干混发泡混凝土的制备.pdf
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1、2 0 1 5 年 第 1 1期 (总 第 3 1 3 期 ) N u mb e r 1 1 i n 2 0 1 5 ( T o t a l No 3 1 3 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 实用技术 P RACTI CAL T ECHN0LOGY d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 0 5 5 0 2 0 1 5 1 1 0 4 1 干混发泡混凝土 的制备 赵冰 , 庞华 ( 1 南阳理工学院 土木工程学院,河南 南阳4 7 3 0 0 4; 2 河南中达置业集团有限公司, 河南 南阳 4 7 3 0 0 0 ) 摘要 : 以过碳酸钠为固体发
2、泡剂, 制备出可现场施工的发泡混凝土 。 对干混发泡混凝土的物料配合比进行了优化, 优化后的于 混发泡混凝土组分配合 比为: 水泥质量为 2 0 0 0 g , 砂子质量为 3 5 0 g , 粉煤灰质量为5 0 0 g , 生石灰质量为 2 5 0 g , 过碳酸钠质量为 1 2 0 g , 复合稳泡剂( m f : m硬 脂 =1 : 1 ) 加入量为 1 8 g 。 在此条件下 , 参照 G B T 1 1 9 7 0 1 9 9 7和 J C T 1 0 6 2 -2 0 0 7技术标准 对发泡混凝土的性能进行了测定 , 结果表明: 发泡混凝土的绝干密度为 8 4 0 k g m ,
3、抗压强度为4 0 MP a , 吸水率为 8 3 。 关键词: 发泡混凝土 ; 过碳酸钠 ; 性能 ; 干混砂浆 中图分类号 : T U 5 2 8 2 文献标志码 : A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) l 1 0 1 5 3 0 4 Pr epar a t i on of dr y mi xe d f oam c on cr e t e ZHAO Bi n g , P ANG Hu a ( 1 S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e r i n g Na n y a n g I n s ti t u t e o f T
4、 e c h n o l o g y, Na n y a n g 4 7 3 0 0 4, C h i n a ; 2 He n a n P r o v i n c e Z h o n g d a Gr o u p C o , L t d , Na n y a n g 4 7 3 0 0 0, Ch i n a ) Abs t r a c t: F oa mi n g a g e n t s o d i u m pe r c a r bo na t e h a d b e e n us e d t o p r e pa r e f o a me d c o n c r e t e, wh i
5、c h c o u l d u s e o n s i t e Th e s ui t a b l e ma s s r a - d i o o f t h e f o a me d c o n c r e h a d be e n o p ti mi z e d: m i x 2 0 0 0 g c e me n t , 3 5 0 g s a n d s, 5 0 0 g fly a s h, 2 5 0 g q u i c k l i me, 1 2 0 g s od i u m p e r c a r b o n a t e a n d 1 8 g f o a m s t a b i
6、l i z e r ( m【e 1n : m l。 t t =1: 1 ) t e s t e d t h e f o a me d c o n c r e t e a c c o r d i n g t o GB T 1 l 9 7 0 1 9 9 7 a n d J C T l 06 2 _2 0 O7, r e s u l t s s h o w: o n s ui t a b l e c o n d i tio n, t he f o a me d c o n c r e t eo v e nd r y d e n s i t y i s 8 4 0 k g m , c o mpr e
7、 s s i o n s t r e n g th i s 4 0 MPa wa t e r a b s o r p t i o n i s 8 3 Key wor ds: f o a me d c o n c r e t e; s o d i u m pe r c a r b o na t e; pe r f o r ma n c e; d r y mi x e d mo r t a r 0 引 言 发泡混凝土内部富含丰 富的封 闭气孔 , 具有质 轻、 良 好的保 温隔热性 能、 优异 的隔音 耐火性 能 和 良好 的流 动 性 , 在高层建 筑的非承 重墙体 、 寒 冷或炎热 地区 的围
8、 护结构及地下填充浇筑工程 中受到人们 的普遍关 注 , 目前使用 的发泡剂多为动物蛋 白、 铝粉 、 双氧水 等 卜 , 发 泡混凝土制品多为浆料 , 为 了保 证混凝土质 量 , 大多在工 厂预制成砌块产 品, 在施工现场使用的现浇发 泡混凝 土制 品仍未得到普遍应用 , 因此使用受 到一定 限制 。 过碳酸钠 是一种碳酸钠和过氧化氢利 用氢键所形成 的不稳定 的加 合物, 可 以作为固体 氧源使用 , 当其 溶于水后可 以放 出氧 气 , 同时生成碳酸钠溶液 。 本研究 利用过碳酸钠 的这一 性质 , 制备出可稳定 存放 的过碳 酸钠 , 并将之 与水 泥基材 复配 , 同时 , 为了降
9、低混凝土的表观密度 , 掺入质轻 的粉煤 灰制备干混发泡混凝土 , 可在施工 现场进行搅拌 、 加工 , 扩 大了发泡混凝土的应用领域, 也为发泡混凝土技术的改进 做 出一定 的基础研究 。 1 试验 1 1原料及仪 器 P O 4 2 5级水 泥 , 南 阳 中联水 泥股份 有 限公 司; 砂 收稿 日期 : 2 0 1 5 -0 2 -0 3 子 , 市售 ; 硬脂酸钙 , 工业品, 高密东方化工有限公司 ; 可在 分散骨胶粉 , 工业品 , 河北山维建材有限公司 ; 天津市科密 欧化学试剂有 限公司; 生石灰 , 工业 品, 宜 阳盛丰工 贸有 限 公 司; 过碳酸钠 , 自 制 ( 氧
10、含量 1 4 7 5 ) ; J M A 2 0 0 0 2电子 天平 , 余姚纪铭称重校验设备有 限公司 ; WA W 一 6 0 3微机 控制 电液伺服万能试验机 , 济南试金基 团有 限公司 ; G B T 1 7 6 7 1 _ _ 4 O A型水泥标 准养 护箱 , 北京 中科路 达试验 仪器 有 限公司 ; Z J 4 1 1 3 A搅拌机 , 杭州信祥机 电设备有限公司。 1 2试 验 过 程 将 2 0 0 0 g 水泥 , 3 5 0 g 砂子 , 5 0 0 g 粉煤灰 , 2 0 g生石灰 , 1 2 0 g 过碳酸钠和 1 8 g 复合稳泡 lJ ( r n 日 在 分
11、 散 胶 粉 : m 硬 脂 酸 钙= 1 : 1 ) 混合均匀, 制成干粉砂浆。 加水制成标准试块, 按照国家标准 和行业标准对试块绝干密度、 吸水率和抗压强度进行测定。 1 3分 析 方 法 试样尺寸为 3 0 0 mm x 3 0 0 n q l T l 2 5 m m 试样 的绝 干 密度 、 吸水率测试参照 G B T I 1 9 7 0 - 1 9 9 7 ( J J 气混凝 土体 积密度、 含水率 和吸水率 试验方 法 、 抗压 强度测试 参照 J C T 1 0 6 2 -2 0 0 7 ( 泡沫混凝土砌块 方法进行 。 2结果与讨论 2 1 过碳酸钠加入量对发 泡混凝土性能
12、的影响 过碳酸钠在水中发生分解 , 放 出氧气 , 被称作 固体双 1 5 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 氧水 , 在发泡混凝 土 中, 发泡剂 的用量直接影 响到泡沫混 凝土 的表干密度 、 力学性能和 吸水性 , 因此对 于发泡混凝 土 的性能影响很大 , 本试验利用 自制 的过碳 酸钠作氧 源 , 鲁 邑 稍 过 碳酸钠 加入量儋 ( a ) 在水泥质量为 2 0 0 0 g , 生石灰质量为 2 0 0 g , 粉煤灰质量为 5 0 0 g , 细砂质量为 3 0 0 g , 复合稳泡剂为 l 5 g 条件下, 考察过 碳酸钠加入量对发泡混凝士J
13、生 能的影响 , 结果如图 1 所示。 过碳酸 钠加入 量, g ( b ) 图 1 过碳酸钠加入量对泡沫混凝土性能的影响 通过图 1 可 以看出 , 在过碳酸钠加入量为 1 2 0 g前 , 随 着过碳酸钠加入量的增加 , 混凝土的绝干密度和抗压强度 不断降低 , 吸水率却不断增 大 , 当加 入量达 到 1 2 0 g时 , 发 泡混凝土抗压强度为 3 5 MP a , 吸水率为 8 1 , 绝 干密度 为 7 1 4 k g m , 继续增加 过碳 酸钠用量 , 吸水率 、 绝 干密度 和抗压强度下降幅度不大 , 分析认为这种情况 出现的原 因 可能是 由于过碳 酸钠 用量较少时 , 伴
14、随过碳酸 钠的分解 , 产生大量的氧气 , 自然 引起 发泡混 凝 土绝干 密度不 断下 降 , 泡沫混 凝 土的力 学性 能与 密度 是有 直接关 系 的 , 因此也引起泡沫混凝土抗压强度的下降, 吸水率不断上升 的原因则是过碳酸钠遇水分解产生 的大量气泡 , 造成混凝 土有较多气孔而导致 的, 当其用量过 多的时候 , 泡沫之 间 发生相互 的结合 , 生成大 的气泡 , 并伴 随着搅拌 的进行从 邑 撼 髓 生石灰 加入量 g f a ) 过碳 酸钠加 入量, g ( c ) 混凝土 中逸 出, 综合表现 为混凝 土的绝干密度和 吸水 率 、 抗压强 度 变化 不 大 , 因此确 定 适
15、 宜 过碳 酸钠 加 入 量 为 1 2 0 g。 2 2 生石灰加入量对发泡混凝土力学性能的影响 生石灰遇水生成氢氧化钙 , 放出热量 , 促进水泥水化 , 对过碳酸钠发泡也有一定 的促进作用 , 同时, 氢 氧化钙也 能够激发粉煤灰 活化 , 不过生石灰加入量 太大, 会 引起混 凝土抗压强度不足及吸水率增大 , 因此其加入量对发泡混 凝土性能影响较大 , 一般发泡混凝 土中, 生石灰 的加入量 控制在 5 - 1 5 之间, 在水泥 质量 为 2 0 0 0 g , 过碳 酸钠质 量为 1 2 0 g , 粉煤灰质量为 5 0 0 g , 细砂质 量为 3 0 0 g , 复合 稳泡剂为
16、 1 5 g条 件下 , 考察生石 灰加入量对 发泡混凝土 性能 的影响, 结果如图 2 所示。 生石灰 加入量 g ( b ) 图 2 生石灰加入显对泡沫混凝土性能的影响 通过图 2可以看出, 在加入量 为 4 0 2 5 0 g 范 围内, 随 着生石灰加入量 的增加 , 发 泡混凝 土 的绝干密 度不 断下 降 , 抗压强度也随之降低 , 当加入量为 2 5 0 g时 , 发泡混凝 土的绝干密度为 7 8 2 k g m , 抗压强度为 3 0 MP a , 吸水率 为 8 6 , 继续增大生石灰用量 , 发现泡沫混凝土 的吸水率 和密度反而增 大, 抗 压强度却继续下 降, 分析认 为
17、这种情 况出现的原因可 能是生石灰遇水生成 的氢氧化钙凝结 时 间快, 可以提高水泥的初凝强度, 有利于发泡混凝土早期 的成型。 在生石灰加入量较少的时候 , 随着其的加入 , 对过 碳酸钠的分解有一定的积极意义 , 并 能很好 的将分解后 的 氧气密闭于混凝土 内部 , 而 当其加 入量过大时 , 由于生成 的氢氧化钙 吸水性较强 , 放 出的热量也多 , 还不能 与水泥 形成有效的交联体系 , 因此造成混凝土的吸水率也持续上 1 S 4 生石灰加入量 g ( C ) 升 , 力学性能反而下降 , 至于混凝土 的密度 上升的原 因则 是 由于放热量大 , 过 碳酸钠分解迅速 , 气体逃逸 率
18、高而导 致 , 因此确定适宜 的生石灰加入量为 2 5 0 g 。 2 3 粉煤灰加入量对发泡混凝土力学性能的影响 粉煤灰质轻 , 加入泡 沫混凝土后对 泡沫破坏影 响小 , 同时价格低廉 , 可以降低成本 , 也可以废物利用 , 符合国家 环保政策 , 不过很多粉煤灰钙含量低 , 因此 会降低混凝 土 的力学 性能 , 在水泥质量 为 2 0 0 0 g , 过 碳酸钠 质量 为 1 2 0 g , 生石灰质量为2 5 0 g , 细砂质量为 3 0 0 g , 复合稳泡剂 为 1 5 g条件下 , 考察粉煤灰加入量对发泡混凝 土性能的影 响 , 结果如图 3所示 。 通过图 3可以看出,
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