对以双氧水为发泡剂的泡沫混凝土的探究

1、对以双氧水为发泡剂的泡沫混凝土的探 究谭 伟魏天伟陈 明 刘红飞( 嘉兴学院建筑工程学院，浙江 嘉兴314001)摘 要: 介绍了以双氧水为发泡剂制备泡沫混凝土的方法，分析了其结构形成的机理，通过改变浆料温度、发泡剂用量、水灰比等影响因素，得到了物理力学性能不同的泡沫混凝土，并对其进行优化选择，研制出了性能优良的泡沫混凝土。关键词: 化学发泡，泡沫混凝土，抗压强度，表观密度，吸水率，软化系数中图分类号: TU528 2文献标识码: A4) 激发剂: 氯化铁( 用量为发泡剂用量的 6% ) 。5) 粉煤灰: 用于替代水泥，减小收缩。设备水泥胶砂搅拌机、恒温干燥箱、万能试验机、电子称、温度计、0引

2、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1 2( 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、浇筑成型、养护而成的轻质多孔 建 筑 材 料。有 投 资 小、规模灵活、见效快、价格低、就地 取 材、利 废 环 保、生 产 方 式 灵 活、易于实施、轻质、保温、隔热、防 潮、隔 声、抗震性好等优 点1。 目前有关泡沫混凝土的研究主要是以上述物理起泡的方法进行 相关泡沫混凝土性质的研究，无机化学发泡方法的研究相对较 少。本次探究主要用无机化学发泡方法制作泡沫混凝土 并 研 究 其抗压强度、密度、吸水率2。1 实验材料、设备及方法烧杯、量筒、模

3、具( 自制) 、切割工具( 自制) 。1 3实验方法1) 试块制作方法4。将发泡剂( 双氧水) 加入由水泥、水、稳泡剂、催化剂等制成的浆液中，充分搅拌后浇筑于模具中，通过双氧水发泡、水泥硬化后成型，最后经过切割得到 100 mm 100 mm 100 mm 的试块，并 标准养护。基本步骤:a 干料( 水泥、粉煤灰、硬脂酸钙) 加入锅中干拌 30 s; b 加入 氯化铁溶液，低速搅拌 1 min，高 速 搅 拌 30 s; c 倒入双氧水搅拌 10 s; d 迅速倒入模具。2) 抗压强度测试方法。将试块放到万能试验机上，以 5 mm / min 的速度压缩 10 cm， 取每块应力应变曲线的最大

4、值，求平均为每组的抗压强度值。3) 表观密度、吸水率和软化系数的测试方法。按照 JG / T 266-2011 泡沫混凝土中方法对试样进行表观密 度、吸水率、软化系数的测试。2 实验结果与分析1) 实验参数及结果。本次探究主要测试泡沫混凝土的 3 d，28 d 抗压强度和表观密度等指标。试验配比及结果见表 1。1 1原材料1) 硫铝酸盐水泥: 根据 GB 20472-2006 硫铝酸盐水泥选用 3 d抗压强度为 42 5 的 快硬硫铝酸盐水泥 ( 河南楼王硫铝酸盐水 泥) ，初凝不早于 25 min，终凝不迟于 3 h。此种水泥活性高，水化 较快，具有快凝、早强、不收缩的特点。2) 发泡剂:

5、以 H2 O2 ( 市 售 30% 浓度工业双氧水 ) 为 发 泡 剂。 H2 O2 可以在 FeCl3 催化下分解，释放出氧气，是化学发泡较好的 气源。通过调节 H2 O2 与 FeCl3 的掺量，可以实现发泡速率及发泡量的可控3。3) 稳泡剂: 以硬脂酸钙为稳泡剂( 占干料的 1 2% ) 。稳泡剂 的使用是化学发泡泡沫混凝土成功制备的必要条件，合适的稳泡 剂可以避免料浆中气泡彼此串通及气体从料浆表面逸出，硬脂酸 钙具有憎水性，粉末状易与胶凝材料充分混合。表 1试样的配比及结果2) 不同的水灰比对试块强度和表观密度的影响5。将表 1 中 1，2，3，4 组数据画成折线图( 见图 1，图 2

6、) 。由图 1 可以看出: 泡沫混凝土的强度随水灰比的增加明显减小，且水灰比越大强度减小得越快。水灰比为 0 5 和 0 6 时，3 d的强度一样，但 28 d 强度是水灰比为 0 5 的大。据观察，较低的 水灰比虽然提高了泡沫混凝土的抗压强度，但同时也增加了浆液收稿日期: 2013-06-05 : 嘉兴学院校级 ST 项目( 项目编号: 851712040)作者简介: 谭 伟( 1991- ) ，男，在读本科生; 魏天伟( 1989- ) ，男，在读本科生; 陈 明( 1992- ) ，男，在读本科生;刘红飞( 1963- ) ，男，教授级高级工程师编号水泥 / g粉煤灰 / g水 / g水

7、灰比发泡剂用量 / %浆料温度 / 3 d 强度 / MPa28 d 强度 / MPa表观密度 / kgm 311 0802706750 54 50250 360 4835321 0802708100 64 50250 360 4532931 0802709450 74 50250 320 3536541 0802701 0800 84 50250 230 2735851 0802708100 63 50250 430 535661 0802708100 64 00250 460 5636471 0802708100 65 00250 290 3328081 0802708100 65 502

8、50 250 2929491 0802708100 64 50210 360 36354101 0802708100 64 50290 240 29282111 0802708100 64 50330 450 51365121 0802708100 64 50390 510 62360第 39 卷 第 24 期2 0 1 3 年 8 月山西建筑130的稠度，使得浆体流动性明显减弱，出现发泡不均匀的情况，同时使得气体膨胀过程所要克服的阻力增大，造成浆料膨胀倍率较 小。由图 2 可知: 水灰比为 0 6 时，泡沫混凝土的密度较小。3) 不同的浆料温度对试块强度和密度的影响。将表 1 中 2，9，1

9、0，11，12 组数据画成折线图 ( 如图 3，图 4 所 示) 。表 2 吸水率和软化系数结果表本次探究制成的泡沫混凝土试块吸水率偏高，这也导致其软化系数偏低。这说明试块开口孔隙和内部连通孔隙较多。将 浸 泡后的试块切开后发现入水深度达 10 mm。3结语1) 泡沫混凝土的强度随水灰比的增加而减小。2) 浆料温度对泡沫混凝土的强度有重要影响。浆料温度决随着浆料温度的增加，泡沫混凝土的强度明显呈增加趋势，表观密度也少量增加，但是都在 29 时有所不同，可能是与环境 温差有关。浆料温度越高，硫铝酸盐水泥水化越快，成型越早，所以密度将会有所提高。本次试验硫铝酸盐水泥、粉煤灰等温度为15 ，欲得到

10、39 的浆料温度，水温需 58 ，虽然得到的试块强 度较高，但在实际中难以做到。4) 不同的双氧水用量对试块强度和密度的影响。将表 1 中 2，5，6，7，8 组数据画成折线图( 见图 5，图 6) 。双氧水用量为 4% 时强度最高，且强度和表观密度随双氧水 的用量都呈减小趋势。随着双氧水用量的增加，泡沫混凝土的孔径明显增大，见图 7。5) 选做的几组测试吸水率和软化系数的结果见表 2。定了其早期强度的发展，温度越高，双氧水 分 解 越 快，成 型 越 快，水化越充分。环境温度对泡沫混凝土的强度也有一定的影响。3) 双氧水用量的变化对泡沫混凝土的强度和表观密度都有 明显影响。随着用量的增加，强

11、度和表观密度都会有所减小。 参考文献:1闫振甲 泡沫混凝土发展状况与发展趋势J 混凝土世界，2009( 5) : 48-55徐 文，钱 冠 龙 用 化 学 方 法 制 备 泡 沫 混 凝 土 的 试 验 研 究J 混凝土与水泥制品，2011( 12) : 1-4刘中兴，谢传欣，石 宁 过氧化氢溶液分解特性研究J齐鲁石油化工，2009( 2) : 99-10223编号2561011吸水率 / %42 241 465 258 587 4软化系数0 530 580 300 480 20山西建筑第 39 卷 第 24 期2 0 1 3 年 8 月Vol 39 No 24Aug2013131SHANXI

12、 ACHITECTUE文章编号: 1009-6825( 2013) 24-0131-03多孔玄 武岩配合比设计及路用性能检验 贾一兵1( 1 内蒙古阿拉善盟公路局，内蒙古 阿拉善盟娟22 西安公路研究院，陕西 西安张750300;710054)摘 要: 在对原材料质量检验的基础上，探讨了沥青混合料配合比设计要点，并对其路用性能进行了检验，试验结果表明: 通过合理的配合比设计，多孔玄武岩可用于上面层，且各项马歇尔体积指标和路用性能均能满足相关规范要求，并确定了矿料级配和最 佳油石比。关键词: 道路工程，沥青混合料，多孔玄武岩，配合比设计中图分类号: TU521文献标识码: A别见表 2 表 4。

13、0 引言JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范规定石料的吸 水 率不大于 2% ，而多孔玄武岩的吸水率通常都在 2% 以上，吸水率 的增大对沥青混合料配合比设计必然产生影响，在进行配合比设 计时必须考虑石料吸收沥青的问题。此外，多孔玄武岩表面孔隙 多，集料表面较为粗糙，对沥青混合料的成型也会产生一 定 的 影 响。由于受原材料限制，山西河运高速在上面层的部分路段采用 了多孔玄武岩作为原材料，并在室内进行初步配合比设计研究。表 2 粗集料技术指标试验结果原材料11 1 沥青采用山西宇通 SBS 改性沥青，各项指标检测结果见表 1。表 1 改性沥青技术指标试验结果表 3 细集料技术指标

14、试验结果表 4 填料技术指标试验结果1 2 矿料所用粗集料为山西平定石料厂生 产的多孔玄武岩，规 格 为9 5 mm 16 mm，4 75 mm 9 5 mm，2 36 mm 4 75 mm，机制砂 为山西寿阳石料厂生产，矿粉自制。粗集料、细集料和填料指标分1 3抗剥落剂采用西安华泽道路材料有限 公 司 生 产 的 PA-1 型 抗 剥 落 剂，用量为沥青质量的 0 5% 。櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅4李启金，李国忠 轻质泡沫混凝土新型制备方法的研究J砖瓦，2012( 7) : 25-285毛晓红，张 婷 水料比对泡沫混凝

15、土性能影响的试验研究J 水工试验，2010( 3) : 67-68esearch on foam concrete taking hydrogen peroxide as foaming agentTAN Wei WEI Tian-wei CHEN Ming LIU Hong-fei( Architecture and Engineering Institute，Jiaxing University，Jiaxing 314001，China)Abstract: This paper introduced the method preparing foam concrete taking hyd

16、rogen peroxide as foaming agent，analyzed its structure formation mechanism，through changing the slurry temperature，foaming agent dsoage，water cement ratio and other factors，gained the foam concrete with different physical and mechanical properties，and made optimization and selection，developed the fo

17、am concrete with excellent performanceKey words: chemical foaming，foam concrete，compressive strength，apparent density，water absorption，softening coefficient收稿日期: 2013-05-31作者简介: 贾一兵( 1966- ) ，男，高级工程师; 张 娟( 1980- ) ，女，高级工程师技术指标实测值项目要求值表观相对密度2 7172 50含水量 / %0 41亲水系数0 58 0 8塑性指数 / %2 9 4加热安定性无变化实测记录外观无

18、团粒结块无团粒结块技术指标实测值项目要求值表观相对密度2 7152 5坚固性( 0 3 mm 部分) / %5 412棱角性( 流动时间) / s3430亚甲蓝值 / gkg 14 325技术指标实测值项目要求值针入度( 25 ，100 g，5 s) /0 1 mm60 560 80针入度指数 PI0 73 0 4密度( 15 ) / gcm 31 030实测值延度( 5 cm / min，5 ) / cm30 630软化点( 环球法) / 83 25548 h 离析软化点差 / 1 12 5闪点( COC) / 326230弹性恢复( 25 ) / %8865135 运动粘度 / Pas2 03 0溶解度( 三氯乙烯) / %99 499薄膜加 热试验，163 ，5 h质量损失 / %0 12 1 0残留针入度