气孔结构对泡沫混凝土吸水率和抗压强度的影响

以600 kg/m3和900 kg/m3密度等级的泡沫混凝土为对象,用数码显微镜和图像分析软件观测并计算泡沫混凝土的气孔结构,测试其吸水率和抗压强度,采用Matlab软件分别建立了泡沫混凝土气孔结构参数与吸水率及强度比的数学关系。试验结果表明,泡沫混凝土吸水率随孔隙率的升高而升高,平均孔径的增大而增大;强度比主要随着孔隙率的增大而增大,孔径对其影响较小。     

透水型泡沫混凝土孔结构特征对渗透性能的影响

为研究透水型泡沫混凝土气孔结构对材料渗透性能的影响,通过数字图像处理技术对气孔结构图像进行处理,得出了泡沫混凝土面孔隙率、平均孔径、圆度等气孔结构参数,分析了孔结构特征与渗透系数的相关性.结果表明:透水型泡沫混凝土的气孔结构对其渗透性能有较大影响;细砂的掺入能显著提高泡沫混凝土的渗透性能;气孔的平均孔径、圆度值越大,透...     

岩棉纤维超轻泡沫混凝土的制备及性能研究

以岩棉纤维为增强材料,有机硅为改性剂,采用物理发泡法制备了超轻泡沫混凝土,并研究了其性能和微观结构。结果表明：随着有机硅掺量的增加,试件的干密度、抗压强度、体积吸水率和导热系数均降低;随着岩棉纤维掺量的增加,试件的干密度变化不明显,抗压强度增大,体积吸水率和导热系数先降低后升高;当有机硅掺量为1.0%、岩棉纤维掺量为2.0%时,超轻泡沫混凝土的综合性能最优;超轻泡沫混凝土中的气孔多为近球形,孔径尺寸分布在50～1 000μm之间,不同孔径气孔相互堆叠且分布均匀。     

碱矿渣泡沫混凝土配合比和孔结构研究

以矿渣掺量系数、溶胶比、碱当量为参数,进行三因素三水平的正交试验,得到以水玻璃为激发剂的碱矿渣泡沫混凝土的最优配合比。试验结果表明,三个因素中,碱当量对碱矿渣泡沫混凝土28d的抗压强度、干密度、导热系数的影响均为最高,其次是溶胶比,矿渣掺量系数影响最小。用Image-Pro Plus图像处理与分析软件对碱矿渣泡沫混凝土的孔结构进行分析,得到表征孔隙率、平均圆度系数、平均孔径、孔径分布等孔结构参数,分析可知碱矿渣泡沫混凝土的各项性能与其孔结构之间有着密切的联系,孔隙率和平均孔径越小,抗压强度越高、导热系数越大;碱矿渣泡沫混凝土的干密度与孔隙率有很好的相关性,相关系数R为0.9888。     

泡沫混凝土干密度试验研究

试验制备了以硫铝酸盐水泥为基础的泡沫混凝土,用光学数字显微镜和图像分析软件(Image-Pro plus 6.0)计算孔径,并测定了孔隙率,研究了水胶比、发泡剂掺量及搅拌时间对试样性能的影响,重点采用正交试验分析了3个因素对干密度的影响。结果表明:3个因素对干密度的影响程度大小顺序为:发泡剂掺量>搅拌时间>水胶比;较好的组合是A3B3C3,试块干密度为221 kg/m3、抗压强度为0.23 MPa、吸水率为28%;干密度随着孔径的增大而降低,而孔隙率却恰恰相反;干密度与孔隙率之间呈线性关系,即ρ0=2 317-23P,随孔隙率的增大而降低。     

基于压汞试验的SAP混凝土孔结构特征

为了研究高吸水性树脂(SAP)对混凝土孔隙特征及抗压强度的影响,采用干拌方法拌制SAP混凝土,基于压汞和抗压试验,对2种配合比和3种SAP掺量的混凝土进行分批试验,测定各组试样的内部孔结构特征参数和抗压强度.结果表明:混凝土的比孔容积、孔隙率、最可几孔径与SAP掺量呈正比关系;掺加SAP后,混凝土的抗压强度与比孔容积、孔隙率、最可几孔径呈反比关系;随着SAP掺量的增加,小于1.0μm的孔隙率呈增大趋势,而大于1.0μm的孔隙率无明显的变化规律.     

憎水剂对超轻发泡混凝土性能的影响研究

以普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥为胶凝材料,采用物理发泡工艺制备了干密度小于300kg/m3的发泡混凝土,研究了三种憎水剂对发泡混凝土抗压强度、体积吸水率及孔结构的影响。研究表明:憎水剂掺量增加,试样7d及28d抗压强度先增加后降低,憎水剂硬脂酸钙相对于苯丙乳液及有机硅,对试样干密度及气孔结构影响最小,体积吸水率降低最为明显;当硬脂酸钙掺量为2.5%时,干密度为274.1kg/m3的试样28d抗压强度为0.65MPa,体积吸水率为8.6%。     

双氧水发泡泡沫混凝土抗压强度与孔隙特征关系的研究

本试验运用图像分析法,研究双氧水发泡泡沫混凝土的抗压强度与孔隙特征的关系。研究结果表明:随着泡沫混凝土孔隙率的提高抗压强度呈线性下降,拟合公式为,相关系数为0.915。随着平均孔径的增大,泡沫混凝土抗压强度有下降的趋势。泡沫混凝土孔径410μm的气孔比率越小,孔径为170~410μm的气孔比率越大,最可几孔径越小,泡沫混凝土的抗压强度越大。孔隙率相近时,泡沫混凝土的最可几圆度值越小,其抗压强度越高。     

化学发泡轻质地聚合物泡沫混凝土的制备及性能

采用化学发泡方式,以碱激发粉煤灰-偏高岭土基地聚合物为胶凝材料,制备出密度低于400kg/m~3的地聚合物轻质泡沫混凝土。研究了材料组成对地聚合物泡沫混凝土干密度、抗压强度、吸水率及导热系数的影响,并对地聚合物泡沫混凝土的孔结构进行了分析。研究表明:随着水料比增加,地聚合物泡沫混凝土吸水率增大,导热系数降低,平均孔径越小,孔隙率越大;在偏高岭土-粉煤灰激发材料体系中,偏高岭土掺量由40%增加至50%时,地聚合物泡沫混凝土性能没有明显改善;当水玻璃掺量增加时,地聚合物泡沫混凝土干密度和抗压强度增加,吸水率降低。当水料比为0.55、水玻璃掺量50%、偏高岭土掺量40%时,制备的地聚合物泡沫混凝土性能最佳,其干密度、14d抗压强度、吸水率和导热系数分别为366kg/m~3、1.18MPa、30.2%和0.084W/m.K。     

筛余砂浆气孔结构对其28d抗压强度的影响

为便于高性能混凝土引气剂的开发和应用,采用定量体视学图像分析法测定掺有11种引气剂的混凝土筛余砂浆气孔结构参数,运用灰色关联分析方法研究不同范围孔径对筛余砂浆28d抗压强度的影响,并采用显微硬度仪对筛余砂浆界面过渡区显微硬度进行了测试分析.结果表明：筛余砂浆28d抗压强度与各范围孔径的灰色关联度均为负值,但不同范围孔径对筛余砂浆28d抗压强度的影响有所不同.在筛余砂浆总孔隙率相近条件下,增加10~200μm孔径的孔隙率,降低200~1600μm孔径的孔隙率,可使砂浆气孔的平均孔径减小,砂浆界面过渡区宽度缩短、显微硬度提高,最终减小因引气而造成的砂浆28d抗压强度损失.     

外加剂与发泡混凝土孔结构和性能的相关性研究

以普通硅酸盐水泥为主要原料采用化学发泡方法制备了密度小于250kg/m3的发泡混凝土,系统研究了增稠剂和速凝剂对发泡混凝土孔结构和性能的影响。结果表明,掺加增稠剂和速凝剂可显著提高料浆稳定性。随增稠剂掺量的逐渐增加,发泡混凝土气孔孔径逐渐减小,抗压强度先提高后有所降低,增稠剂适宜掺量为1.2%。随速凝剂掺量的增加,发泡混凝土孔径无明显变化,抗压强度未降低,速凝剂适宜掺量为0.1%。     

硅灰对混凝土抗冻性能及其孔结构的影响

研究了硅灰对干湿-冻融条件下混凝土的抗压强度和质量损失的影响,利用压汞分析了试验混凝土的孔隙率及孔径分布特征,并计算了混凝土的孔径分形维数。研究表明:随着硅灰掺量的增加,经干湿-冻融循环后混凝土的抗压强度损失率和质量损失率减小,硅灰掺量增加有利于降低混凝土孔隙率、降低平均孔径,大于100 nm的孔数量减少,硅灰的加入使混凝土的孔分形维数增大。     

丁苯乳液对水泥砂浆吸水率和碳化深度的影响及其机理

研究了丁苯乳液对水泥砂浆吸水率及碳化深度的影响,并提出了吸水率、碳化深度的多因素预测模型.测定了丁苯乳液改性砂浆的微观孔结构参数,包括开口、闭口孔隙率大小及总孔隙率、孔径分布及特征孔径;以扫描电镜的测试结果表征了丁苯乳液改性砂浆的微观形貌特征;根据测试结果,分析了丁苯乳液对砂浆吸水率及碳化深度的作用机理.研究结果表明,丁苯乳液的掺入明显降低了砂浆的吸水率以及碳化深度.当丁苯乳液掺量超过3%(丁苯乳液总质量与水泥质量的百分比)后,水泥石中20 nm以下的小孔数量明显增多,而50 nm以上大孔数量则有所减少,平均孔径、最可几孔径以及中值孔径都有较大幅度的下降;当丁苯乳液掺量超过6%之后,改性砂浆的开口孔隙率显著降低,闭口孔隙率增多,但总孔隙率变化不大.     

孔结构对浮石混凝土抗压强度影响的试验研究

试验测得玄武岩纤维和橡胶浮石混凝土的含气量、比表面积、气孔平均弦长与孔径分布等参数,运用灰色理论建立各参数与混凝土的28 d抗压强度之间的联系,探究孔结构参数对浮石混凝土抗压强度的影响,试验表明:纤维掺量增加时,含气量对混凝土抗压强度影响最大,气孔平均弦长影响最小;孔径为200~300μm的孔对混凝土凝土的强度影响最大,而>400μm的孔影响最小。橡胶掺量增加时,气孔间距系数对混凝土抗压强度影响最大,比表面积影响最小;孔径为100~200μm的孔对混凝土抗压强度影响最大,而<100μm的孔影响最小。     

矿物掺合料对超轻泡沫混凝土气孔结构及性能的影响

采用物理发泡工艺制备了孔隙率大于90%的超轻泡沫混凝土,结合Image-pro plus、热分析及扫描电镜等手段对硬化超轻泡沫混凝土气孔结构及微观结构进行了表征,同时研究并对比了粉煤灰与矿粉对泡沫混凝土硬化性能的影响。研究表明:粉煤灰与矿粉取代水泥增大了试样气孔孔径,但对导热系数影响不明显;矿粉可改善试样抗压强度,当矿粉取代20%的水泥时,试样干密度为165.2 kg/m~3,孔隙率为93.0%,56 d抗压强度可提升至0.47 MPa。     

发泡剂对气泡轻质土性能和微观结构影响研究

研究了不同类型发泡剂对气泡轻质土流动度、抗压强度、吸水率和开口孔隙率的影响,并通过扫描电镜(SEM)观察了不同发泡剂制备的气泡轻质土的微观结构。结果表明,气泡稳定性好的发泡剂制备的气泡轻质土流动性小,但抗压强度高、吸水率低、开口孔隙率较小。SEM观察表明,3种发泡剂中,动物蛋白类发泡剂制备的气泡轻质土的气孔孔径相对较小、气孔形状规整、孔壁较厚,气孔不易破碎。     

防堵塞型透水制品的制备与性能研究

为改善路面透水性能,聚合物透水混凝土已逐渐广泛用于海绵城市的建设中。试验采用特细砂和环氧树脂制备透水材料,通过控制变量法,分别探讨砂的粒径和聚合物掺量对透水混凝土的抗压强度以及透水系数的影响;并进行了堵塞的模拟实验,基于图像分析透水混凝土的孔径大小,通过观察混凝土的微观结构分析其性能变化规律。实验结果表明,在粒径相同的情况下,随着环氧树脂掺量的增加,环氧树脂透水混凝土的抗压强度逐渐提高,而透水系数逐渐下降;环氧树脂透水混凝土抗压强度会随着较大粒径颗粒复掺含量的增大呈现先增加后下降的趋势,而透水系数呈现不断增大的趋势。当骨料粒径为0.15～0.3mm,环氧树脂掺量为骨料质量的5%时,制品的平均孔隙率为14%,平均等效直径为214μm;当粒径为0.15～0.3mm和0.3～0.6mm的骨料复掺比例为1:1时,综合效果较好,抗压强度达41.7MPa,透水系数为1.7mm/s,制品堵塞4次循环后,透水衰减系数小于20%,防堵塞性能良好。     

泡沫混凝土导热系数与孔结构的关系研究

研究了泡沫混凝土气孔结构对其导热系数的影响,运用显微镜和图像处理软件分析了气孔尺寸和孔隙率,并分析导热系数随孔结构的变化规律。结果表明,孔隙率一定时,随着气孔孔径的增大,气孔孔径分形维数先增大后减小;泡沫混凝土的导热系数随着气孔孔径的增大逐渐增大;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。     

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.     

粉煤灰掺量对泡沫混凝土性能的试验研究

为了降低成本,减少收缩,以P.042.5普通硅酸盐水泥为胶凝材料,用粉煤灰部分取代水泥制备泡沫混凝土,探讨了粉煤灰掺量对干密度为500-600kg／m^3的泡沫混凝土抗压强度、干密度、质量吸水率、流变性、孔隙率以及气孔形貌、大小、分布的影响。结果表明：粉煤灰取代水泥会降低泡沫混凝士的干密度,当粉煤灰掺量为30％时,泡沫混凝土干重为560kg／m^3,抗压强度较高达2.3MPa,质量吸水率较低为27.17％,孔隙率为71.43％,气孔形貌相对规则呈球形,分布均匀,气孔直径80％以上都在1mm以内。