水胶比对化学发泡法泡沫混凝土性能的影响.pdf
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1、2 0 1 5 年 第 1 2 期 (总 第 3 1 4 期) N u mb e r 1 2 i n 2 0 1 5 ( T o t a l No 3 1 4 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THEORE TI CAL RES EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 1 2 0 0 9 水胶 比对化学发泡法泡沫混凝 土性 能的影响 张运华,冷文辉, 陈仕强,罗战, 王兰,蔡伟 ( 湖北工业大学 化学与化工学院, 湖北 武汉 4 3 0 0 6 8 ) 摘要: 采用化学发泡法制备了普通硅酸盐与硫铝
2、酸盐水泥两种胶凝材料体系的泡沫混凝土, 研究 了水胶比对泡沫混凝土流动 度 、 干密度、 孔结构与抗压强度的影响规律。 结果表明: 当水胶比由0 4 5 增大到 0 6 5时, 普通硅酸盐水泥体系泡沫混凝土的干密 度与抗压强度先增加后减小 , 而 f e r e t ( me a n ) 孑 L 径先减小后增大 ; 硫铝酸盐水泥体系泡沫混凝土的抗压强度与 f e r e t ( me a n ) 孔径 先增加后减小, 而干密度先减小后增加; 当水胶 比为 0 5 5时, 两种胶凝材料体系泡沫混凝土干密度、 f e r e t ( m e a n ) 孔径与抗压强度 都达到极值。 关键词: 化学
3、发泡法; 泡沫混凝土; 干密度; 孔结构 ; 抗压强度 中图分类号 : T U 5 2 8 O 1 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 1 2 0 0 3 0 0 4 Effec t of wa t erbi nder r a t i o on ch em i c al f oami ng f oam c on cr e t e c oncr e t e ZHANG Yu n hu a,LENG We n h u i,CHEN S h i q i a ng,LUO Zh a n,WANG La 力,CAI We i ( S c h o o l
4、o f Ch e mi s t r y a n d C h e mi c a l E n g i n e e r i n g, Hu b e i Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , Wu h a n 4 3 0 0 6 8, C h i n a ) Abs t r a ct : Or d i n a r y Po r t l a n d c e me n t a n d s u l ph oa l u mi n a t e c e me n t f o a m c o n c r e t e v i a c h e mi c a l f o
5、 a mi n g we r e p r e pa r e d, a n d t h e e f f e c t o f wa t e r b i n d e r r a t i o o n fl u i d i t y , d r y d e n s i t y, p o r e s t r u c tu r e a n d c o mp r e s s i v e s tr e n g t h o f foa m c o n c r e m we re s tud i e d T h e res u l t s s h o w t h a t d r y d e n s i ty a n
6、d c o mp r e s s i v e s t r e n g th o f P o r t l and c e me n t foa m c o n c r e t e i n c r e a s e fi r s t l y m a d t h e n d e c r e a s e wi th t h e i n c r e a s e of wa t e r b i n d e r r a t i o ( 0 4 5 t O 0 6 5 ) a n d the f e r e t ( me a n ) p o r e d i a me t e r fi r s t l y d e
7、 c r e a s e s a n d the n i n c r e a s e s T h e f e r r e t ( me a n ) p o r e d i a me t e r a n d c o mpr e s s i v e s t r e n g th of s u l ph o a l u mi n a t e c e me n t foa m c o n c r e t e i n c r e a s e fir s tly a n d t h e n d e c r e a s e wi th the i n c r e a s e o f wa t e r -b
8、i n d e r r a t i o ( O 4 5 t o O 6 5 ) a n d the d r y d e n s i t y f i r s t t y d e c r e a s e s a n d the n i n c r e a s e s Wh i l e t h e wa t e rc e me n t r a t i o i s 0 5 5, t h e d r y d e n s i t y, f e r e t ( me an ) p o r e d i a me t e r a n d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h
9、h a v e rea c h e d the e x t r e me Key wor ds: c he mi c a l f o a mi ng; f o a m c on c r e t e; c h - y d e n s i t y; p o r e s t r u c tur e; c o mp r e s s i v e s tre n g t h 近年来 , 基于国家对节能减排 , 废物利用 , 实现国民经 济可持续发展的新要求, 节能材料的研究越来越受到关 注 。 泡沫混凝土具 有体积 密度小 , 且保 温 、 隔热 与耐火 性 、 隔音性和抗震 性优 良的特点 , 既可工厂
10、化生产 成各种 形状的预制品 , 又可现场浇筑 , 在各类建筑、 尤其是建筑节 能中具有广泛 的应用前 景 。 根据制备工 艺不 同, 泡沫 混凝土可分为物理发泡与化学发泡 , 化学发泡泡沫混凝土 因不需要专用发泡设备 , 制备工艺相对简单 , 受 到越来越 多的关注 。 目前 , 有学者开展了大量发泡剂对泡沫混凝土影响的 研究 - 6 i , 刘立华等 研究 了发泡剂用量对泡沫混凝土性 能的影响 ; 李博等 研究 了水温 、 发泡剂 、 稳定 剂、 速凝剂 对发泡时间的影响。 毛晓红等 研究了水料比对物理发泡 泡沫混凝土性能影响, 谭伟等 研究了水灰 比对内掺 2 0 粉煤灰普通硅酸盐体系双
11、氧水发泡剂法泡沫混凝土力 学性能 的影响。 但水胶 比对化学发泡制备泡沫混凝土的力 学性能 、 干密度与孔结构等性能的影响研究较少 。 收稿 日期 : 2 0 1 5 0 2 1 8 30 由于双氧水在碱性较 高条件下发气速率较快 , 水泥浆 体发泡易坍塌, 为了降低双氧水发泡速率, 采用水泥加粉 煤灰与硫铝酸盐水泥两种低碱胶凝材料体系 , 研究水胶 比 化学发泡法泡沫混凝土干密度 、 孔结构与力 学性能 的影响 规律。 1 试验原材料及 试验 方法 1 1 原材料 与配合 比 选用了华新 P O 4 2 5级水泥 , 青山电厂 I 级粉煤灰 , 湖北凤凰硫铝 酸盐水 泥 , 各种胶 凝材料
12、物理性 能分 别如 表 1 3所示 。 发泡剂为工业用 3 0 浓度 双氧水 , 憎水剂为 硬脂酸钙 , 水 为 自来水 。 试验采用两种低碱度体系 , 普通硅 酸盐水 泥体系 ( P ) 中粉煤灰内掺 4 0 , 硬脂酸钙用量为水 泥的 1 , 纯双氧水掺量为水泥的 3 7 5 , 工业用 3 0 浓度双 氧水中水算为外加水, 硫铝酸盐水泥体系( s ) 中胶凝材料全为 硫铝酸盐水泥, 其他原材料配合比同普通硅酸盐水泥体系。 1 2 化学法泡沫混凝土制备工艺与试验方法 1 2 1 制备工艺 将 干料 ( 水泥 、 粉煤灰 、 硬脂酸钙 ) 加入锅 中干拌至均 加 , 而硫铝酸盐水泥体 系泡沫
13、混凝土 的 f e r e t ( m e a n ) 孔径 随水胶 比的增加先增大后减小 。 其原因是在水胶 比 0 5 5时, 浆体黏度降低, 普通硅酸盐水 泥体系泡沫混凝土 中的气泡阻力减小 , 宜 于气泡 长大, f e r e t ( m e a n ) 孔径增大 ; 而硫铝酸盐水泥 的水胶 比增加时 , 在 不凝结 时可能会导致大气泡溢 出, 不能形成大气泡 , 所 以, 在水胶 比 0 5 5时 , 硫铝酸 盐水泥的 f e r e t ( m e a n ) 孔径 减 j 、 水 胶 比 图3水胶比与干密度的关系 图4水胶比与 f e r e t ( m e a n ) 孔径的
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