泡沫混的凝土组成.docVIP

泡沫混凝土的组成、密度和强度的相关性研究 王武祥 (中国建筑材料科学研究总院，北京100024) 度和抗压强度是泡沫混凝土重要两个技术指标。研究表明，在组成、配比和制备工艺相同，泡沫混凝土抗压强度与绝干密度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。在大量试验基础上，通过回归得到了密度在400kg/m3-100kg/m3之间泡沫混凝土抗压强度与绝干密度的幂方程式，相关系数R2均大于0.95，相关性幂方程式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、、外加剂和水等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、自然或蒸汽养护成。 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。.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(，，水料比为(，，，(经验值 泡沫混凝土设计绝干密度为((kg/m3) 400 500 600 700 800 900 1000 ( 0.69 0.64 0.60 0.56 0.54 0.52 0.50 配合比设计关系式见式(1)和式(2)： k1yC+ k2yf=(干 (1) yf/(yf +yC)=( (2) 水泥、粉煤灰和水用量按式(3)、式(4)和式(5)计算： yf=((干/((1-()k1+(k2) (3) yC=(1-()(干/( (1-()k1+(k2) (4) yw=((yC+yf) (5) 2.2 固定混合料体积法 1m3泡沫混凝土沫混凝土.3 泡沫混凝土浆体密度 泡沫混凝土(湿按式(7)计算： (湿= (1+()(干/((k2+(1-()k1) +V2/Fv (7) 式中：(湿((泡沫混凝土浆体密度，单位为kg/m3； Fv((泡沫剂水溶液发泡量，.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级干排粉煤灰绝干密度(水料比(、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 图 粉煤灰掺量为0时泡沫混凝土密度与抗压强度相关性 图 粉煤灰掺量为10%时泡沫混凝土密度与抗压强度相关性 图 粉煤灰掺量为20%时泡沫混凝土密度与抗压强度相关性 图 粉煤