开题报告--温度和养护条件对泡沫混凝土性能的影响

本科毕业论文（设计）工作记录学 院 建筑学院 专 业 土木工程 姓 名 樊* 学 号 200903000000 指导教师 毕业论文（设计）选题申请表（学生用表）学院：建筑学院 时间：2012年9月26日选题情况选题名称温度和养护条件对泡沫混凝土性能的影响学生姓名樊*学号200903000002专业土木工程选题来源导师推荐 学生自拟 其它选择本题目原因绿色建材，又称生态建材、环保建材和健康建材,指健康型、环保型、安全型的建筑材料，在国际上也称为“健康建材”或“环保建材”，绿色建材不是指单独的建材产品，而是对建材“健康、环保、安全”品性的评价。它具有消磁、消声、调光、调温、隔热、防火、抗静电的性能，并具有调节人体机能的特种新型功能建筑材料。现在全世界都致力于这方面的研究。发泡混凝土符合绿色建材的标准。它是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料；具有轻质 、保温隔热性能好、隔音耐火性能好、整体性能好、低弹减震性好、防水性能强、耐久性能好、生产加工方便、环保性能好、施工方便等优点绿色材料的研究对人生活质量的提高是一个最好的方向。 指导教师意见指导教师签字: 年 月 日学院意见院长签字： 年 月 日毕业论文（设计）任务下达书学生樊*（学号200903000000）:一、毕业论文（设计）题目温度和养护条件对泡沫混凝土性能的影响二、主要内容1、配比：已经配好的水泥粉料Xg，加入50Xg的22、27、32、37、42、48水和5Xg的双氧水。2、实验：每组配比做12个试块，再分成两组，一组放在室内养护箱养护，另一组放在室外的环境内养护（记录好养护的温度和湿度），分别测它们3天、7天、28天的强度。在28天的时候，测干密度、吸水率和导热系数，取室内和室外的两个试块放在酒精中终止水化，然后用扫描电镜，经行微观分析。3、整理数据，搜集资料，进行论文的编写。三、基本要求实验注意事项：把磨具刷洗干净，在磨具里面涂上油，不能太多，覆盖均匀就好，磨具下面的洞用塑料布堵上。先称量水泥粉料，然后称双氧水，最后称量固定温度的水。将水和粉料混合后，搅拌1-2min，加入双氧水后，搅拌5-10s，一定要确保混合均匀，然后均匀的倒入磨具中。四、主要参考文献1石行波，霍冀川，尹冰等猪蹄角粉制备蛋白质类混凝土发泡剂及性能研究 J新型建筑材料，2008，62 谢明辉大掺量粉煤灰泡沫混凝土的研究D 吉林：吉林大学，2006 3 邓容有隔热泡沫混凝土的工程应用J建筑技术开发，2001（2 ）：4143 4 石行波，霍冀川，李娴，等.动物蛋白发泡剂制备泡沫混凝土的研究J.硅酸盐通报，2009，28（3）：609-612.5李娟，王武祥.改善泡沫混凝土吸水性能的研究J.混凝土与水泥制品，2001（5）：43-44.6王翠花.泡沫混凝土制备相关技术研究D.南京：南京工业大学，2006.7袁俊.粉煤灰泡沫混凝土屋面材料的研究J.水泥工程，2010（4）：82-84.8赵伟，朱琦，曾金雄.粉煤灰-水泥基泡沫混凝土性能的试验研究J.四川建材，2010，36（4）：28-29.9蔡娜.超轻泡沫混凝土保温材料的试验研究D.重庆：重庆大学，2009.10李龙珠，唐惠东，孙媛媛.利用正交试验法研究泡沫混凝土制备工艺对其强度的影响J.混凝土，2010（8）：23-24.11KEARSLEYA E P，WAINWRIGHT P J.The effect of high fly ash content on the compressive strength of foamed concreteJ.Cement and Concrete Research，2001，31（1）：105-112.12JONES M R，MCCARTHY A.Utilising unprocessed low-lime coal fly ash in foamed concreteJ.Sciencedirect，2005（84）：1398-1409.13孙海燕，何真，梁文泉，等.功能一体化泡沫混凝土性能的研究J.混凝土与水泥制品，2009（3）：58-61.14张磊，杨鼎宜轻质泡沫混凝土的研究及应用现状J. 混凝土，（8）：44-48 15高波，王群力，周孝德混凝土发泡剂及泡沫稳定性的研究J. 粉煤灰综合利用，2004 （1）：13-16 16扈士凯，李应权，罗宁，等 泡沫自身参数对泡沫混凝土性能影响的研究J.新型墙材，2010（5）：28-31 17何继敏新型聚合物发泡材料及技术M一E京：化学工业出版社，2008：3738五、进程安排阶 段起 止 日 期主 要 内 容12012年9月15日2012年10月1日研究文献、完成开题报告并上交22012年10月1日2012年11月20日做实验，记录数据32012年11月20日2013年3月30日整理数据，写好论文并上交六、本毕业设计（论文）任务下达书于2012年06月26日发出。毕业设计（论文）应于2013年04月06日前完成后交指导教师，由指导教师评阅后提交毕业论文（设计）答辩委员会。指导教师（签名）： 学生（签名）： 注：毕业设计（论文）任务下达书一式两份，一份给学生，一份留学院存档。 本科毕业论文（设计）文献综述（学生用表）学生姓名樊*学号2009030000000题目温度和养护条件对泡沫混凝土性能的影响泡沫是气体在液体介质中形成的多相分散体系。由于液气两相密度差大,液体中的气泡通常很快就上升到液面形成泡沫,因此泡沫就是由液膜隔开的气泡聚集物。泡沫是不稳定体系。经过大量实验,纯液体不能形成稳定持久的泡沫,必须有表面活性剂或其它起泡剂的存在,才能得到稳定性较好的泡沫。我们实验中所形成的泡沫是在强力搅拌作用下出现的,在搅拌过程中,气泡间会运动、合并增大以至破裂而消失。而各种泡沫剂的作用就是使产生的泡沫由不稳定体系变成稳定体系。因为它被吸附在气泡表面,使气泡形成双分子膜结构。这是气泡稳定分布的因素之一。此外还加入了新型稳泡剂,它属于阴离子表面活性物质,当掺入料浆后,可被吸附在气泡表面,使气泡形成的双分子膜结构更加稳固,这也是气泡稳定分布的重要因素。再者由于泡沫剂在气泡水膜上的定向分布,降低了水膜的表面张力而增加其稳定性;气泡膜外表面呈疏水层。因而对气泡起稳定和分散作用。还有些引气剂能与钙离子形成难溶物，沉积于气泡的外表面,因而增加了泡的厚度和强度,同样有利于气泡的稳定存在。柳华实、葛曷一等人以建筑石膏为原料,采用松香类复合发泡剂发泡制成石膏保温材料。对石膏保温材料的成型工艺进行了较深入的探讨,并系统研究了各种外加剂对其性能的影响,利用汞压力测孔仪分析了石膏保温材料内部的孔隙率和孔径分布。研究表明,在稳泡剂的辅助作用下,发泡剂可对石膏浆体起到良好的引气作用。发泡剂:由松香、骨胶、NaOH及水按一定比例配制而成的发泡剂。将按配比称量的发泡剂及助剂等溶解于定量拌合水中,充分电搅拌,待有丰富的泡沫后,将称好的石膏等固体粉末混合均匀,再倒入配好的水液中搅拌均匀,然后浇注成型,约12 h后,即可入模,自然干燥。实验结果表明,加入发泡剂后,样品的表观容重有较为明显的减小,抗折、抗压强度都有所降低。显然样品的内部结构变得疏松,气体填充内部,形成一个多孔状的石膏浆体,因此孔隙率及孔径的分布状况也是一个十分重要的结构因素。一般认为,发泡剂量的增大,孔隙率和孔径的尺寸都增大;孔隙率愈小,孔径愈小。另外,孔隙率和孔径还与成型条件有关。一般情况下,制品的强度和抗水性都会随孔隙率的增加而降低,材料的保温性能会随孔隙率的增加而提高。但是在相同的孔隙率条件下,孔径尺寸愈小,材料的强度、抗水性、保温性会同时提高。这就是理想的细小、闭孔发泡状态。为了便于更好的观察石膏的结构变化,我们可以通过汞压力测孔仪测试不同成型条件下试样的孔径大小以及孔隙分布。由汞压力测孔仪所测得的孔径分布柱状曲线可以清楚的看出不同成型条件下的试样的孔隙率和孔径分布的差别。空白试样,其总的孔隙率为0.2232cc/g,孔径主要分布在1002000 nm之间;成型条件为手搅拌时试样总的孔隙率为的14.3477cc/g,孔径主要分布在4000200000nm之间;成型条件为电搅拌时试样总的孔隙率为28.1760cc/g,孔径主要分布在20000100000nm之间。由以上的分析,我们明显可以看出,加不加发泡剂对石膏泡沫的形成影响很大,既影响气孔的数量又影响气孔的分布。空白试样的孔隙率很低,每克只有0.232mL,且大多孔径都很小,起不到保温隔热效果。而掺加1%的发泡剂后,孔隙率就达到每克1428 mL,孔隙率提高了100倍左右。由此看出发泡剂的发泡作用是非常显著的。经电搅拌的石膏试样泡沫丰富,总的孔隙率是手搅拌试样的孔隙率的2倍,且孔径大小较均匀,分布也集中,保温隔热效果好。经手搅拌的石膏试样孔径分布范围较大,从4000200000nm,气孔大小不一,而大的气孔又容易破裂形成通孔,影响材料的保温隔热性能。所以为了达到保温隔热的目的,我们应该在石膏原料中加适量的发泡剂,而且采用强力电搅拌完成工艺过程。本科毕业论文（设计）开题报告书（学生用表）学生姓名樊*学号20090300000题目温度和养护条件对泡沫混凝土性能的影响一、选题目的、意义随着我国墙体材料改革与建筑节能政策的推行，节能型建筑材料的开发和应用受到广泛的重视，国内大力发展节能、利废、保温、轻体、隔热等新型材料，对泡沫混凝土也进行了深入的研究和开发。目前，我国的泡沫混凝土砌块年产量在50万m3左右，在建筑领域得到了一定的应用，南方地区利用其隔热性能和轻质高强作为框架结构的填充墙，北方地区用作墙体保温层和管道保温套等。此外，现浇泡沫混凝土用于屋面保温层施工、地基补偿等新应用也在不断发展。发泡混凝土通常是用机械方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料(砂、粉煤灰等)、钙质材料(石灰、水泥等)、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇筑成型、养护而成的一种内部含有大量封闭气孔的混凝土J，这种混凝土由于轻质多孔，使其具有良好的物理力学性能我国目前正大力推进符合生态节能、资源利用的建筑材料的研究和开发，现浇轻质发泡混凝土由于其良好性能使得应用前景广阔。从我国局部地区的泡沫混凝土砌块推广过程中来看，高性能和经济优化是生产应用所要达到的主要目标，其中包括研制高效发泡剂、原料与复合外加剂的选用配比以及对混凝土性能影响、工艺流程及设备优化等，进一步在理论和实践上解决好这些技术问题，对于泡沫混凝土的发展应用具有推动意义。二、研究现状及可行性分析1、粉煤灰泡沫水泥轻质墙板和复合墙板粉煤灰泡沫水泥轻质墙板在保持GRC轻质墙板使用效果的基础上，降低了生产成本，具有明显的技术、经济和环境效益。2、其他方面泡沫混凝土的应用在建筑物设计过程中要求在建筑物自重较低的部分其基础需填软材料，泡沫混凝土能较好地满足补偿地基材料的要求，也可作为地面、防静电地板，其他方面泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充、隔声层、隧道衬管回填等3、陶粒泡沫混凝土是将多孔泡沫料浆注入预先放有陶粒的入模后成型，强度随陶粒强度的增长而增加，陶粒泡沫混凝土抗冻性好，经50次冻融循环后重量和强度的降低不超过10。在配制时，陶粒掺量、泡沫掺量、砂率都有其最佳值，而增加水泥用量并不能显著增加混凝土的强度，从降低陶粒泡沫混凝土成本出发，应以粉煤灰代替部分水泥引。 研究的主要重点、难点一些泡沫混凝土工程，主要出现的问题有：强度偏低，体积密度800kg/m850kg/m的泡沫混凝土抗压强度一般低于2.0MPa；硬化表面开裂、吸收大量外来水分。提高泡沫混凝土的强度主要可以考虑以下几个技术途径：选择适宜的配合比；使用高效减水剂并控制适宜的低水灰比；采用优质高效发泡剂；加强泡沫混凝土的早期养护，优化养护制度、加强早期保水；减小泡沫混凝土收缩、掺加适量膨胀水泥、憎水剂，防止开裂和吸水等。三、主要参考文献1石行波，霍冀川，尹冰等猪蹄角粉制备蛋白质类混凝土发泡剂及性能研究 J新型建筑材料，2008，62 谢明辉大掺量粉煤灰泡沫混凝土的研究D 吉林：吉林大学，2006 3 邓容有隔热泡沫混凝土的工程应用J建筑技术开发，2001（2 ）：4143 4 石行波，霍冀川，李娴，等.动物蛋白发泡剂制备泡沫混凝土的研究J.硅酸盐通报，2009，28（3）：609-612.5李娟，王武祥.改善泡沫混凝土吸水性能的研究J.混凝土与水泥制品，2001（5）：43-44.6王翠花.泡沫混凝土制备相关技术研究D.南京：南京工业大学，2006.7袁俊.粉煤灰泡沫混凝土屋面材料的研究J.水泥工程，2010（4）：82-84.8赵伟，朱琦，曾金雄.粉煤灰-水泥基泡沫混凝土性能的试验研究J.四川建材，2010，36（4）：28-29.9蔡娜.超轻泡沫混凝土保温材料的试验研究D.重庆：重庆大学，2009.10李龙珠，唐惠东，孙媛媛.利用正交试验法研究泡沫混凝土制备工艺对其强度的影响J.混凝土，2010（8）：23-24.11KEARSLEYA E P，WAINWRIGHT P J.The effect of high fly ash content on the compressive strength of foamed concreteJ.Cement and Concrete Resear