生物基发泡剂泡沫特征及其对泡沫混凝土性能的影响

以动物蛋白和微生物蛋白类发泡剂为基础发泡剂,分别与十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)复掺来制备生物基发泡剂,探究CTMAB掺量对生物基发泡剂泡沫性能的影响,并在此基础上研究2种生物基发泡剂对泡沫混凝土宏观性能和微观结构的影响.结果表明:掺加适量CTMAB有利于提高泡沫性能,动物蛋白发泡剂(A型)和微生物发泡剂(M型)中CTMAB的最佳掺量分别为0.7%和0.5%;M型发泡剂制得的泡沫孔径分布均匀且尺寸较小,稳定性优于A型;M型泡沫混凝土的孔径分布均匀且尺寸较小,水化生成C-S-H的钙硅比较低,水化产物结构致密,其抗压强度(3.3MPa)高于A型泡沫混凝土(2.1MPa).     

微生物发泡剂发泡机制及在泡沫混凝土中的应用

以酵母菌为原材料制备微生物发泡剂,揭示微生物发泡剂的发泡机制,并针对不同发泡机制,分别采用混合搅拌法和预制泡混合法制备泡沫混凝土,研究了混泡工艺对泡沫混凝土物理力学性能和微观结构的影响.结果表明:微生物发泡剂既可以利用酵母菌的发酵作用产生CO2形成泡沫,还可以利用酵母菌的自身生化反应降低发泡剂溶液的表面张力,在外力作用下引入空气进行发泡;采用混合搅拌法制备的泡沫混凝土干密度为1 560 kg/m3,抗压强度为3.3 MPa,试样孔径分布均匀且等效孔径相对较小,为880 μm,但酵母菌产生的CO2与水泥水化生成的氢氧化钙(CH)反应形成大量CaCO3,导致成型试件的抗压强度远低于行业标准要求;采用预制泡混合法制备的泡沫混凝土干密度为420 kg/m3,抗压强度为1.1 MPa,试样孔径分布较不均匀且等效孔径相对较大,为1 080 μm,但成型试件中含有大量水化硅酸钙(C-S-H),使得其抗压强度远高于行业标准要求.     

发泡剂利用率对泡沫混凝土性能影响研究

研究了发泡剂掺量对泡沫混凝土的孔径、抗压强度、密度、导热系数以及发泡剂利用率等性能的影响.结果表明:发泡剂掺量(质量分数)为5%~6%时,泡沫混凝土孔径均匀,其抗压强度、密度及导热系数最佳,发泡剂利用率最大.发泡剂利用率和发泡剂最佳掺量的提出对泡沫混凝土的生产具有一定的理论指导意义.     

氯氧镁水泥复合发泡剂的研究

发泡剂是影响发泡氯氧镁水泥性能的重要因素,用1%的十二烷基硫酸钠溶液作为发泡剂,并分别掺加壬基酚聚氧乙烯醚、明胶、茶皂素和改性硅树脂聚醚乳液进行稳泡复配改性,研究复合发泡剂对发泡氯氧镁水泥密度、抗压强度及孔径的影响。结果表明:1%十二烷基硫酸钠中加入浓度为0.5%硅树脂聚醚乳液的复合发泡剂性能最优,发泡倍数由16.80倍提高到17.08倍,半衰期由22 min延长到216.81 min;加入浓度1%明胶复配改性的复合发泡剂性能次之,发泡倍数为16.75倍,泡沫半衰期为55 min。1%明胶改性的复合泡沫与氯氧镁水泥浆体结合时消泡最少,制得的试块泡孔大小均匀、规整,当泡沫添加量相同时,试块密度相对最小,强度较高。     

稳泡剂对碱矿渣泡沫混凝土性能影响的研究

用纤维素醚和糯米浆作为稳泡剂对碱矿渣泡沫混凝土进行改性,用孔结构和比强度等指标探讨其改性的效果。结果表明:分别掺入0.3%纤维素醚和0.4%糯米浆时,其最可几孔径均为0.5 mm,明显小于对照样,且孔径分布均匀,圆度提高;掺纤维素醚的泡沫混凝土,其抗压强度和比强度较对照样最高分别提高25%和20%;掺糯米浆的泡沫混凝土,其抗压强度和比强度较对照样最高分别提高43%和46%。所制备的泡沫混凝土符合预期设计的密度等级为A06、强度等级为FC5的要求。     

新型无机外墙保温材料的设计与研究

设计一种以泡沫混凝土层与密实混凝土层相结合组成的新型无机外墙保温材料,研究泡沫混凝土层拌合料配比、发泡剂种类和加入量等对泡沫混凝土层孔结构、强度、泡沫混凝土层与密实混凝土层的结合牢固度等的影响。结果表明,双氧水发泡剂的发泡效果优于松香皂发泡剂;明胶溶液和水性环氧树脂可以起到稳泡、固泡的作用,同时提高泡沫混凝土层性能以及与密实混凝土层结合的牢固程度;泡沫混凝土层拌合料中,m(水泥)∶m(粉煤灰)∶m(玻璃纤维)=70.7∶18.8∶10.5,控制水灰比为0.33,外加双氧水发泡剂、明胶溶液、水性环氧树脂掺量分别为0.100 ml/g水泥、0.167 ml/g水泥、0.033 ml/g水泥时,制得的泡沫混凝土层密度小、孔结构大小均匀、强度高、与密实混凝土层结合牢固。     

泡沫混凝土孔结构的表征及其对性能的影响

采用压汞法(MIP)、计算机断层成像(X-CT)技术及真空饱水吸水率法测试了泡沫混凝土的孔结构.对由X-CT技术获得的二维切片图,采用Image-Pro Plus软件进行图像分析,实现了对泡沫混凝土宏观孔隙率、孔径分布及孔形状因子等的表征.研究了密度等级和粉煤灰掺量对泡沫混凝土孔结构、抗压强度及吸水率等的影响.结果表明:泡沫混凝土的平均孔径和孔形状因子随其密度等级的降低而增加,掺入适量粉煤灰能够改善泡沫混凝土孔结构和力学性能.     

泡沫混凝土的配合比设计及性能研究

通过对泡沫混凝土的配合比设计,制备A03～A14密度等级泡沫混凝土,对其湿干密度、抗压强度、吸水率和软化系数进行测试,研究湿干密度之间的关系及各密度等级与各性能之间的关系,并对试件裂缝分布和宽度进行观测。结果表明,泡沫混凝土的湿干密度存在正相关性,抗压强度随干密度增加而增大,且存在二次函数关系,干密度等级为A14时的抗压强度最高为26.9MPa;吸水率随干密度等级增加而减小,与干密度成二次函数关系;软化系数与干密度存在幂函数关系,随干密度等级增大而升高。干密度等级高的泡沫混凝土的裂缝分布更狭小且均匀。     

玻璃混合料改性对泡沫玻璃发泡质量影响研究

通过对泡沫玻璃混合料包覆改性、添加石墨发泡剂以及预压成型的实验研究,对烧结成型的泡沫玻璃密度、平均孔径、最大孔径和最大孔径气泡所占比例进行测试,以期获得高性能的泡沫玻璃。试验结果表明:添加2%的有机酸能均匀地包覆在玻璃混合粉料,明显提高粉料的流动性、自然堆积密度和发泡均匀;添加2%的石墨发泡剂也明显改善泡沫玻璃的发泡均匀性,其平均气孔孔径为1mm;预压成型对泡沫玻璃平均气孔孔径影响不大,但可以改善局部大气孔的存在。     

高强高热阻泡沫混凝土的制备及其性能研究

研究了密度等级为A07~A08级,强度等级为C5的高强高性能泡沫混凝土的制备性能研究,测试了不同类别发泡剂、不同水胶比、细骨料掺量、养护方式对高强高性能泡沫混凝土强度、密度、导热系数的影响。试验结果表明,自行配制的复合发泡剂适合制备A07~A08级泡沫混凝土,而动物蛋白发泡剂不适合;泡沫混凝土的水胶比不宜低于0.45,细骨料掺量范围为10%~20%,泡沫密度宜控制在(50±5)kg/m~3;养护方式可采用蒸汽养护,达到快速出厂蒸养温度宜为60℃,最小蒸养时间为8 h;配制成的高强高性能泡沫混凝土抗压强度为5.7 MPa,密度为718 kg/m~3,导热系数为0.147 W/(m·K)。     

泡沫剂品种对泡沫混凝土孔结构和性能的影响研究

研究三种泡沫剂对泡沫混凝土孔结构和力学性能的影响。结果表明,采用三种泡沫剂制备的同密度等级泡沫混凝土的孔径大部分分布在400μm以内,但在不同气孔范围内的分布比率因泡沫剂品种的不同而有所差异。泡沫混凝土的孔径分布明显影响其抗压强度,孔径在100μm范围内的气孔比率越小,100μm～400μm范围内的气孔比率越大,平均孔径越大,则泡沫混凝土的抗压强度越高。     

多孔氧化镍膜的制备及其赝电容性能

为了进一步提高氧化镍的赝电容性能,制备了多孔氧化镍膜。采用合金-去合金法,通过电沉积锌、热处理、碱液除锌等步骤,分别在光亮镍基体和泡沫镍基体表面制备多孔氧化镍膜,研究了热处理温度对多孔氧化镍膜形貌和电化学性能的影响。实验结果表明,可以通过改变热处理温度来调控多孔氧化镍膜的孔径大小和孔密度分布。350℃热处理条件下制得的多孔氧化镍膜孔径较大,且孔分布均匀;与在其他热处理温度制得的样品相比,350℃热处理条件下制得的多孔氧化镍膜具有较大的比容量、较好的速率性能和较高的电化学循环稳定性。     

中型混凝土复合砌块的结构设计与性能研究

中型混凝土复合砌块是砌块装配式建筑的基础构件,也将是我国绿色宜居村镇建设的重要部品部件,符合我国建筑业发展方向。从协调密度等级、强度等级和热工性能角度探讨了中型混凝土复合砌块的结构设计与优化,指出采用多排孔结构、互穿结构和三明治结构制备的中型混凝土复合砌块分别满足我国不同气候地区建筑节能要求。重点研究了互穿结构中型混凝土复合砌块用泡沫混凝土配合比设计和性能,选用密度等级为B11的泡沫混凝土作为混凝土基体,硬泡聚氨酯作为高效保温材料,所制互穿结构中型混凝土复合砌块密度等级为800级,强度等级为MU3.5,传热系数为0.44W/(m2·K);抗冻性指标为D35,满足我国寒冷地区建筑节能使用要求。     

建筑垃圾再生泡沫混凝土性能及其成孔机理研究

再生砂粉的高效利用是近年来建筑垃圾资源化利用领域的研究难点与热点,以建筑垃圾再生砂粉为原料制备再生泡沫混凝土(RFC),研究了密度等级、砂灰比等因素对RFC性能的影响。结果表明,在水料比为0.25,砂灰比为1时,RFC工作性能相对较好。随着密度等级的降低、砂灰比的提高,RFC抗压强度均呈现下降趋势。与标准砂制备的泡沫混凝土对比,实验制得的RFC强度为标准砂泡沫混凝土强度的50%~65%。通过分析RFC孔结构形貌发现,随着密度等级的增大,在浆体束缚力作用下RFC孔径减小、气孔圆度得到改善、抗压强度提高;随着砂灰比的增大,气孔孔径倾向于减小、并形成连通孔的趋势,从而使基体内部结构承载力下降,从成孔机理层面揭示了RFC力学性能的变化规律。     

A级轻质蜂窝水泥混凝土影响因素探索

开发出一种以皂粉、界面剂N等为主要组分的复合发泡剂,在其基础上开展轻质蜂窝水泥混凝土影响因素试验,对泡沫、水料比、水泥、粉煤灰、纤维的用量及影响进行试验研究,得到优化的配比,通过调整胶凝材料的配比可以得到不同密度等级的蜂窝混凝土砌块。通过工业化试验,优化生产工艺参数,得到A级轻质蜂窝水泥混凝土优化配比。产品经检测达到JC 1062—2007《泡沫混凝土砌块》FCB A0.5B03产品等级,防火等级达到A级。     

石墨改性EPS颗粒对超轻泡沫混凝土性能的影响

采用普通硅酸盐水泥、气凝胶粉、石墨改性EPS颗粒、发泡剂等制备了干密度约为120 kg/m3的石墨改性EPS颗粒超轻泡沫混凝土,研究了石墨改性EPS颗粒对其密度、力学性能、吸水率、导热系数和孔结构的影响。结果表明：当石墨改性EPS颗粒掺量为30%时,超轻泡沫混凝土的各项性能最优,抗压强度为0.25 MPa,吸水率为10.3%,导热系数为0.032 6 W/(m·K);随着石墨改性EPS颗粒掺量的增加,损泡率明显增大,孔径分布和孔结构参数发生明显改变。     

泡沫自身参数对泡沫混凝土性能影响的研究

对泡沫自身的容重、掺量、孔径分布等因素对泡沫混凝土性能的影响进行研究,结果表明:泡沫容重对泡沫混凝土的强度等性能有很大的影响,泡沫容重在70g/L～90g/L时最为合适;随着泡沫掺量的增加,泡沫混凝土的干表观密度及强度逐步降低;泡沫孔径分布不均匀,对泡沫混凝土的力学性能有负面影响。     

生土泡沫混凝土的制备及其性能EI北大核心CSCD

以生土、水泥、聚羧酸减水剂及自制微生物发泡剂为原材料,采用先预制气泡再与水泥浆体混合的方法,制备了不同密度等级的生土泡沫混凝土,研究了泡沫掺量对生土泡沫混凝土干密度、抗压强度、导热系数、吸水率及其孔结构的影响.结果表明:当水泥用量为128.4~583.4 kg/m^(3),生土用量为64.2~291.7 kg/m^(3),减水剂用量为0.6~3.0 kg/m^(3),泡沫掺量为固体材料总质量的6.1%~26.4%时,制成了300~1200 kg/m^(3)密度等级的生土泡沫混凝土,其抗压强度为0.8~10.3 MPa,导热系数为0.08~0.27 W/(m·K),吸水率为6.5%~67.7%,满足泡沫混凝土的相关性能要求.     

仿火山渣装饰效果的轻质多孔混凝土制备与性能研究

通过控制调孔剂、粉煤灰掺量来调整相关轻质多孔混凝土的气孔孔径大小和孔径分布,使其具有仿火山渣的装饰效果。基于抗压强度和装饰效果的要求,提出了A08级仿火山渣轻质多孔装饰混凝土的适宜配合比。试验结果表明,按此配合比制备的轻质多孔装饰混凝土不但具有良好的仿火山渣装饰效果,同时具有良好的物理力学性能,多孔混凝土的密度等级为A08级,强度等级达到A5.0级。     

酚醛建筑保温阻燃材料的研制

过定向复配催化技术和程序温控工艺,合成分子量高、分子量分布窄的A阶酚醛树脂。通过调节发泡剂、固化剂的种类和用量及发泡压力、加热速率和时间制得酚醛微孔材料。研究了酚醛微孔材料的微观形貌,热性能和耐火极限性能。试验表明,制得的酚醛微孔材料密度均匀,泡孔较小且排列致密,孔径20～100nm。酚醛微孔材料的DSC曲线在80～120℃有一个放热峰,这是体系固化所致;在175～220℃有一个吸热峰,应是体系内小分子挥发所引起的。抗火焰穿透时间可达0.93h,具有良好的耐火性能,可成为替代聚苯乙烯的一种新型建筑保温阻燃材料。