泡沫混凝土的研究进展及展望

泡沫混凝土具有质轻、保温隔热、隔音抗震等非常优异的性能,是目前非常重要的新型建筑材料,应用越来越广泛,对其的研究也越来越深入。对泡沫混凝土的研究状况做了大致的介绍,重点阐述了多种因素对泡沫混凝土性能的影响,最后指出研制泡沫混凝土材料有待解决的问题,展望了研制高性能泡沫混凝土的努力方向和发展前景。     

泡沫混凝土微观结构对宏观性能的影响机理

针对当前阻碍泡沫混凝土广泛应用的主要因素,即对泡沫混凝土性能的基本认知不足且技术研究尚不充分,综述泡沫混凝土在混凝土拌合至初凝、硬化过程和使用过程3个阶段中微观结构的形成及劣化机理,介绍泡沫混凝土微观结构与宏观性能之间的理论模型和模型的适用范围,证实泡沫混凝土的微观结构对自重、导热、机械强度、渗透等宏观性能的影响;从胶凝材料、集料、矿物混合材、发泡剂、外加剂、配合比以及材料制备工艺等角度分析影响泡沫混凝土微观结构的因素,探讨微观结构控制的机理和可行性,指出未来的研究方向是在当前研究的基础上对泡沫混凝土的制备条件和工艺参数控制进行进一步改进和探索。     

外加剂与掺合料对泡沫混凝土性能的影响研究

为明确外加剂与掺合料对泡沫混凝土性能的影响,该文进行相关研究。选择试验所需的原材料,明确试验方法,在此基础上,从保温性能、干缩性能和吸水性能3个方面进行具体分析。根据试验结果可知,加入外加剂与掺合料可以提升泡沫混凝土的保温性、吸水性和耐水性,减少干缩,优化泡沫混凝土结构性能。     

提高镀铬层的性能及影响因素

镀铬层具有很高的硬度、耐磨性和耐热性,外观美丽;在空气中不会变色,仅在400～500℃时才开始出现氧化色。在除盐酸外的其它酸、碱、硫化物、碳酸盐及大多数的气体与有机酸中都有很高的化学稳定性。基于上述众多的优良性能,镀铬被广泛用于机械、汽车、仪器仪表、航空、航天等行业。但是,在不同的行业和不同的特殊部位,对镀层性能的要求又不一样。因此,为促进镀铬的运用和镀铬的发展,有必要对铬镀各种性能的提高方法进行研讨。     

减震耗能外套增层结构的受力分析

本文提出一种新的增层结构形式－减震耗能外套增层结构。讨论了这种结构的受力特点,对其稳定性及动力持性进行了分析。     

不同因素对泡沫混凝土性能的影响

为探索泡沫掺量(质量分数,下同)、砖粉掺量、水料比(质量比,下同)和HPMC(羟丙基甲基纤维素)掺量、冻融循环对掺砖粉泡沫混凝土性能的影响,开展四因素五水平的正交实验,结合功效系数法确定掺砖粉泡沫混凝土最优配合比：泡沫掺量为3%、砖粉掺量为30%、水料比为0.55、HPMC掺量为0.05%。结果表明：掺砖粉泡沫混凝土的抗压强度随泡沫掺量的增加呈下降趋势,随砖粉掺量、水料比和HPMC的增加呈现先上升后下降的趋势,且随着冻融循环次数的增加,掺砖粉泡沫混凝土的强度均不断减小,原因是泡沫混凝土内部的完整气孔充分吸水之后结冰,导致气孔孔壁被挤压产生裂缝,原先密闭的孔洞变为有害孔洞,且随着冻融循环次数的增加,大量微小裂缝会拓展汇集成贯穿裂缝,严重降低泡沫混凝土强度,极大地影响掺砖粉泡沫混凝土的耐久性。     

爆炸荷载下泡沫混凝土减振层动力响应分析

为研究爆炸荷载下泡沫混凝土减振层厚度对岩体拱结构的减振性能影响,基于ANSYS/LS-DYNA动力有限元分析软件,建立炸药-空气-结构流固耦合模型,在岩体与衬砌间设置0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 m不同厚度泡沫混凝土减振层。应用流固耦合算法对比分析了衬砌外层拱顶、拱肩和拱脚单元最大有效应力、峰值压力及峰值位移。拱顶上方单元压力与TMB5-855-1公式吻合良好,验证了模型有效性。数值模拟结果表明:设置减振层后拱顶、拱肩和拱脚最大有效应力变小,拱脚减少超过80%;随减振层厚度增加,拱顶、拱肩和拱脚峰值压力减小,峰值位移增加,当厚度超过0.6 m,减振抗爆效果不明显,峰值位移趋于稳定;拱顶作为响应强烈部位,应采取加固措施;综合考虑经济因素,建议设置0.6 m厚减振层。     

石墨泡沫混凝土的吸波性能研究

多功能化和低成本有利于建筑吸波材料的应用。在频率8～18GHz范围内,采用弓形反射法测试了掺加石墨的水泥基泡沫混凝土的吸波性能,研究了石墨掺量、发泡剂用量和试件厚度对石墨泡沫混凝土吸波性能的影响。结果表明,掺加石墨后,泡沫混凝土吸波性能逐渐增强,石墨泡沫混凝土吸波材料中石墨的逾渗阈值为水泥质量的15%;随着发泡剂用量增加,石墨泡沫混凝土反射率逐渐降低。厚度为30mm时,泡沫混凝土吸波性能最佳,当石墨掺量和发泡剂用量分别为水泥质量的15%和2.5%时,反射率降低至-15.64dB,<-10.0dB的带宽可达3.0GHz,导热系数低至0.083W/(m.K)。石墨泡沫混凝土具有良好的保温和吸波性能,可以浇注施工建筑物的屋面和墙体,同时实现建筑电磁辐射防护和建筑节能的目标。     

泡沫混凝土的组成、性能与应用研究

本文通过介绍泡沫混凝土的组成及其原材料的选择,论述泡沫混凝土的性能特点,指出国内泡沫混凝土生产应用中存在的一些问题,同时讨论泡沫混凝土的生产施工工艺及应用前景。     

掺合料粉体种类对泡沫混凝土性能的影响

以普通硅酸盐水泥为结合剂,用粉煤灰和硅灰取代砂和部分水泥,研究掺和料种类对泡沫混凝土抗压强度、吸水率以及抗冻性的影响。结果表明:泡沫混凝土的性能不仅与孔隙率有关,还与基体材料中掺合料的种类有关。加入硅灰可引起泡沫混凝土的成型水胶比增加,显著提高了泡沫混凝土的早期强度,但同时引起吸水率的增加,也不利于抗冻;当掺合料为粉煤灰时,提高了泡沫混凝土的抗冻耐久性,当将原状粉煤灰磨细,使泡沫混凝土的后期强度增长较快,并大幅度的降低了吸水率,但对抗冻性影响不大。     

冲击载荷下泡沫铜-聚氨酯的缓冲性能

目的通过冲弯实验,测定泡沫铜-聚氨酯复合材料结构在动载荷作用下的缓冲吸能性能,对比研究该复合材料结构抗高冲击、高过载的性能差异。方法向泡沫铜试件中填充不同体积分数的聚氨酯,按照《金属常温冲击韧性实验法》在夏比冲击试验机上进行冲弯试验,测定试样的吸收功值,从而对比探究该种复合材料的力学性能。结果聚氨酯在试样中所占体积分数为50%时其能量均值相对最大,此时材料韧性较好,且材料抵抗冲击载荷能力较强。结论将聚氨酯填充到开孔泡沫铜材料中可构成一种性能优良的抗冲击吸能结构,其性能优于泡沫铜和聚氨酯单体,在抗高冲击、高过载的军工产业和民用产业中具有广阔的应用前景。     

原状脱硫石膏泡沫混凝土的制备与性能研究

原状脱硫石膏泡沫混凝土是在自主研发的原状脱硫石膏高强胶凝材料体系的基础上,以H2O2为化学发泡剂,同时在催化剂MnO2的作用下,利用反应后产生的O2达到自主发泡的目的,并掺入一定量的聚丙烯纤维和稳泡剂硬脂酸钙分别起到增强增韧和稳定气泡的作用。实验研究了不同组分对原状脱硫石膏泡沫混凝土各项性能的影响,包括干密度、抗压强度、导热系数、气孔率、线性收缩率、吸水率等性能,并利用扫描电子显微镜观察了不同发泡剂掺量时孔结构的微观形貌,最终确定了最佳配合比:胶凝材料体系组分为1(所包含组分质量比为:m(原状脱硫石膏)∶m(矿渣)∶m(水泥)∶m(石灰粉)∶m(水玻璃)∶m(减水剂)=60∶31∶9∶6∶0.7∶1.8),发泡剂掺量为2.5%、硬脂酸钙为3.2%、纤维为0.15%、水胶比为0.38,均外掺(质量比)。原状脱硫石膏泡沫混凝土各项性能均满足标准JC/T 266-2011《泡沫混凝土》的相关要求。本研究大大扩大了工业废石膏的应用范围,有效节约了自然资源,具有重要的社会现实意义。     

泡沫铝-聚氨酯复合结构的缓冲性能研究

研究了以泡沫铝为基体,以聚氨酯为增强体组合而成的泡沫铝-聚氨酯复合结构,其综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。利用Ansys软件建立了泡沫铝-聚氨酯缓冲包装装置模型,通过分别填充体积比例为4.31%,8.04%及12.15%的泡沫铝,用Ansys对缓冲包装装置进行了应力分析,得到了装置各部分的变形情况,分析了装置的冲击吸振性能;仿真结果表明:在加速度达到7 800g时,该装置缓冲性能优于单体。     

泡沫混凝土的研究及应用现状

论述了国内外泡沫混凝土的研究应用现状以及取得的一些成果。从泡沫剂的种类,泡沫剂的性能评定,泡沫的制备技术等方面回顾了泡沫剂的研究及应用。探讨了泡沫混凝土中存在的一些缺陷,对泡沫混凝土今后的发展进行了展望。     

我国泡沫混凝土的研究进展及工程应用

泡沫凝土凭借混轻质高强、保温隔热、隔音环保等优良性能,广泛应用于屋面、楼板地暖、非承重墙及热力管道等的保温层以及路桥空洞填充工程.主要综述了泡沫混凝土的发展历程、性能影响因素及应用领域,并展望了其未来的发展方向,以推动泡沫混凝土的进一步研究与应用.     

轻质泡沫混凝土的力学性能与唯象本构模型

在飞机越界工程材料阻滞系统(EMAS)中,阻滞材料的压缩力学性能极为重要。本文对一种新型阻滞材料——轻质泡沫混凝土在室温下应变率从0.001/s到0.1/s的压缩力学行为进行了系统研究。结果表明:在该应变率范围内此材料力学性能对应变率不敏感;但此材料的密度对其力学行为影响很大。通过对压溃平台应力、密实应变和密度等参量的分析,结合系统的试验结果,建立了该材料的压缩唯象本构模型,通过模型预测结果与试验结果比较,唯象本构模型与试验结果吻合较好。     

高性能混凝土中碱骨料反应的抑制措施研究

本文介绍了碱骨料反应的定义以及碱骨料反应发生的条件、对比了国内外抑制碱骨料反应的主要措施以及用于高性能混凝土中的抑制措施研究状况,通过比较可以得出抑制碱骨料反应的主要措施为：（1）使用非活性集料;（2）控制水泥和混凝土碱含量（Na2O,Na2O＋0．658K2O）;（3）控制湿度;（4）使用混合材或化学外加剂。     

陶粒表面预处理对陶粒泡沫混凝土性能的影响

陶粒泡沫混凝土是一种常见的建筑保温材料,研究了预湿、有机硅浸渍、改性环氧树脂浸渍和环氧树脂包裹4种不同陶粒预处理方式对陶粒泡沫混凝土性能的影响,并分析了不同陶粒表面预处理的作用机理。实验结果表明:在4种陶粒表面预处理方法中,有机硅浸渍处理陶粒吸水率最低,其72h吸水率达到15.9%;采用环氧树脂包裹处理的陶粒制备的泡沫混凝土坍落度经时损失最低,45min坍落度经时损失达到6mm;环氧树脂包裹处理提高陶粒泡沫混凝土的抗压强度,28d抗压强度提高了5.9%,且陶粒泡沫混凝土抗冻融性最优;扫描电镜观察表明,以环氧树脂包裹处理的陶粒制得的陶粒泡沫混凝土中,陶粒界面过渡区晶粒尺寸小、结构致密。     

泡沫塑料/瓦楞纸板组合结构的缓冲性能

目的分析比较不同种类缓冲材料组合结构的缓冲性能。方法将EPS和EPE分别与单、双瓦楞纸板进行叠合,获得4种组合结构件,对上述缓冲材料进行静态压缩试验。结果得到不同材料的应力-应变曲线及缓冲系数曲线。结论泡沫塑料/双瓦楞纸板的应变能大于泡沫塑料/单瓦楞纸板;EPE/双瓦楞纸板的缓冲性能相对于EPS/双瓦楞纸板来说更为优异;泡沫塑料/双瓦楞纸板的最小缓冲系数低于相对应的泡沫塑料。