陶粒泡沫混凝土配合比设计及保温性能模拟研究

研究了陶粒、膨胀珍珠岩、粉煤灰以及发泡剂掺量对陶粒泡沫混凝土干密度、抗压强度、导热系数及软化系数的影响。通过正交试验确定了各组分的最佳掺量。结果表明,当陶粒掺量为35%、膨胀珍珠岩掺量为0.07%、粉煤灰内掺掺量为20%、泡沫剂掺量为2%时,抗压强度最高,其他指标满足要求。利用ADINA Thermal对普通混凝土墙体和正交试验最优组陶粒泡沫混凝土墙体保温性能进行模拟,通过对比表明,陶粒泡沫混凝土的保温性能能很好地满足外墙保温的要求。     

泡沫陶粒混凝土制备文化石的性能研究

由于目前制备文化石结构料的陶粒混凝土密度较大、保温效果差,上墙自重大、易脱落等缺陷。通过引入泡沫制备泡沫陶粒混凝土并应用于文化石结构料工艺中,为获得性能最佳的泡沫陶粒混凝土,试验研究了不同的发泡液浓度、陶粒掺量、泡沫掺加量对泡沫陶粒混凝土强度、干密度、吸水率等性能的影响。实验结果表明:掺泡沫的陶粒混凝土具有干表观密度轻、导热系数小、新拌浆体和易性良好、强度较好等优点,在陶粒掺量40%时,使制成的装饰保温文化石性能优异,更利于粘贴上墙,具有很好的应用前景。     

氯化钙及陶粒参数对泡沫混凝土性能的影响

陶粒泡沫混凝土具有良好的隔热保温性能及较高的强度。基于国内外研究现状,采用物理发泡工艺制备了掺氯化钙的陶粒泡沫混凝土,采用室内实验的方式对混凝土的力学性能影响因素进行了研究。结果表明:影响陶粒泡沫混凝土性能的主要因素为陶粒掺量、陶粒粒径、氯化钙掺量;当陶粒掺量为45%时,混凝土的28 d抗压强度最高;陶粒粒径小于10 mm时,试件吸水率和均匀性较好;氯化钙掺量为3%时,试件的抗压强度最高。     

基于外围护结构的陶粒发泡混凝土正交优化设计及其传热模拟

研究制备了陶粒发泡混凝土,选择养护制度、陶粒掺量、陶粒筒压强度3个因素,采用正交试验分析各因素对陶粒发泡混凝土性能的影响。通过Ansys仿真模拟软件对陶粒发泡混凝土砌块进行三维稳态模拟,以及对岩棉、EPS、陶粒发泡混凝土3种结构的外墙进行二维稳态传热模拟研究。试验结果分析可知,影响因素由大到小为：陶粒掺量>陶粒筒压强度>养护温度。通过传热模拟分析可知,陶粒掺量为30%的情况下,砌块的热流量最低,保温隔热性能较好。外墙传热模拟可知,3种方案的传热系数模拟值分别为0.28、0.23、0.36 W/(m²·K),陶粒发泡混凝土墙体具有良好的保温隔热性能。     

陶粒泡沫混凝土的正交试验研究

陶粒泡沫混凝土是指将陶粒和泡沫两种物质同时应用于混凝土中,二者的结合可以弥补各自应用于混凝土中的缺点。采用正交试验方法,以抗压强度为考察指标,研究了陶粒泡沫混凝土的可行性。试验结果表明,影响泡沫混凝土强度的主次顺序是粉煤灰掺量、陶粒掺量、泡沫剂的体积。陶粒掺量为30%,泡沫剂的体积比为1.2,粉煤灰掺量为15%时,该配合比得到的陶粒泡沫混凝土抗压强度最高,7 d强度为3.79 MPa,28 d强度为7.57 MPa。同时,陶粒泡沫混凝土中粉煤灰的使用是必不可少的,它可以弥补由于掺入陶粒导致的混凝土强度下降。     

纤维陶粒泡沫混凝土抗剪性能试验研究

为研究棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的影响,采用双面剪切法进行抗剪性能试验,对比相同纤维掺量及纤维长度下,棉秆纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的增强效果,分析棉秆纤维掺入量和纤维长度两个因素在不同水平下对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的影响。结果表明:在0.2%纤维掺量及6~10mm纤维长度下,3种纤维中玻璃纤维对陶粒泡沫混凝土抗剪强度的增强效果最大,聚丙烯纤维次之,棉秆纤维最小,但掺加棉秆纤维亦能有效提高陶粒泡沫混凝土抗剪强度;相同棉秆纤维长度但不同纤维掺量下,0.8%掺量组的试块抗剪强度最高,其抗剪强度较同配比未掺纤维的试块提高39.2%;相同棉秆纤维掺量但不同棉秆纤维长度下,11~15mm长度的棉秆纤维能进一步增强陶粒泡沫混凝土的抗剪强度。棉秆纤维增强型陶粒泡沫混凝土的剪压比较高,抗剪性能好。     

陶粒泡沫混凝土轻质隔墙板研究

为了解决泡沫混凝土轻质隔墙板易开裂、强度低的问题，以水泥、粉煤灰、硫铝酸盐水泥、石膏、硅灰为胶凝材料，掺加减水剂、保水剂、玻璃纤维、发泡剂等外加剂制备了泡沫混凝土。在此基础上，研究了陶粒掺量、搅拌时间、养护方式对陶粒泡沫混凝土料浆表观密度、抗压强度、抗开裂性能的影响，并对采用陶粒泡沫混凝土制备的轻质隔墙板的性能进行了测试。结果表明：当陶粒掺量为180 kg/m3、搅拌时间为30～45 s时，料浆的表观密度可控制在850 kg/m3左右；在养护温度为35℃、相对湿度为90%的条件下，8～24 h脱模的陶粒泡沫混凝土的性能较好；90 mm厚隔墙板的面密度低于60 kg/m2，抗压强度大于5.0 MPa，抗开裂性能良好，其他各项性能也均能满足GB/T23451—2009《建筑用轻质隔墙条板》的要求。     

陶粒泡沫混凝土配合比试验研究

研究了陶粒掺量、陶砂掺量、水泥用量对陶粒泡沫混凝土强度、表观密度的影响。通过三水平三因素正交设计方法确定了各组分的最佳掺量。研究结果表明,配制陶粒泡沫混凝土时,陶粒掺量、水泥用量都有其最佳值;陶砂的掺入降低了该种混凝土的强度以及比强;从综合成本和材料比强考虑,水泥用量不宜过多。     

棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土力学性能影响的研究

针对陶粒泡沫混凝土强度低、脆性大、易开裂等问题,研究在相同纤维掺量及纤维长度下,棉秆纤维、玻璃纤维和聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土抗压及劈裂抗拉强度的增强效果;考虑棉秆纤维掺入量和纤维长度2个因素在不同水平下对陶粒泡沫混凝土抗压及劈裂抗拉强度的影响,确定棉秆纤维的最佳掺量和最优长度范围。结果表明:聚丙烯纤维对陶粒泡沫混凝土的增强效果最好,掺加棉秆纤维能有效提高陶粒泡沫混凝土强度;棉秆纤维最佳掺量为0.8%,此时抗压强度较同配比未掺纤维的试块提高25.0%,劈裂抗拉强度提高43.1%;长11~15 mm的棉秆纤维对陶粒泡沫混凝土的增强效果最明显。     

陶粒混凝土力学性能试验及数值模拟研究

陶粒混凝土具有轻质高强、保温隔热性能好和抗震性能优异等特点被作为功能性材料应用于非承重结构中。通过试配得到陶粒混凝土的基础配合比,在此基础上进行力学性能试验,研究陶砂取代率、粉煤灰掺量以及聚丙烯纤维体积掺量对陶粒混凝土配合比设计的影响。结果表明:陶砂取代率为50%,粉煤灰掺量为20%时,陶粒混凝土的力学性能更优异,更轻质高强;掺入适量的聚丙烯纤维可以改善陶粒混凝土的脆性特征。建立二维细观模型来对陶粒混凝土抗压强度、弹性模量、受压应力-应变全曲线进行数值模拟,并与试验结果进行对比分析,建立的二维细观模型较为可靠,可用来预测陶粒混凝土的基本力学性能。     

掺粉煤灰的陶粒泡沫混凝土承重保温砌块研究

研究了掺粉煤灰对陶粒泡沫混凝土的强度和表观密度的影响,并测定了粉煤灰陶粒泡沫混凝土的导热系数。结果表明:粉煤灰陶粒泡沫混凝土具有强度高、干表观密度低和导热系数低的优点,使制成的承重保温砌块性能优异,有很好的发展前景。     

基于正交设计的陶粒泡沫混凝土配合比试验研究

在前人陶粒泡沫混凝土研究的基础上,运用正交设计的试验方法,以陶粒、粉煤灰、发泡剂为三因素,每个因素设置四个水平,共设计了16组配合比方案,进行抗压、称重、导热等试验,得到陶粒泡沫混凝土的强度、表观密度、导热系数等物理力学参数,并寻找出了最优配合比,此时陶粒掺量为50%,发泡剂掺量为3%,粉煤灰掺量为15%。     

注浆法制备陶粒泡沫混凝土的性能研究

对注浆法制备的陶粒泡沫混凝土,采用正交试验方法,分析水胶比、粉煤灰掺量和泡沫掺量等对泡沫浆体填充效果的影响,获得填充效果各因素的敏感性排列顺序。结果表明:影响陶粒泡沫混凝土试件均匀性的顺序为:粉煤灰掺量泡沫掺量水胶比;影响7 d和28 d抗压强度的顺序为:泡沫掺量粉煤灰掺量水胶比。基于这种制备方法,提出了陶粒泡沫混凝土均匀性最优的推荐配合比。     

页岩陶粒泡沫混凝土性能与保温机理研究

试验制备了不同密度等级的页岩陶粒泡沫混凝土,并对其抗压强度、吸水率、抗冻性、干燥收缩、保温性能进行了研究,测试了模拟泡沫混凝土墙体的热工性能,并使用螺旋CT技术和扫描电子显微镜研究了页岩陶粒泡沫混凝土气孔分布情况,分析了保温机理。结果表明,随着泡沫加入量的增多,泡沫混凝土干密度、抗压强度和导热系数逐渐降低,而吸水率不断增大。当泡沫体积为23%时,制备的陶粒泡沫混凝土28 d抗压强度可达到11.7 MPa,干燥收缩较小,且具有较好的抗冻性;模拟泡沫混凝土墙体具有良好的热工性能,具有较小的传热系数和较大的质量热容阻。螺旋CT技术和扫描电子显微镜发现页岩陶粒泡沫混凝土含有大量的气孔,这些气孔与页岩陶粒内部的气孔共同作用,大幅度降低了混凝土导热系数,从而具有优良的保温性能。     

基于正交设计的陶粒泡沫混凝土配合比试验研究北大核心

在前人陶粒泡沫混凝土研究的基础上,运用正交设计的试验方法,以陶粒、粉煤灰、发泡剂为三因素,每个因素设置四个水平,共设计了16组配合比方案,进行抗压、称重、导热等试验,得到陶粒泡沫混凝土的强度、表观密度、导热系数等物理力学参数,并寻找出了最优配合比,此时陶粒掺量为50%,发泡剂掺量为3%,粉煤灰掺量为15%。     

陶粒泡沫混凝土孔结构及其对性能影响的研究

本文通过显微镜测试不同泡沫掺量的陶粒泡沫混凝土的孔结构，并通过力学性能测定、总结出孔结构对性能的影响，为推广应用陶粒泡沫混凝土提供了理论依据。     

基于结构自保温的高性能页岩陶粒混凝土试验研究

为了配制出高性能页岩陶粒混凝土,以强度和导热系数为设计目标,通过正交试验,得到了强度等级不低于LC40的页岩陶粒混凝土最佳配合比,并分别研究了河砂、不同纤维对陶粒混凝土性能的影响。结果表明,河砂对混凝土强度影响不大,而钢纤维掺量为2%时,其抗压、抗折、劈拉强度均有明显提高,并优于其他纤维品种;陶粒混凝土的轴心与立方体抗压强度接近,且弹性模量较低,峰值应变与总应变较大。最后,对假定的几种结构混凝土和围护结构的保温措施,采用热工模拟计算,得到了节能率不低于65%的一体化建筑保温系统。     

陶粒泡沫混凝土孔结构及其对性能影响的研究

本文通过显微镜测试不同泡沫掺量的陶粒泡沫混凝土的孔结构，并通过力学性能测定，总结出孔结构对性能的影响，为推广应用陶粒泡沫混凝土提供了理论依据。     

页岩陶粒泡沫混凝土性能与保温机理研究北大核心

试验制备了不同密度等级的页岩陶粒泡沫混凝土,并对其抗压强度、吸水率、抗冻性、干燥收缩、保温性能进行了研究,测试了模拟泡沫混凝土墙体的热工性能,并使用螺旋CT技术和扫描电子显微镜研究了页岩陶粒泡沫混凝土气孔分布情况,分析了保温机理。结果表明,随着泡沫加入量的增多,泡沫混凝土干密度、抗压强度和导热系数逐渐降低,而吸水率不断增大。当泡沫体积为23%时,制备的陶粒泡沫混凝土28 d抗压强度可达到11.7 MPa,干燥收缩较小,且具有较好的抗冻性;模拟泡沫混凝土墙体具有良好的热工性能,具有较小的传热系数和较大的质量热容阻。螺旋CT技术和扫描电子显微镜发现页岩陶粒泡沫混凝土含有大量的气孔,这些气孔与页岩陶粒内部的气孔共同作用,大幅度降低了混凝土导热系数,从而具有优良的保温性能。     

PVA纤维增强CL15陶粒混凝土力学性能试验研究

在CL15陶粒混凝土基础上,分析0%、10%、20%、30%和40%五种粉煤灰掺量,0kg/m~3、0.5kg/m~3、1kg/m~3、1.5kg/m~3、2kg/m~3五种PVA纤维掺量对陶粒混凝土抗压强度和抗弯拉强度的影响。试验结果分析,陶粒混凝土随着粉煤灰掺量的增加,陶粒混凝土强度先增大后减小,陶粒混凝土中粉煤灰的最优掺量为20%,不宜超过40%。PVA纤维可以有效提高陶粒混凝土的力学性能,尤其是抗弯拉强度。但是纤维掺量过大也会大幅降低陶粒混凝土强度,甚至低于设计要求,纤维的建议掺量为1.0~1.5kg/m~3。