矿物掺合料对泡沫混凝土的性能影响

研究了单掺粉煤灰、矿渣粉和复掺粉煤灰与矿渣粉对干密度为400 kg/m3泡沫混凝土的抗压强度、导热系数以及吸水率的性能影响.当粉煤灰掺量为10%时,可增加抗压强度,掺量为30%时显著降低导热系数和吸水率;当矿粉掺量为20%时,可增加抗压强度和降低吸水率,但导热系数却随掺量增大而变大;当复掺粉煤灰与矿渣粉取代50%水泥,复掺比例为2:3时,能增加抗压强度和降低吸水率,导热系数随复掺比例增大而变大.在泡沫混凝土中掺加矿物掺合料,不仅可以降低水化热,还可以减少泡沫混凝土的开裂程度,该项研究成果为今后泡沫混凝土在地基保温处理、屋面保温、地暖垫层等方面提供了应用价值.     

磷酸基地聚合物多孔材料的制备及其隔热防火性能研究

以偏高岭土为原料,磷酸为激发剂,过氧化氢为发泡剂,制备了磷酸基地聚合物多孔材料。研究了液固比及二氧化锰掺量对磷酸基地聚合物多孔材料物理性能、隔热防火性能的影响。结果表明,液固比在1.56~1.76范围内时,可制备出孔隙分布均匀、结构良好的磷酸基地聚合物多孔材料。当液固比为1.71时样品有最大抗压强度2.73 MPa和最低导热系数0.17 W/(m·K)。液固比一定时,添加二氧化锰能提高过氧化氢的分解率和分解速率,从而影响孔隙结构。当二氧化锰掺量为0.10%(质量分数)时,样品的导热系数下降,干密度和孔隙率增大,抗压强度保持在2.09 MPa。经过3 h耐火极限测试后,1.71液固比及0.10%二氧化锰掺量下样品背面温度最终保持在262 ℃左右。综合XRD和SEM分析可知,耐火极限测试后,两种样品中均出现薄片状结构鳞石英、鳞石英型磷酸铝(T-AlPO₄)相。     

泡沫掺量对超轻质硫氧镁基泡沫混凝土性能的影响

硫氧镁水泥具有轻质、导热系数低、耐火等优点，将其制备成泡沫混凝土并应用于建筑外墙保温系统具有巨大的市场潜力。本文通过加入高稳定改性泡沫来调控超轻质硫氧镁基泡沫混凝土的密度，并结合扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)等测试研究了气孔结构的变化，探究了密度和孔结构变化对超轻质硫氧镁基泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响。结果表明：随着高稳定改性泡沫掺量的增加，超轻质硫氧镁基泡沫混凝土的气孔数量增多且平均孔径明显减小，密度逐渐减小，抗压强度逐渐降低；当泡沫掺量为250%(质量分数)时，超轻质硫氧镁基泡沫混凝土的密度降低至88.33 kg/m³,导热系数降低至0.038 2 W/(m·K)。     

掺稻壳灰泡沫混凝土的制备与性能研究

以稻壳灰作为掺合料制备了掺稻壳灰的泡沫混凝土,研究了稻壳灰含量和泡沫体积占比对泡沫混凝土干密度、湿密度、吸水率、抗压强度和导热系数的影响.结果 表明,当稻壳灰含量为0％和10％时,水泥泡沫混凝土和碱激发泡沫混凝土的干密度、湿密度、7d和28 d抗压强度、导热系数都随着泡沫体积比增大而逐渐减小,而吸水率则随着泡沫体积比增大而逐渐增加.相较于水泥泡沫混凝土,相同稻壳灰含量和泡沫体积占比的碱激发泡沫混凝土的干密度、湿密度、吸水率和导热系数都相对更小,抗压强度更大.无论稻壳灰含量为0％还是10％,水泥泡沫混凝土的导热系数都不满足规范标准要求,而碱激发泡沫混凝土的导热系数都满足规范标准要求.     

碱激发矿渣-玻璃粉基泡沫混凝土性能研究

采用玻璃粉部分替代矿渣制备碱激发胶凝材料,研究了玻璃粉含量(10%、20%、30%、40%,质量分数)对碱激发矿渣-玻璃粉基(AASG)泡沫混凝土性能的影响。对AASG泡沫混凝土流动性、抗压强度、干燥收缩、吸水率、软化系数和抗冻性进行了研究,并通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对机理进行了分析。结果表明:10%~40%掺量的玻璃粉使AASG泡沫混凝土的流动性提高了5.0%~25.6%;抗压强度随玻璃粉掺量的增加先增大再减小,玻璃粉掺量为20%时,7 d和28 d抗压强度最高,与对照组相比分别提高15.0%和23.8%;玻璃粉掺量为20%时,AASG泡沫混凝土的干燥收缩、吸水率、软化系数和抗冻性最佳;SEM分析发现,玻璃粉有助于孔结构的优化和提高微观结构的致密性;XRD分析表明,AASG泡沫混凝土的主要反应产物为 C-(N-)A-S-H和水滑石。将玻璃粉作为矿渣的替代品来制备AASG泡沫混凝土是可行的,为其在回填工程和固废利用提供理论支撑。     

高强度低导热泡沫混凝土性能研究

在工程实践中,作为装配式建筑的墙体材料,既要有较好的保温隔热性能,又要满足一定的力学性能。轻质泡沫混凝土是一种很好的选择,但普通的泡沫混凝土材料在满足热工性能时其力学性能往往表现较差。本文提出一种高强度低导热泡沫混凝土制备方法,研究了水胶比、泡沫掺量、粉煤灰掺量和聚丙烯(PP)纤维掺量对泡沫混凝土的抗压强度和导热系数的影响,并采用扫描电镜(SEM)探究了粉煤灰和PP纤维对泡沫混凝土微观形貌的影响。结果表明:当水胶比为0.6、泡沫掺量为4%(质量分数,下同)、粉煤灰掺量为25%以及PP纤维掺量为0.2%时,泡沫混凝土的抗压强度较高且导热系数较低。     

碱矿渣泡沫混凝土性能研究

以碱矿渣水泥为胶凝材料、采用压缩空气发泡方式制备出一种新型泡沫混凝土,并对该泡沫混凝土基本性能进行了研究.结果表明:当密度在250 ～ 600 kg/m3,碱矿渣水泥泡沫混凝土导热系数在0.070 ～0.139 W/(m·K),龄期为28 d时抗压强度在0.6～3.5 MPa.与普通水泥制备的泡沫混凝土相比,碱矿渣泡沫混凝土具有导热系数相近、抗压强度更高的特点.     

轻质低导热气凝胶泡沫混凝土的制备与性能实验研究

以超级隔热气凝胶为填料,采用预制泡沫混合法制备了新型气凝胶泡沫混凝土,测试了其密度、导热系数、抗压强度等性能,结果表明气凝胶泡沫混凝土的密度和导热系数较普通泡沫混凝土明显减小,而且同密度等级下抗压强度优于普通泡沫混凝土和规范要求.当气凝胶添加量为13.0 kg/m3泡沫加入量为70vol％时,气凝胶泡沫混凝土的密度和导热系数分别为270.2 kg/m3和0.069 W/m·K,较普通泡沫混凝土(400 kg/m3)的密度等级和导热系数(约0.08 W/m·K)分别减小了32.5％和13.8％;还研究了泡沫和气凝胶配比对泡沫混凝土的密度、导热系数和抗压强度的影响,并拟合给出了导热系数、抗压强度和密度间的经验关系式.     

基于响应曲面法的粉煤灰泡沫混凝土配合比优化

为了对粉煤灰泡沫混凝土进行配合比优化,首先通过比较不同激发剂组合和掺量对粉煤灰胶砂强度的影响,确定粉煤灰激发剂掺量,然后通过单因素试验,确定泡沫混凝土中粉煤灰、CaSt和H₂O₂的最佳掺量范围,最后基于Box-Benhnken响应曲面法研究粉煤灰、CaSt和H₂O掺量对泡沫混凝土抗压强度、干密度和导热系数的影响,建立响应面模型,探究各因素及交互作用的影响程度,获得最优配合比。结果表明,采用4.5%(质量分数,下同)Na₂SO₄和4.5%Ca(OH)₂的双掺激发组合显著提高了粉煤灰胶砂的性能。粉煤灰与H₂O₂掺量交互作用对抗压强度影响显著,CaSt与H₂O₂掺量交互作用对干密度影响显著,粉煤灰与CaSt掺量交互作用对导热系数影响显著。当水胶比为0.5、粉煤灰掺量为20.7%、CaSt掺量为1.9%、H₂O₂掺量为2.9%时,能够...     

水泥-铁尾矿泡沫混凝土的性能研究

研究了铁尾矿掺量对水泥-铁尾矿泡沫混凝土的干体积密度和抗压强度的影响,以及孔结构对泡沫混凝土导热系数的影响.测试了泡沫混凝土的导热系数,用显微镜和图像分析软件分析了泡沫混凝土的气孔结构,建立泡沫混凝土的抗压强度与干体积密度的关系模型,分析导热系数随孔结构的变化规律.结果表明铁尾矿取代水泥后泡沫混凝土的抗压强度降低,且其影响程度随混凝土气孔率的增大而减小.泡沫混凝土的抗压强度与干体积密度呈对数关系,与铁尾矿掺量成指数关系.泡沫混凝土密度相同时,气孔孔径越大抗压强度越高.随着气孔孔径的增大,泡沫混凝土的导热系数逐渐增大;随着孔隙率的增大,泡沫混凝土的导热系数逐渐减小;当孔隙率一定时,气孔孔径越小导热系数越小.     

基于碱式硫酸镁水泥的新型泡沫混凝土的制备及性能研究

以轻烧氧化镁粉、七水硫酸镁为水泥主要原材料,利用化学发泡法制备了容重为100~500 kg/m3的碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土(BMSCFC),研究了容重、外掺粉煤灰等对BMSCFC物理性能的影响,并且比较了相同容重下的改性氯氧镁泡沫混凝土.结果表明:随着BMSCFC 容重的增大,其体积吸水率减小、导热系数和抗压强度增大;外掺粉煤灰增强了BMSCFC抗压强度的同时降低了其保温性能,外掺粉煤灰量为轻烧氧化镁粉质量的150%时,容重为402 kg/m3,抗压强度为2.22 MPa,导热系数为0.138896 W/(m· K);与改性氯氧镁发泡混凝土相比,碱式硫酸镁发泡混凝土具有更好的抗压强度和保温性能.     

矿渣基轻质泡沫混凝土的增强研究

以碱激发矿渣为主要胶凝组分,利用物理发泡技术制备了矿渣聚合物泡沫混凝土.通过XRD表征了不同基体组成对泡沫混凝土物相组成的影响;通过Image-Pro Plus表征了不同基体组成对泡沫混凝土气孔结构的影响.综合分析了不同基体组成对矿渣聚合物泡沫混凝土基体强度以及气孔结构的影响,重点研究了低密度矿渣基泡沫混凝土的强度优化.研究表明未掺加泡沫的地质聚合物基体强度作为矿渣聚合物泡沫混凝土的强度基数,而孔结构则代表了随着泡沫掺加矿渣聚合物泡沫混凝土保留其基体强度的能力,对于低密度的泡沫混凝土,提高其保留基体强度的能力为强度优化的根本出发点.基于以上理论对矿渣聚合物泡沫混凝土掺加粉煤灰进行孔结构优化,掺加水泥进行基体增强的强度分步优化,使1800 mL泡沫掺量(干密度400 kg/m3)的矿渣基泡沫混凝土强度增加103%,使其强度由1.43 MPa提高至2.91 MPa.     

不同稳泡剂对发泡水泥性能的影响

以普通425水泥为胶凝材料,分别以硬脂酸、司班80、十二烷基磺酸钠为稳泡剂,并添加多种外加剂制备发泡水泥保温材料,探讨三种稳泡剂对发泡水泥的泡孔结构、干密度、吸水率以及抗折强度、抗压强度等性能的影响。结果表明,采用司班80为稳泡剂制备的发泡水泥泡沫稳定性好、泡孔密集且均一,吸水率低、力学强度最佳,综合性能最优。硬脂酸为稳泡剂制备的发泡水泥性能次之,十二烷基磺酸钠为稳泡剂制备的发泡水泥性能最差。     

不同海水浓度下泡沫混凝土性能研究

基于图像分析软件,对不同海水浓度下泡沫混凝土的性能进行了研究.结果表明:海水因含有起早强作用的无机盐离子而会促进泡沫混凝土中胶凝组分的水化,生成较多水化产物,从而提高泡沫混凝土的干容重和抗压强度.然海水中无机盐离子,尤其是钙离子,能够一定程度上抑制发泡剂的发泡能力,造成气泡数目和孔隙率降低;同时较多水化产物在一定程度上分隔了气泡,最终随着海水浓度的增加,泡沫混凝土的气孔率、平均孔径呈现出下降趋势.     

泡沫混凝土的研究进展与应用

泡沫混凝土是近年来广泛研究和应用的高性能结构保温材料,不仅轻质,而且具有保温、耐火、隔音等优异性能。泡沫混凝土的性能参数众多,但其主要性能是抗压强度和导热系数。泡沫混凝土的抗压强度随密度增大而增大,导热性能随着密度的增大而降低,因此,抗压强度和导热系数的矛盾为泡沫混凝土的大规模推广应用造成不利影响。考虑密度、孔隙率、发泡剂、掺合料、水灰比等因素,从宏观规律和微观结构角度,综述泡沫混凝土抗压强度和导热系数变化;在此基础上,对轻质泡沫混凝土和保温结构一体化混凝土应用现状进行介绍,总结轻质泡沫混凝土塌模、保温结构不兼容、耐久性差等问题解决方案,指出现有研究的不足,为未来研究和应用提供方向与思路。     

硅灰对超轻水泥基复合保温材料性能的影响

超轻水泥基复合保温材料(UCIM)是以水泥为胶凝材料,膨胀聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)颗粒、掺合料、泡沫剂、改性剂和水等为主要原料,采用物理发泡工艺制备而成。UCIM由EPS颗粒与泡沫混凝土基体互穿构成,不同品种的掺合料等效替代水泥后,能不同程度影响水泥浆体对EPS颗粒的包裹性,从而影响UCIM结构的均匀性与制品性能。通过设计不同掺量的掺合料,对比硅灰、偏高岭土及矿粉所制备的UCIM的均匀性及强度,结果表明,当采用硅灰时,UCIM未产生分层离析现象且制品强度试验结果较好;通过微孔拍摄及强度、热工性能测试,系统研究了硅灰掺量对UCIM的泡沫混凝土基体的孔结构、强度和导热系数的影响,结果表明,适宜掺量的硅灰能提高UCIM的力学性能,使UCIM的泡沫混凝土基体的平均孔径减小,进而有利于降低UCIM导热系数。     

动物蛋白发泡剂制备泡沫混凝土的研究

制备了一种动物蛋白发泡剂,并用其进行泡沫混凝土实验.本文采用表面活性剂发泡与矿物材料发泡相结合的新型模式.探讨了水灰比、粉煤灰、泡沫量以及矿物材料掺量对泡沫混凝土的影响,确定了各组分的最佳掺量.在此条件下制得了一系列泡沫混凝土砌块,其容重为581～772 kg/m3,抗压强度为3.0～6.0 MPa,吸水率为19%～28%.     

粉煤灰在水泥发泡轻质保温材料中的应用研究

以水泥、粉煤灰为主要原料,掺加适量激发剂、促凝剂和胶粉,利用自主研制的高效发泡剂,采用先独立发泡、再将泡沫与料浆混合的工艺方法制备粉煤灰/水泥发泡轻质保温材料.研究了不同粉煤灰掺量对保温材料干密度、抗压强度和导热系数的影响,并对各种外加剂的作用机理进行了探讨.结果表明,利用粉煤灰取代部分水泥可降低粉煤灰/水泥发泡轻质保...