分析,我们发现泡沫混凝土的力学性能与其孔隙率、骨料种类及配比等因素密切相关。
此外,我们还采用了基于经典弹塑性理论的本构模型和基于断裂力学的损伤模型对实验结果进行了拟合和分析,得出了不同应力水平下泡沫混凝土的弹塑性变形和损伤规律。
五、结论通过对泡沫混凝土力学性能及其弹塑性损伤本构模型的研究,我们得到了以下结论:1. 泡沫混凝土的力学性能受其孔隙率、骨料种类及配比等因素的影响。
在实验条件下,合理的孔隙率和骨料配比可以有效地提高泡沫混凝土的力学性能。
泡沫混凝土的研究和应用最新进展

泡沫混凝土的研究和应用最新进展0引言泡沫混凝土是将泡沫剂水溶液制成的泡沫加入到含硅材料(粉煤灰、砂)、钙质材料(水泥、石灰)、水及外加剂组成的料浆中,经混合搅拌、浇筑成形、养护而成的轻质多孔建筑材料[1]。
按主要成分的不同,泡沫混凝土可以分为不同的品种,常见的有水泥、粉煤灰、陶粒、煤矸石等类型。
随着建筑物向高层、大跨方向发展,建筑材料的自重也越来越受到人们的关注。
作为多孔材料的泡沫混凝土以其轻质、高强、节能、利废、保温隔热等优良特性成为可以替代黏土砖的材料之一。
1泡沫混凝土的物理力学性能泡沫混凝土与普通混凝土在组成材料上的最大区别在于:泡沫混凝土中没有普通混凝土中使用的粗集料,同时含有大量气泡。
因此,与普通混凝土相比,无论是新拌泡沫混凝土浆体,还是硬化后的泡沫混凝土,都表现出许多特殊性能,二者的各项性能指标如表1所示。
由表1中我们可以看出,泡沫混凝土具有以下特点。
1.1轻质由于泡沫混凝土密度小,因此用于高层建筑的内墙材料和其他非承重结构材料,可以有效地减少高层建筑物的自重。
1.2保温隔热性能好由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙,因此具有良好的保温隔热性能。
采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料,具有良好的节能效果。
1.3隔音耐火性能好泡沫混凝土属多孔材料,因此它也是一种良好的隔音材料,在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。
泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧,从而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。
1.4抗震性能好泡沫混凝土由于密度小、质量轻、弹性模量低,在地震载荷作用下所承受的地震力小,震动波的传递速度也较慢,且结构的自震周期长,对冲击能量的吸收快,因而减震效果显著。
1.5其他性能泡沫混凝土在施工工程中可泵性好,这使其特别适用于大体积现场浇筑及地下采空区的填充浇筑工程。
此外泡沫混凝土还有防水能力强,冲击能量吸收性能好,可大量利用工业废渣,价格低廉等优点。
泡沫混凝土的研究和应用进展

粉煤灰 、外加剂等原料的性能及相互配合 比都对其 性 能有 巨大影 响 。 水 泥是影 响泡沫 混凝土 强度 的主要 因素之 一 。 一
般情 况下 , 水泥 掺加 量越 高 , 沫混 凝 土抗压 强度 越 泡 高 ; 泥强度等 级越高 , 沫混凝 土抗 压强度 越高 。 水 泡
缺点是 发泡剂用 量大 , 成本 高 , 而且泡 沫泡径 不均 匀 ,
21 发 泡剂 .
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备 泡沫 混凝 土用 发泡 剂 。 2 原 料及 配合 比 . 2 生产 合格 的泡沫混凝 土 , 了发 泡剂 以外 , 除 水泥 、
在 生产 中 , 沫 混凝 土 砌块 是 以水 泥 、 煤 灰 、 泡 粉 石灰 、 和外加 剂等 为主要 原 料经 掺合 均匀 后 , 砂 加人
适量水 充分搅 拌 制成料 浆 ,同时迅 速将 发 泡剂 水溶 液经 发 泡机 制成 泡沫 吹 人 , 混合 搅 拌 , 筑 成 型 , 经 浇 养护 而成 。 生产 工艺 中最 重要 的一 环是 泡 沫 的发泡 技术 及 加入 方式 , 泡剂发 泡 技术 目前 主要 有三 种 , 发 第一 种 是 发泡剂 溶于 水 , 与水 泥料浆 均匀 搅拌 。 再 此方 法的
新 型 生态 型发 泡混 凝 土 , 度 为 64 g 抗压 强度 密 4 k/ , m
可 达到 45 a . MP 。
发 泡剂 的质量 对 泡沫混 凝 土产 品 的性 能影 响 巨 大, 选用 发泡倍 数 大 , 沫稳 定 性好 的发 泡剂 可得 到 泡 孔 径均匀 、 性能 良好 的泡 沫混凝 土 。目前 发 泡剂 的研
泡沫混凝土的应用及其进展

泡沫混凝土的应用及其进展泡沫混凝土是一种以水泥、砂和水为基础材料,通过掺入适量的泡沫剂后,形成微小的气泡,从而降低了混凝土的密度和热导率,使得混凝土具有轻质、隔热、保温等优点的一种新型混凝土。
泡沫混凝土因其独特的性能和广泛的应用领域而备受关注,它在建筑、地基加固、隧道填充、声屏障、绿色环保材料等方面都有着广泛的应用。
泡沫混凝土的应用领域非常广泛,首先在建筑领域中,泡沫混凝土可以用于建筑的隔热保温、墙体填充、地基加固、屋面等各个方面。
在城市建设和房地产开发中,泡沫混凝土可以有效地降低建筑物的自重,减小地基承载力,降低地基沉降;在较差的土壤基础上,泡沫混凝土可以起到加固的作用,提高地基的稳定性。
在地下管道、隧道、桥梁等工程中,使用泡沫混凝土可以减轻工程重量、提高工程安全性,同时减少了施工难度和施工时间。
泡沫混凝土还可以用作声屏障材料,用于高速公路、铁路、机场等场所的噪音隔离和减噪。
除了在建筑领域以外,泡沫混凝土还有一些其他的特殊应用。
例如在农业方面,可以将其用作土壤改良剂,改善土壤的结构和保水保肥能力。
在环保领域,泡沫混凝土可以替代传统的填土材料,减少对自然资源的消耗,同时可以有效地减少废弃物的排放。
在航天、航空等高新技术领域,泡沫混凝土也有着广阔的应用前景,比如用于航空器的减重材料,用于太空站的结构材料等。
随着科技的不断进步,泡沫混凝土的生产工艺和应用技术也在不断地发展和完善。
在泡沫混凝土的生产工艺方面,传统的手工混合方法已经不能满足工程的需求,因此出现了自动化生产线和装备。
自动化生产线可以大幅提高生产效率,减少人工成本,提高产品质量。
在泡沫混凝土的应用技术方面,随着工程技术的不断进步,人们对于泡沫混凝土的要求也越来越高。
比如在建筑领域,对于泡沫混凝土的保温隔热性能、抗压强度、耐久性等方面都有着更高的要求,因此需要对泡沫混凝土的配方、材料选择、施工工艺等方面进行深入研究和优化。
而且,随着泡沫混凝土的不断发展,其种类和品种也在不断地丰富和多样化。
泡沫混凝土的研究进展及应用

泡沫混凝土的研究进展及应用摘要:近年来,泡沫混凝土在工程中得到了广泛的应用。
它是一种多孔材料,具有轻质、隔热、吸声、不燃、抗震等优良特性,能更好地满足建筑节能的要求,提高建筑的安全性。
因此,许多学者研究了掺和剂、发泡剂、骨料、外加剂、纤维、微孔结构等因素对泡沫混凝土的影响。
目前,泡沫混凝土已广泛应用于建筑节能、结构减载、基础回填等领域。
关键词:泡沫混凝土;性能;应用引言泡沫混凝土是一种轻质多孔材料。
它与泡沫玻璃、泡沫陶瓷和泡沫铝一起被称为四种无机泡沫材料,是四种无机泡沫材料中最大、最有前途的一种。
它是迄今为止功能性最大的散装无机轻质材料之一。
它的发明和应用为混凝土开辟了一个特殊的应用领域。
今后,泡沫混凝土将深刻影响人们的生活,造福社会的各个方面。
它的意义不久将变得显而易见。
1泡沫混凝土的发展历程我国泡沫混凝土的发展始于20世纪50年代末,前苏联先进的泡沫混凝土技术和工程应用传入我国,我国开始了泡沫混凝土生产的热潮,并开始形成规模。
但是,由于中苏关系的破裂和文化大革命的影响,我国泡沫混凝土的生产和应用在未来20年基本处于停滞阶段,其发展受到很大影响。
泡沫混凝土在我国的复兴是从现浇开始蓬勃发展的。
20世纪90年代末,泡沫混凝土屋面保温现浇技术首次从韩国传入我国,并在东部沿海地区得到迅速成功的发展。
随着新世纪建筑节能和墙体材料改革的发展,建筑保温越来越受到人们的重视。
泡沫混凝土近10年来发展迅速,进入了发展的高峰期。
在我国大部分地区,特别是北方需要采暖的地区,都有泡沫混凝土的研究和应用实例,主要用于墙体保温和地板采暖保温层,极大地促进了泡沫混凝土的发展和推广。
研发超低密度、高性能泡沫混凝土是未来发展趋势,进一步扩大其应用范围,发挥泡沫混凝土保温材料轻质、隔音、保温、防火、耐久性、环保、安全、低成本等优越性能,可以弥补传统保温材料的诸多缺陷2泡沫混凝土的研究进展2.1掺合料对泡沫混凝土性能的影响在泡沫混凝土的研究中,掺合剂的种类和掺量对泡沫混凝土的自重和抗压强度有很大影响。
泡沫混凝土发泡剂的研究进展

32行业关注Industry FocusCHINA CONCRETE 2012.05 NO.35泡沫混凝土又称发泡混凝土,是通过化学或物理的方式将空气等气体引入混凝土浆体中,经过成型、养护形成含有大量孔洞并具有一定强度的混凝土制品,具有轻质、保温隔热、隔音、不易燃等性能,是一种节能环保建筑材料。
早在上世纪30年代,瑞士人就率先开发了泡沫混凝土技术。
此后逐渐在世界各国得到进一步研究开发,20世纪50年代开始在前苏联、美国等国家的建筑工程应用,我国直到20世纪90年代才开始引进、应用此项技术。
随着对能源问题、特别是建筑节能的关注,泡沫混凝土在国内的研究开发日益深入,各类泡沫混凝土制品产量快速增长。
有数据表明,仅泡沫混凝土保温板一项的产量,在2011年3月~12月的10个月内就由10万m 3上升到250万m 3,扩大了25倍。
随着泡沫混凝土的不断发展,其生产的关键技术—发泡剂的研制也成为行业的研究重点,下面结合已公布的专利文献和科技论文对国内泡沫混凝土发泡剂的研究进展加以介绍。
1 复合型发泡剂复合发泡剂是继松香树脂、动植物蛋白水解液之后着力开发的第四代发泡剂,一般由起泡剂和稳泡剂两部分组成。
起泡剂通常选用发泡倍数高、生成的泡沫坚韧、泌水性好的表面活性剂;稳泡剂一般为胶类物质,通过增加泡沫的液膜黏度、增强液膜表面强度、延缓液膜破裂时间增加泡沫的稳定性。
研究人员发现,配伍使用常规的表面活性剂和稳泡剂,虽然对起泡剂的稳定性能有所改善,但常常遭遇下述困境:泡沫表面黏度小,发泡倍数高,但接触水泥、粉煤灰浆料时破泡严重,破泡后的表面活性剂吸附在水泥、粉煤灰颗粒表面严重影响水泥凝结;泡沫表面黏度大,接触水泥、粉煤灰浆料时虽然破泡减少,但发泡倍数明显降低,单位质量发泡剂的泡沫混凝土产量降低。
洛阳师范学院研发的LC-01型泡沫混凝土发泡剂在此方面取得了进展。
这种新型泡沫混凝土发泡剂区别于其他复合发泡剂的特点在于:起泡剂由具有两个亲水基团(羧基)、一个长链疏水基团(烃基)的新型表面活性剂和单亲水基团的松香皂及具有磺酸基或硫酸根的常规表面活性剂组成,稳泡剂为具有两个或多个亲水基团(羧基或能与钙、镁等离子反应的羟基)的小分子化合物。
泡沫混凝土的研究进展与应用

泡沫混凝土的研究进展与应用摘要:泡沫混凝土是将发泡剂通过机械方式或压缩空气法发泡,然后与水泥砂浆混合搅拌均匀,经过泵送剂或人工现浇施工,经过养护形成的一种含有大量气孔的新型轻质保温材料。
因其结构特性,泡沫混凝土具有轻质、保温、隔热、隔音、耐火、抗震性能好等优点。
目前国家对建筑节能和新型建筑材料不断推进,拓宽了泡沫混凝土的使用范围,泡沫混凝土在建筑节能领域将发挥更加重要的作用。
关键词:泡沫混凝土;原材料;应用1 原材料的种类及影响1.1 水泥水泥是组成泡沫混凝土的最主要成分,在泡沫混凝土体系中主要起到胶结作用,可以调节料浆黏稠度和减少坯体硬化的时间。
在生产之前,不用对水泥做额外的处理。
目前最常用的水泥主要有:硅酸盐系列水泥、硫铝酸盐水泥、高铝水泥等。
1.2发泡剂发泡剂又叫做起泡剂,通过引进气泡方式的不同,分为物理发泡剂和化学起泡剂。
物理发泡剂是指使其水溶液在机械力作用下,引入空气而形成大量稳定泡沫的一种物质。
物理发泡剂都是表面活性剂或者表面活性物质,主要分为松香树脂类、合成表面活性剂类、蛋白质类、复合类。
化学发泡剂是可在水泥净浆中分解或与水泥中成分反应产生气体的物质,常用的化学发泡剂有:铝粉、过氧化氢、氯化铵等[1]。
任何物理发泡剂都可以稳泡剂的形式加入到化学发泡方式的泡沫混凝土中。
1. 3 外加剂外加剂是用来改善泡沫混凝土抗压强度、干密度、干缩值、吸水率等性能的物质,其加入量一般不超过5%。
常用的有减水剂、憎水剂、促凝剂、稳泡剂。
以硅酸盐水泥为基础的泡沫混凝土凝结时间长,以双氧水为发泡剂制备的混凝土,更容易出现塌模现象,所以引用促凝剂来加快水泥的水化、硬化。
减水剂的加入可起到润滑分散的作用,减少了毛细孔的产生;憎水剂可以是憎水性的物质,可充填到毛细孔中,也可与水泥反应生成憎水性成分以减少泡沫混凝土的吸水性。
1.4 掺合料掺合料的作用主要是用于取代一部分水泥,在不影响其性能的情况下以减少泡沫混凝土的成本,常用的掺合料有粉煤灰、矿渣和硅灰。
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泡沫混凝土的研究进展陈骏力学与建筑工程学院土木工程11-7班摘要:泡沫混凝土以其独特的性能以及在建筑保温中的广泛应用,越来越受到人们的重视,并在各领域得到广泛应用。
本文综述了泡沫混凝土的原材料、生产工艺及国内外相关的研究工作,总结了泡沫混凝土在国内外的最新应用进展,并就加强和改善泡沫混凝土的理论研究和实际应用提出了相关建议。
关键词:泡沫混凝土;材料,生产工艺;性能;进展Progress foam concreteChen jun(School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining £Technology , Xuzhou, Jiangsu221116,China)Abstract: Foam concrete for its unique properties and is widely used in building insulation in more and more people's attention, and has been widely used in various fields. This article reviews the raw materials, production processes and related research work abroad foam concrete, foam concrete summarizes the latest progress of the application, and to strengthen and improve the theoretical study and practical application of foam concrete suggestions put forward.Keywords:Materials, production processes; foam concrete performance; Progress泡沫混凝土是将发泡剂溶液通过机械方法制成的泡沫,加入到含硅和钙的材料(水泥、粉煤灰、矿渣粉、石灰和石英砂等)、外加剂、纤维及水等制成的料浆中,经混合搅拌、浇筑成形和养护而成的一种轻质多孔建筑材料。
它与普通混凝土在原材料上最大的区别在于其不使用粗集料,同时引入大量均匀分布的气泡,使得新拌阶段和硬化后的泡沫混凝土能表现出许多特殊的性能,如新拌浆体流动度大、易泵送,硬化后质轻、保温隔热、隔音吸声、不燃和抗震等。
泡沫混凝土不仅可以作为黏土砖的替代品之一,也可以用于其他一些普通混凝土不能胜任的具有特殊性能要求的场合。
因此,近年来泡沫混凝土得到极大的推广应用,并且越来越受到研究者的青睐。
资料统计显示,13年,国泡沫混凝土的年产量由2008年的500万立方米增加到2800万立方米。
我国从2005年开始推行建筑保温节能工程,《民用建筑节能设计标准》中规定,建筑节能要求达到50%,然而目前我国建筑节能达标的建筑不足5%。
北京央视大火等重大火灾让人们对保温隔热材料的防火性能的重要性有了重新认识。
在这种背景下,探讨泡沫混凝土的发展前景意义更加重大。
1、原材料泡沫混凝土的基本原材料为水泥、骨料、水和发泡剂。
为改善泡沫混凝土的性能,常在此基础上添加一定量的活性掺合料、纤维和其他外加剂等。
1.1 水泥泡沫混凝土选择最多的胶凝材料是普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥;另外还有选择镁质发泡水泥(氯氧镁水泥)作为无机胶凝材料的,它是由轻度煅烧菱镁矿(MgCO3)得到的菱苦土(MgO)及氯化镁水溶液反应生成的气硬性凝胶材料。
水泥作为泡沫混凝土的主要胶凝材料,起胶结作用,是其强度的主要来源。
由于泡沫混凝土引入大量气泡,如果发泡剂溶液产生的泡沫稳定性不好,成型后的制品中的泡沫将在水泥料浆硬化前破裂,导致塌模和表面裂缝。
普通水泥价格低,但凝结较慢,因此,宜采用高强度等级早强硅酸盐水泥和早强、快硬特种水泥(如硫铝酸盐水泥和铝酸盐水泥等)。
也可在普通水泥中掺入一定量的高铝水泥和碳酸锂,以调整水泥浆的凝结时间。
1.2 发泡剂发泡剂性能的好坏影响新拌浆体的含气量、流动性和浇筑体的体积稳定性,最终会影响硬化体的表观密度和强度。
因此,发泡剂是生产泡沫混凝土的关键技术之一。
发泡剂的种类主要有:松香类、合成类表面活性剂、蛋白类和复合型。
松香类是第一代发泡剂。
这类发泡剂主要有松香皂和松香热聚物类。
合成类表面活性剂是第二代发泡剂。
这类发泡剂易起泡,发泡倍数高,但是存在泡壁薄、稳定性差以及对混凝土强度影响大等缺点。
蛋白类是第三代发泡剂。
这类发泡剂分为植物蛋白和动物蛋白两类,植物蛋白发泡剂包括茶皂素型和皂角苷型,动物蛋白发泡剂包括水解动物蹄角、水解废动物毛和水解血胶三类。
复合型是第四代发泡剂。
这类发泡剂不再是单一的组。
由于蛋白类发泡剂的突出优点是制出的泡沫特别稳定,可以长时间不消泡,完全消泡时间大多都长于24h,并且发泡倍数也比较满意,所以目前发达国家的发泡剂基本以蛋白类为主。
国内发泡剂由于起步较晚,总体上功能偏少、稳定性差,以致所制备的泡沫混凝土制品强度较低。
但近年来,国内研究者作了大量研究工作,致力于开发性能优良的发泡剂。
利用牛蹄角为主要蛋白质原料,在适量Ca(OH)2和少量NaHSO3存在的条件下,合成出发泡倍数为14、稳泡时间为90min的蛋白类发泡剂。
石行波等利用猪蹄粉也成功制备出蛋白类发泡剂,并且采用与矿物材料发泡相结合的新型模式制备出一系列密度(581~772)kg/m3、抗压强度为(3.0~6.0)MPa的泡沫混凝土砌块。
利用NaOH和人发水解,再加稀盐酸中和,制备出XK型动物蛋白发泡剂,发泡倍数达到30,稳泡时间为6h,该发泡剂性能优异。
还有研究了活性污泥蛋白类发泡剂的泡沫稳定性,这种发泡剂是近年来新研制的蛋白类发泡剂品种,它是污水处理厂用化学方法处理污水剩余污泥而得到的,具有优良的发泡性能。
将质量浓度分别为3.5%的十二烷基硫酸钠溶液与10%的皂素溶液按体积比3∶7复配,制备出SDS 发泡剂,经测试,该复合型发泡剂比单一发泡剂的起泡能力增强,泡沫稳定性提高。
发泡剂最基本的两大性质是起泡能力和泡沫稳定性。
发泡剂的选择应在保证一定的起泡能力的基础上,重视其泡沫稳定性。
泡沫是气体分散在液体中的粗分散体系,由于体系存在着大量的气-液界面,属于热力学不稳定体系,所以泡沫最终还是趋于破坏的。
造成泡沫破坏的主要原因有重力排液、表面张力排液和气泡内气体的扩散。
泡沫稳定性主要取决于液体析出的快慢和液膜的强度,增大溶液的粘度和液膜的粘弹性,可以解决泡沫因上述原因造成的自身破裂问题,如掺加具有泡沫稳定性的表面活性剂和胶状物。
泡沫稳定性的另一方面是泡沫在外界环境中以及与料浆混合时能保持不破裂的性能,它不仅与其自身性能有关,也取决于外界因素的影响。
关于发泡剂的起泡能力和泡沫稳定性问题,研究者做了大量的相关工作。
研究了十二烷基硫酸钠、十二烷基醚硫酸钠等四种合成类表面活性剂制出的泡沫是否适合用于泡沫混凝土的制备,并以此来评价其起泡能力和泡沫稳定性,并且试验测定了发泡剂的浓度和制泡时采用的压力对泡沫的密度和稳定性的影响。
通过将三乙醇胺、烷基苯磺酸钠和阿拉伯胶等复配到蛋白类发泡剂中,所得发泡剂溶液的起泡能力和泡沫稳定性都有不同程度的改善。
研究了非离子表面活性剂、正离子表面活性剂和水溶性高分子化合物等对阴离子表面活性剂类发泡剂的影响,试验表明它们的掺入都有利于泡沫的稳定。
关于发泡剂性能的检测方法,目前为止我国还没有相关的技术标准及规程,因此研究单位和企业都依据自己的情况,采用各自的技术指标和检测方法,所得检测结果缺乏可比性和参考性。
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,包括砂、陶粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯和膨胀珍珠岩等。
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填料泡沫混凝土常使用的活性掺合料有粉煤灰、矿渣粉等。
同时,也可在其中加入非活性掺合料,降低生产成本。
粉煤灰是一种火山灰质活性材料,由于其本身的化学成分、结构和颗粒形状等特征,在混凝土中掺入粉煤灰可产生―粉煤灰效应,即活性效应、形态效应和微集料效应。
另外粉煤灰对混凝土内部的界面也产生影响,称为―界面效应。
由于粉煤灰来料方便,有政策优惠,所以其在泡沫混凝土材料研发和工程应用中比较广泛。
一般来说,泡沫混凝土的强度会随粉煤灰掺量增大而不断下降,其吸水率也会随掺灰量增加而不断升高。
矿渣是高炉炼铁过程的熔融物经淬冷得到的副产品,属于第一类矿物掺合料,矿渣粉颗粒表面粗糙,棱角尖锐,需水量较大。
矿渣粉对和易性的贡献不及粉煤灰,但活性比粉煤灰高,在相同掺量时,掺矿渣粉的泡沫混凝土早期强度一般都比单掺粉煤灰的高,流动性变小,但其7d抗压强度稍大。
在泡沫混凝土中掺入一定量的矿渣微粉,能提高泡沫混凝土的抗压强度,但过多的掺量反而会降低强度。
1.5 纤维在泡沫混凝土中可用木纤维、竹纤维、聚丙烯纤维、纤维素纤维和尼伦纤维等多种低模量纤维。
近来也有研究者做了这方面的相关工作。
将农作物秸秆纤维掺加到泡沫混凝土中,并以该泡沫混凝土作为芯材,以磷镁酸水泥或碱矿渣水泥作为结构面板制成三明治结构,来代替现今常用的外墙墙体,取得了明显的节能效果。
研究发现掺加聚丙烯纤维可以显著提高泡沫混凝土的劈裂抗拉强度,并且干缩率也明显下降,并通过掺加微硅粉和聚丙烯纤维,制备出抗压强度为10.0MPa~50.0MPa的高强泡沫混凝土。
1.6 其他外加剂为满足泡沫混凝土和易性及某些特殊性能要求,泡沫混凝土中须加入不同种类外加剂。
如掺早强剂和速凝剂以加快泡沫混凝土强度发展;掺憎水剂以降低泡沫混凝土吸水率;掺膨胀剂以减少收缩裂缝等。
2、制备方法2.1制备工艺目前泡沫混凝土的制备主要采用预制泡沫混合法,该法是先通过机械的方法制出泡沫,再将制出的泡沫与搅拌好的料浆拌和,其工艺流程如图2所示。
它与加气混凝土最大的区别在于加气混凝土最后是在静停过程中发生化学反应产生气体,硬化后形成气孔。
一般情况下,采用预制泡沫混合法制备出的泡沫混凝土拌和物具有良好的流动性,可以进行远距离泵送和现场浇注,也可生产预制品;而加气混凝土则一般只用于生产预制品,能用于泵送和现场浇注。
2.2 发泡方法采用预制泡沫混合法制备泡沫混凝土时首先需通过机械方法制出泡沫,目前国内外发泡技术主要有高速搅拌制泡和压缩空气制泡两种方式。