泡沫混凝土的性能研究

1、摘要随着我国经济的快速发展，城镇化的推进，人们环保节能意识的提高，泡沫混凝土 得到广泛的接受和使用。但是有于起步晚、设备没标准、原材料问题、监管不到位、技 术差、恶性竞争等因素的影响，阻碍了泡沫混凝土的发展。木文主要研究了不同外加剂 和回料对泡沫混凝土的基准配合比和原材料的能影响。通过改变胶粉、引气剂、脱硫渣、 硫酸铝的用量，测定其对泡沫混凝土的性能影响，找到最佳掺量，从而提高泡沫混凝土 性能，增加经济效益关键词：泡沫混凝土强度胶粉引气剂原材料abstractwith chinas rapid economic development，urbanization，peoples environm

2、ental protection energy-saving awareness, foam concrete has been widely accepted and used. but the impact on the late start, no standard equipment，raw materials，the regulation is not in place，a bad，vicious competition and other factors，hindering the development of foam concrete. this paper mainly st

3、udies the foam concrete base influence of mix and raw materials on the properties. by changing the powder，air entraining agent，slag，aluminum sulfate dosage, determined the effect on properties of foam concrete, find the best content, so as to improve the properties of foam concrete, increase economi

4、c benefitskey words： foam concrete strength raw material powder air entraining agentkey words： foam concrete strength raw material powder air entraining agent目录m1abstract1第一章前言11.1泡沫混凝土的发展历程11.2泡沫混凝土的性能21.2.1 g 重轻31.2.2保温性能好31.2.3耐火性能好41.2.4其它性能41.3泡沫混凝土的研宄方向及意义4第二章原材料及性能62.1原、術斗62.1.1 水泥62.1.2粉煤灰62

5、.1.3 硅&72.1.4 纤维82.1.5发泡剂82.1.6减水剂9第三章基准配合比的提出10第ii页3.1确定水泥及其它辅助材料的用量103.2确定理论水胶比103.3确定泡沫混凝土用水量103.4确定水泥净浆体积113.5确定发泡剂的体积113.6确定发泡剂的用量12第四章泡沫混凝土的性能研宄164.1胶粉对泡沫浞凝土的防水性能影响164.2引气剂对泡沫混凝土的影响174.3脱硫渣对泡沫混凝土性能的影响194.4硫酸铝对泡沫混凝土性能的影响204.5泡沫混凝土切割废料对其性能影响22第五章结论及展望245.1 245.2 顧24参考文献错误!未定义书签。致谢26第iii页第一章前

6、言1.1泡沫混凝土的发展历程泡沬混凝土虽然是质量轻的新型建筑用材料，但是它早在几千年前的埃及就已经出现 了，两千多年前的古罗马人把动物血液和各种建筑原材料混合，经搅拌后就可以生成各种 形态的气泡从而制成一种有各种形态气泡的岡定形状建筑材料，这就是现在泡沫混凝土技 术的源头16。而且，他们把动物毛加入泡沫混凝土中，达到今天纤维的作用，从而缓解了 泡沫混凝土的收缩开裂问题。十八世纪后期、十九世纪前期，为了得到更轻质的保温隔热的建筑材料，于是人们通 过控制材料的密度的方法，得到了一种有很多密闭气孔的轻质建材，这才有了现在的泡沫 混凝土技术。泡沫混凝土最早出现是为了保温。所以最早深入全面的研制泡沫混凝

7、土的国 家是北欧，瑞典地处北欧，天气冷，研制一种能够减少热量流失的材料是他们迫切要解决 的问题。在十九世纪初期的欧洲，出现了以预制气泡和水泥砂浆搅拌而制成的泡沫混凝土。 泡沫混凝土产生之后得到了很大的使用和发展，第二次世界大战爆发之后铝粉供应不足，导致加气混凝土也生产赶不上需求，很多国家于是开始大力发展和使用泡沫混凝土， 这样冰渐渐形成现代泡沬混凝土工业化技术体系2。二战爆发后泡沫混凝土主要作用是为 建筑保温，保温技术得到很大的发展，并且很快成熟，可以大量的工业化生产，其屮泡沫 混凝土发展的最好的苏联，制定了一系列的国家标准，并规定了原料和成品的检验方法， 规范检测仪器，为以后泡沫混凝土技术体

8、系和理论体系的发展打下了坚实的基础，一直到 现在这些方法及仪器一直在使用。泡沫混凝土开始广泛应用后，由于其性能优良，很快传播到世界各地。中国和东欧从 前苏联引进，北美洲国家及亚洲的口本韩国等国家则从西欧国家引进，因此泡沫混凝土技 术得到快速传播使用。中国的泡沬混凝土技术主要学习前苏联的，我国在二十世纪中期就已经非常关注泡沬 混凝土，并在中w科学技术研宄院成立了第一家泡沫混凝土试验研制中心。从这以后泡沫 混凝土在我国得到快速发展，并很快形成了一定的生产规模。但是，由于一些大家都知道 的原因，已经快速发展十年左右的泡沫混凝土，在接t来的近二十年时间里棊本在原地踏 步o十一届三中全会后，我们国家的泡

9、沬混凝土技术又有了发展，在珠江三角洲地区广泛 使用现浇泡沬混凝土材料做屋面。从这以后，屋面保温现浇材料技术渐渐內北发展且越來 越成熟。成为泡沫混凝土在我国的第二大应用领域。此外，一九九零初期，我国开始使用 泡沫混凝土地面保温现浇技术与建筑工程回填及岩石回填技术，并在二零零零年后得到了 快速发展。现在，泡沫混凝土第一大应用领域1就是泡沫混凝土现浇地暖保温层技术79现在，虽然我国泡沫混凝土使用和研制技术发展的很快，但是设备技术和高端应用方 面跟欧洲、俄罗斯等发达国家相比仍然有很大的差距。我国市场广阔，其研制使用前景很 广阔。1.2泡沫混凝土的性能泡沬混凝土是一种有很多密闭气泡的轻质混凝土，其显著特

10、点是内部均匀分布着人量的密 闭气泡。和普通混凝土比，普通混凝土中有粗集料，而泡沬混凝土没有，且泡沬混凝土水 胶比很大，含有很多密闭的气泡。大量的气泡让泡沫混凝土有了很轻质量、隔音吸音、隔 热保温、高流动性等好的性能，但同时也有很多缺陷，比如大量的气泡使泡沫混凝土度的 强度的大幅度降低1'4。 泡沫混凝土是混凝土的一种，是属于轻混凝土。其于混凝土的 关系如下图：馄凝土重混凝土ps3500kg/m3普通混凝土p*3500kg/m3轻馄凝土ps3500kg/m3多孔混凝土大孔混凝土轻集料混凝土p=8001400kg/m1i1充气混凝土 图1-1泡沫混凝土与普通混凝土的关系由于泡沬混凝土的特殊

11、性，其与普通混凝土有很大的不同，具体差异如下表:表1-1泡沬混凝土与普通混凝土的性能对比项0泡沫混凝土普通混凝土干容重/kg/m3200150021002500抗压强度/mpa0.315. 020 80弯曲强度/mpa0. 12 0.843. 38. 6弹性模量/gpa0. 61.520 30导热系数/w/m k15003500600900抗冻融性df/%92 98997新拌浆体流动性/mm大于200120180注：冻融循环试验按照astm-c666,表中采用耐久性df作为评价其抗冻性指标，耐久性系数df依下式计算：df=p*n/m式中：p-在n次冻融循环时的相对动弹模量(即与初始动弹模量之比

12、)；n-p降达百分之六十时的冻融循环次数，如p降不到百分之六十则取最终循环数; m最终冻融循环数。综上所述，泡沫砼主要有以下特点：1.2.1白重轻由于气泡数量的差异，泡沫混凝土的干容重一般是200kg/m31500kg/m3,只相当于普 通混凝土的1/121/2,相当于粘土砖的1/31/10左右，也比一般轻骨料砼低。因此在 要求荷重轻的领域可以使用，这是由于其自身比较轻，如果作为墙体材料，可以减轻建筑 的自身重量，这样就对地基的压力减小。1.2.2保温性能好在泡沬混凝土内部均匀分布的大量密闭微小的气孔使其传导热量性能有很大降低，使 保温隔热性得到极大的提高。通常泡沫混凝土密度为300kg/m3

13、800kg/m3的，其导热系数 在0. 05 w/m k0. 3w/m k之间，要低于黏土砖(0. 81w/m k)和普通混凝土( 1. 5w/m k) 126。同理，由于大量微闭气孔的存在使其兵有很好的吸音性，是一种好的隔音吸音轻质材料。因此，泡沬混凝土用在建筑物墙体及屋而材料，既保持温度隔绝热量，又隔绝声音吸 收声音，具有很好的节约能源保护环境的效果。1.2.3耐火性能好冇别于冇机保温材料容易燃烧的特性，作为泡沫混凝土原材料的水泥，是水硬性胶凝 材料，其有不容易燃烧的通性和很好的耐火性能。泡沫混凝土干容重在500900kg/n?范围内的，当其抗压强0.57. 5mpa范围内吋，抗冲击性可以

14、达到一百次，耐火极限可以 达到一百六十多分钟，是一种应该努力发展使用的优质防火材料。1.2.4其它性能通常情况下，泡沫混凝土水胶比比较大，基本不含粗骨料，流动性较好；而微小圆形 的气泡均匀发布在细集料中支撑细骨料，还可以提高混凝土流动性，使泵送的难度降低。 所以，泡沫混凝土非常适合使用在体积很大的现场浇注和地下采空区的填充浇注工程。泡 沫混凝土产品还通过室内温度和适度的变化而调节空气中的含水率，从而改变室内湿度。 此外，在泡沫混凝土使用很多粉煤灰、矿渣等工业生产过程中排出的各种废渣、粉尘及其 它废物，既提高泡沫混凝土的性能，乂降低了其成本、保护了环境，具有非常的好经济效 益。1.3泡沫混凝土的

15、研宄方向及意义近年来，由于我w建筑行业的快速发展及人们节能环保意识的增强，政府大力推进节 能环保政策的实施，节能环保材料得到快速发展。泡沫混凝土以其良好的性能，被广泛使 用。但是目前我国泡沫混凝土主要用于砌块、墙板、屋面保温现浇层、补偿地棊等领域。 国外泡沫混凝土的应用技术比较成熟，应用范围也比较宽。比如作为轻质冋填材料用于岸 墙、跑道、构件、贫混凝土填层、园林绿化等领域。因为泡沬混凝土在我国起步比较晚， 乂受到设备吾标准、原材料差、监管不到位及行业恶性竞争等因素的影响，虽然泡沫混凝 土发展很快，但是技术水平不高，整体规模较小，没有过硬产品，不能大规模生产。为提 高泡沫混凝土的行业技术水平，为

16、大规模生产提供一些控制数据。本文在掺加不同外加剂 和冋料的情况下，测其性能，研究泡沫混凝土的各种性能及影响其性能的因素，解决气泡均匀问题；研宂原料与复合外加剂的选用配比以及其对混凝土性能的影响，优化工艺流程 及设备等；从而进一步扩大适用范围，提高经济效益，并避免一些可以质量问题。第二章原材料及性能2.1原材料2.1.1水泥混凝土的最重要组分是水硬性胶凝材料水泥，水泥可以与水混合后，经过复杂的反位 由可以改变形状的浆体转变成不可改变形状的有硬度的水泥石，如果在其中加入石子、砂 子等，就可以通过胶凝作用1<)1，将这些分散的建筑材料变成一个整体，就是混凝土。泡沫混凝土的稳定性主要取决于组成的

17、各原材料的性质，因为泡沫混凝土要在一定时 间内产生强度，所以在泡沫混凝土内气泡破坏之前水泥要初凝，并且要有一定的强度支撑 整个泡沫混凝土整体，因此-般要选择强度早期增长快的水泥。根据我国的材料情况和成 木选择原材料，配制泡沫混凝土时要用质量波动不大、强度等级大于等于42.5级的早强 型。本实验选用常州金峰水泥有限公司生产的p.0 42. 5水泥表2-1 p.0 42. 5水泥的性能标号矿物掺和料/%比表面积/(:n?安定性抗压强度抗折强度7d28d7d28dp. 0 42. 514.2352合格20. 643.64. 36.8表2-2p.0 42. 5水泥的化学成分()化学成分二氧化硅三氧化二

18、铝氧化钙氧化镁三氧化二铁3二氧化硅3lossp. 0 21.05. 4(65.1.£2. 8( 2:3.2.1.2粉煤灰粉煤灰是火力发电厂煤粉燃烧后排放出来的飞灰，是具有火山灰质活性的混合材料。 粉煤灰内含有大量的球状玻璃体，颗粒粒径一般小于水泥颗粒粒径，其主要成分受到原煤 成分和燃烧条件的影响639。粉煤灰是由很多种颗粒形状组成的，是颗粒堆聚混合的粒群。同时，粉煤灰内有铝酸 盐玻璃体微粒、硅酸盐、海绵玻璃体及微珠均奋很强的活性成分，奋在一般温度时火山灰活性普通，如石英等结晶活性不明显和活性非常不好的莫来石等根本不发生水化反应； 还有组分屮的碳粒则完全不是于火山灰物质12。，粉煤灰只

19、有当氢氧化钙存在时，才能够 与水生成胶凝物质，产生强度。一般粒径在45u m以下的球状粉煤灰颗粒，不要再磨就能 作混凝土掺合料使用1314。试验证明，泡沫混凝土中的对强度影响最大的是水泥，而粉煤灰对强度影响不大。粉 煤灰只是少量替代水泥且减少反应的热量，减少用水量，从而提高泡沫混凝土浆体的流动 性，让气泡在浆体屮分布更加合均匀丑不破泡16。表2-3粉煤灰的化学成分（）化学成分二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁二氧化硅变化范围20 6210 403191450.250. 0242.1.3硅灰2. 1.3. 1硅灰的组成硅灰俗称硅粉，是电弧冶炼硅金属或硅铁合金时的副产品。硅粉根据其碳含量的不

20、 同，颜色可以由白到黑，一般为灰色。硅粉颗粒呈球形，极细，最小颗粒粒径小于0.01 um， 约为水泥粒径的1/100,比表面积为1500020000m2/kg。松散容重为150kg/m3200kg/m3, 密度为2. 22. 5g/cm3。2. 1.3. 2硅灰性能硅粉具有很高的火山灰活性、较小的颗粒粒径和较大的比表面积。虽然硅灰本身棊本 上不与水发生水化作用，但它能够在水泥水化产物氢氧化钙及其他一些化合物的激发下发 生二次水化反应生成具有胶凝性的产物。二次反应产物的填塞作用，加上硅粉的微集料效 应，不仅可使水泥石强度得到提高，为早期泡沫体系提供支撑；还可以使水泥石中宏观大 孔和毛细孔空隙率降

21、低，使凝胶孔和过度孔增加，从而有效改善硬化水泥浆体的微结构， 使泡沫混凝土耐久性得到提高。对预拌混凝土性能的影响：硅粉加入水泥后，由于球状颗粒硅粉粒子极小，他们能 在水泥之间起到“滚珠”作用，增加水泥浆体的流动性，同时还可以填充水泥间的空隙， 从而将空隙间的填充水罝换出来，使之成为自由水，从而增加水泥浆体流动性。另一方面, 由于粒径小，比表面积大，这种大比表面积将影响泡沫混凝土的需水量，甚至泡沫混凝土 的其他性能，所以在使用屮，普遍把硅粉掺量控制在5%10%范围laj，并用减水剂来调节需水量。本实验采用溧阳市正达建材有限公司生产的硅灰，其平均粒径约为0. 1 um化学成分见 表2. 4表2-4

22、硅灰的化学成分（）cao一氧化硅三氧化二铁氧化镁氧化钾氧化钠碳烧失量1.8693.90.580. 270. 850. 171.072.252.1.4纤维纤维是一种比较常用的建筑添加材料，可以增加混凝土軔性，用来防止混凝土a部微 裂纹的变人，提高混凝土的抗裂强度和初性，主要是对于提高泡沫混凝土的抗裂性能效果 显著。试验采用常州天怡公司聚丙烯纤维，其性能如下：表2-5聚丙烯纤维的性能长度/mm密度/(g/cm3)断裂强度/mpa断裂伸长率/%弹性模量/mpa耐碱性能/%190.9192017480099. 72.1.5发泡剂发泡剂是指在掺入其中并经过搅拌充分混合可以生成很多气泡的一类物质，此类物质

23、 是表面活性物质或者表面活性剂3'7。此类物质能在一定程度上减小液体面上的张力，和 空气生成泡沫，并使泡沫在混凝土中非常细小、分部均匀、状态稳定，发泡剂的性能对泡 沫影响很大。结合几种发泡剂的实际，本实验采用上海永铭化工有限公司生产的浓度为27% 的双氧水。其性能如下：表2-6双氧水性能型号颜色密度g/cm3游离酸(以 h2s04 (m/m) %不挥发物ym-3500无色透明1. 110. 050. 102.1.6减水剂减水剂是生产现代高强混凝土的必要组成组分5,它对提高混凝土强度有很大作 用。减水剂是一种可以减弱液膜表面张力的高分子表面活性剂，其由亲水基和憎 水基二部分组成。水中有减

24、水剂之后，他内部的亲水基针对溶液，憎水基针对空 气、固体或非极性液体并作定向排列，并吸附在水表面而降低水的表面张力。显 示出表面活性作用。当把减水剂与水泥混合后，减水剂中的憎水基可以吸附在水 泥质点表而，亲水基团指向水溶液，在水泥颗粒表而形成负电场，使原来水泥絮 状离子屮的自由水因为斥力的作用而释放出来，从而在用水不变的情况下，提高 新拌混凝土的流动度。相同流动度的预拌混凝土，水胶比越低，混凝土强度越高 24。所以，提高泡沫混凝土强度，在木试验中，选择水胶比低的，但不用性能好 的减水剂，流动度会很差，不能与泡沫均匀混合，甚至破泡不能成型。所以，高 效减水剂也是本试验要研宄的重要组分。此外，因为

25、减水剂是高分子表而活性剂， 与同为表面活性剂的发泡剂必需相容，否则添加至泡沬混凝土屮将会破泡，导致 泡沫混凝土中空洞，甚至无法成型。木实验选用的是萘系高效减水剂，减水率15%到25%,与泡沫混凝土相容性 良好，相关性能见表2. 7表2-7萘系高效减水剂技术指标外观固体含量硫酸钠含量氯离子含量掺量棕黄色粉末彡94%10%<0. 5%0. 75%-1. 5%第三章基准配合比的提出根据文献8,作出泡沬混凝土的配合比设计过程。首先要知道泡沬混凝土的干密度， 从而才能控制泡沫混凝土的密度，到达到一定的导热系数和强度。配合比设计的基本原则 如下。3.1确定水泥及其它辅助材料的用量式中：厂为泡沫混凝土

26、干密度（kg/m3）kl为泡沫混凝土养护28 d后，各基本组成材料的干物料总量和制品中非蒸发物总量所确定 的质量系数，对于不同性质水泥和辅助材料有不同的经验值；mc为泡沫混凝土的水泥用量（kg）;为泡沫混凝土屮除水泥外其它的粉料用量（kg）。3.2确定理论水胶比水胶比越大，用水量越多，水泥水化的用水量是一定的，要泌出的水就越多，毛细孔 就越多，密度就越低。强度就低。用水量多的话，还可能导致泡沫混凝土和易性不好，可 泵送性差。所以尽量选择低的水胶比3.3确定泡沫混凝土用水量式中：为需水量；p为基本水料比。根据泡沫混凝土密度，施工和易性和制品的成型情况而定。可作适当调整，一般情况 下取 0. 5-

27、0.6。表3-1 a组（100水泥+11. 8其他粉料）水料比0. 450. 50. 550.600.65流动度（mm）7075120128150表3-2 b组（1份水泥+0. 25份粉煤灰）水料比0. 450. 500. 550.600. 65流动度（mm）556584100110表3-3c组（纯水泥）水料比0.450. 500. 550. 600. 65流动度75100120135150由上表可知，a组是100水泥+11. 8其他粉料，流动度随着水料比的增大是呈折线增大的；b组是 1份水泥+0.25份粉煤灰图，流动度随着水料比的增大呈基本斜直线增大的，c组全用水泥，流动度随 着料比的增大呈

28、斜直线增大的。由此可知流动度是随着水料比的增大而增大的3.4确定水泥净浆体积+.“ +式中：为1 m3泡沫混凝土中&为水泥的密度；由水泥、粉煤灰和水组成的浆体总体积;为辅助材料中的某种材料密度。为水的密度。3.5确定发泡剂的体积v2=k2（-v）式屮：v2为发泡剂在泡沫混凝土屮产生的体积。通过l的体积可推算出所选发泡剂的理论量。3.6确定发泡剂的用量m =/c4 f k)式中：m为发泡剂用量：为发泡剂的活性指数： 为发泡剂反应所产生理想气体体积。 如：h2o20 2h202 2h20+02 t可知，2克分子的川02,可产生1克分子的02,在标准状态下，1克分子气体体积是 22.41，双

29、氧水的分子量是34，所以，h202产气量为：vo=22.4x 1/(2x34)=0. 321/g根据上式，可以用气态方程(v1/t1) = (v2/t2)求出任何温度下ha的产气量，再根据 h202的浓度可算出双氧水的用量11。水泥占干粉料总质量75%,粉煤灰占干粉料总质量的25%,生产lm3的干密度为250kg/m3 (由于实验室条件的限制，和节约资源的原则。将该配合比缩小).泡沫混凝土的牛.产过程中很难控制的是稳定浇筑。就是泡沫混凝土的浆体稠化速率应 与气泡的产生速率保持一定的关系；如果料浆稠化太慢，而气泡产生速度太快则容易塌模、 冒泡，如果稠化太快则气泡很难产生。所以气泡产生过程中料浆的

30、稠化速率与气泡生成速 率这一对矛盾量要保持一定的平衡，即保证在泡沬混凝土稠化的过程屮各种气泡可以稳定 的生成，避免在生产中容易出现塌模、冒泡、沉陷、裂纹等现象。通过实验室试验，验证 了发气稳定性对料浆稠化性的要求，为实际生产过程控制提供了控制发气过程的理论依据。 当在外力作用下产生的应力小于某一定值时，料浆表现出的流动性很差；当应力大于某一定值时，料浆表现出流动性很好。所谓稠化就是料浆的流动性随时间的流逝而流动性 减弱的过程。我们研究泡沬混凝流动性丧失的过程，即流动性随时间变化的动力学，首先 要明确表征料浆流变性质的物理量，并且可以测定出来。我们采用极限切应力(单位是克/平方厘米)作为表征料浆

31、流变性能的一个重要指标。 极限切应力的物理概念是：当料浆在外力作用下产生的切应力等于或大于极限切应力时，将 发生可以看到的流动(状态随时间而变化)。极限切应力是静态应力的最大值。由此可见， 极限切应力越大，料浆表现出的流动性越差;反过来，料浆表现出流动性越好。料浆的极限 切应力随时间的变化过程就是稠化过程。极限切应力用自制的仪器(图1)测定。仪器由一台500克天平改制成。天平一端秤盘 不金属钩钩住提前埋在料浆屮的塑料片。塑料片是用表面稍粗糙的玻璃纤维增强的电工绝 缘薄板，塑料片的尺t为55rmnx70i。另一端的秤盘中放一烧杯。试验前先用另一烧杯平 衡，挂上塑料片后，向烧怀内滴水，当天平游标开

32、始偏转，立即停止滴水。将烧杯内的水 倒入量筒，量其体积，并用尺量塑料片在料浆中的埋设深度h。料浆的极限切应力可由下 式求得：tm = v / 2 bh式中v滴入烧杯的水的体积(cm3),也即水重(g); b-塑料片的宽度(cm); h 一一塑料片在料浆屮的埋设深度(cm)。图3-1测极限切应力的仪器表3-4极限切力测定值测量时间(每隔lomin一次)滴入烧杯的水的体积(cm1)塑料片深入料浆的宽度和深度(mm)极限切应力(g/cm2)103054x690.4203254x670.44303454 x 660. 48403554x620.51503854x630.56604354x640.627

33、04754x670.65图3. 2时间和极限切应力间的关系在气泡产生过程，特别是气泡产生非常多的时候（一般在二十五分钟以内，这时气孔内 压力较大），料浆的极限切应力非常小，发气非常容易。所以料浆的极限切应力必须在气泡 生成过程低于某定值，而在气泡生成后期或生成完成时（约三十五至四十分钟，此吋气孔内 压力小），极限切应力快速变大，即料浆迅速稠化。相同的配合比，料浆的稠化时间是一样的，所以可以通过控制温度来控制发气速度。跟据大量实验测算出实验用水的溫度在2530° c比较合适。按下而步骤制备泡沬混凝土1:按配比准确称量各种原材料，在圆深桶中加水、纤维，然 后搅拌十秒，倒入称量好的原材料搅

34、拌两分钟，加入减水剂搅拌一分钟，倒入h2o2快速搅 拌十秒：将制好的料浆倒入试模中，常温养护2d拆模（因为泡沫混凝土强度较低）。第四章泡沫混凝土的性能研究泡沫混凝土是胶凝材料包裹气泡形成的多孔材料，其强度主要取决于胶凝材料的强 度。泡沫混凝土的性能与组成材料的性质及比例有非常大的关系，所以尽量选择低水胶比, 选用适当比例的矿物摻合料很重要，因为这都与泡沫混凝土的密实度、内部的孔隙率、气 泡的分布情况有关系。木试验选用常用的材料，根据预拌泡沫混凝土的流动性和泡沫混凝 土的抗压强度，探讨不同外加剂对泡沫混凝土的影响。4.1胶粉对泡沫混凝土的防水性能影响通常泡沬混凝土的施工过程要和水直接接触，比如泡

35、沬混凝土进行砌筑和抹灰时，砂 浆中的水直接与泡沫混凝土接触：作为外墙保温板不可避免的灰与渗过砂浆的水接触|23。 为此，需研宄泡沫混凝土在直接与水接触式的吸水性质9。将loommxioommxioomm试块先称重再完全浸入水屮五小时，再称重表4-1不同掺量胶粉对泡沫混凝土防水性的影响胶粉掺量/g试块原重/g5小时后重/g增重（）密度(g/cm3)022429632.2223523531032.32371021728531.42402022429431.62205028037835. 1240图4. 1胶粉掺加量和吸水率间的关系从表4-1可以看出随着胶粉掺入量的增加，吸水率降低后又有所增加，因此

36、胶粉的掺 量在1020g为宜。胶粉有提高防水的作用却不宜多加，胶粉掺量加到50g时，泡沬混凝土没及时稠化， 会出现塌模现象。当胶粉掺量在1020g吋，胶粉同水泥水化产物中的化学键牢固结合在 泡孔间壁水泥基体孔壁的表面，使泡孔间壁水泥基体孔壁的表面有一定憎水性，导致水分 难以进入泡沫混凝土内，为泡沫混凝土带来了较好的憎水性，提高了防水性。当胶粉掺量 提高到50g时，泡沬混凝土的强度有很大的降低，主要是因为胶粉的憎水作用比较快，在 泡沫混凝土没來得及完全水化时，阻碍了水分子的进入，导致水泥水化不完全，使泡沫混 凝土强度降低。所以综合考虑10g是比较合理掺量。4.2引气剂对泡沫混凝土的影响泡沫混凝土

37、有一个较为致命的问题|17，由于其表面都是孔，容易被粉化。这种粉化会 对泡沫混凝土的使用寿命产生致命的影响。引气剂可以改善表面易粉化的问题，下面通过 不同掺量的引气剂对表面粉化的影响。具体数据如下：表4-2不同掺b:引气剂对泡沫混凝土的影响 引气剂掺量/g7d强度/mpa 28d强度/mpa 表面00.510.310.41表面无光泽，起粉。0.210.36表面光滑发亮，局部起粉0. 110.26表面光滑发亮，不起粉0.40 -0.35 -0.30-0.25 -0.20-0.15 -0.10-厂t厂t厂t厂i厂i厂10.00.20.40.60.81.0搶量图4. 2胶粉掺加量与强度间的关系从表中

38、可以看出，随着掺量的增加，泡沫混凝土的表面不再起粉且光滑发亮，但对泡沬混凝土的强度影响较大，7d，28d强度都有不同程度的降低。发泡剂在泡沫混凝土中最 重要的作用是降低表面张力。这事校秤气泡必要条件。当引气剂加入后，浆体表面张力， 就是在浆体内部将发泡剂的分子推向表面，使其在界面层的浓度远大于浆体本体中，是表 面张力下降，达到平衡。在平衡状态下界面层的表面张力最小，就是说界面相对稳定性就 大一些。所以表面不起粉还光滑发亮。但当引气剂持续加入，就破坏平衡，是气泡的数量 增加，从而强度降低。4.3脱硫渣对泡沫混凝土性能的影响水泥是加气混凝土的钙质原材料，主要在料浆浇注后，生成水化产物氢氧化钙，生成

39、 的氢氧化钙与粉煤灰和脱硫渣屮活性成分发生反应，生成品体，形成强度115。在泡沫混凝 土中加入脱硫渣后，具体的试验数据如下：表4-3不同掺量脱硫渣对泡沫混凝土的影响掺量/g稠化时间/小时7d强度/mpa28d 强度/mpa0360.340. 35100720. 280.41200800.470.78掺量/g稠化时间/小时7d强度/mpa28d 强度/mpa300850. 440. 710.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.3-iii厂iii厂i05 01 001 502002503004参蛋/%图4. 3脱硫渣渣掺加量和强度间的关系从表中可以看出掺加后对泡沫混凝上的强度奋较大的

40、提高，随着掺量的提高强度得 到提高，但当掺量为300g时强度有所下降。所以掺量为200g较为合理。由于脱硫渣中含有相对稳定的casorcaso。体系，和石育有相同的组成，因此在料浆刚 开始反应时，能起到缓凝作用，使料浆反应时间延长使反应更充分彻底。脱硫渣渣屮的碳酸钙虽然不能发生水化反应，但是可以在制品屮起到骨架作用，提高 制品强度。脱硫濟濟中活性成分二氧化硅、三氧化流、三氧化二铁通过和钙质原材料水化产物再 一次发生反应，生成水化石榴子石和托贝莫来石，形成晶体18。4.4硫酸铝对泡沫混凝土性能的影响由于泡沫混凝土中有很多的气泡，所以导致强度一直不高，水泥复合激发剂，不光 解决了以前激发剂只能增强

41、水泥早期强度，而不能提高后期强度的问题2q它按下面重量百分比的原料组成：al2s0,45-50°%、工业用盐15-20°%、建筑石灰 15-20%、na2s0j0-14%> 木钙卜 1.5%。在水泥生产中使用该水泥复合激发剂，最主要的是可以提高后期强度，缩短凝结时间，改善安定性。表4-4不同掺量硫酸铝对泡沫混凝土的影响掺量/g7d强度/mpa28d 强度/mpa现象及表面00. 340. 35好50.250.3表而较好150. 280. 26表面较好，气孔大200. 190.31好-»-7d0.36 28d0.34 -0.32 - 0.30- v0.280.

42、260.240.220.200.180.16051015捸量/g202530300. 160.28下沉，试块起粉0.14图4. 4硫酸铝掺量和强度间的关系从上折线图可以看出加入also,后，泡沫混凝土的早期强度并没有像想象屮一样提高。 排除个人测量的误差之外，可能的原因是：a12so4的掺入与配方中某种原料不适应导致， 使a12so,没能发挥它激发早期强度的作用。但细看上图可以发现在掺加15g硫酸铝时，泡 沫混凝土的早期强度高于后期强度，说明掺加15g时是有激发早强的作用的。4.5泡沫混凝土切割废料对其性能影响在实际生产中，泡沬混凝土要切割成300mm见方，厚35mm的板。而泡沬混凝土时浇 筑在模具中的，在切割过程中会有大量边脚料产生，由于较为蓬松，虽不会对环境冇污染, 但占据了较大的地方。当大规模生产时，厂房附近堆积了大量废料，严重妨碍厂家正常生 产。边脚料较为琐碎，用来填埋强度不够高，形状不规则，长短不一，不方便运输。现将废料粉碎过筛（0.615mm）加到泡沫混凝土的料浆中搅拌，不仅解决了废料占用 厂地的问题，还可以将其作为微骨料增加泡沫混凝土的强度。掺加时按水泥的百分比掺加。表4-5不同掺量废料对泡沫混凝土的影响ed?ttg洩0.6-0.5-0.4 -0 3-0 2-0123456掺量废料掺量（）表观密度kg/m37d强度alpa28d 强度/mpa02320.210