稳泡剂对低密度碱矿渣泡沫混凝土基本性能的影响

以双氧水为发泡剂，植物蛋白、茶皂素、硬脂酸钙为稳泡剂制备了密度低于250 kg/m3的碱矿渣泡沫混凝土。研究了这3种稳泡剂单掺和复掺的稳泡能力，及对碱矿渣泡沫混凝土试件干密度、抗压强度、吸水率的影响，测试分析了具有代表性试件的孔结构参数。研究结果表明，单掺植物蛋白作稳泡剂制备的试件基本性能最优，植物蛋白复掺0.06%的硬脂酸钙后，同密度等级下的试件抗压强度提高到0.21 MPa，质量吸水率降低至56%。     

轻质粉煤灰泡沫混凝土的制备及性能研究

将粉煤灰部分替代水泥,采用化学发泡方法制备轻质粉煤灰泡沫混凝土(FAFC),研究了发泡剂(H₂O₂)、稳泡剂(硬脂酸钙)和粉煤灰对FAFC干密度、抗压强度和导热系数的影响,并对FAFC的孔隙结构进行了表征。结果表明：随着H₂O₂掺量的增加,FAFC的干密度、抗压强度和导热系数降低,孔隙率和孔径增大。硬脂酸钙可以优化FAFC的孔隙结构,当其掺量为1.8%时,可以制备出轻质、保温、高强的FAFC。随着粉煤灰掺量的增加,FAFC强度逐渐降低,孔隙率先增大后减小,干密度和导热系数先减小后增大,粉煤灰掺量40%时FAFC的干密度和导热系数最小。     

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%。     

稳泡剂用量对轻质地质聚合物保温材料性能的影响

为开发高性能无机保温材料,采用双氧水化学发泡法制备了轻质新型地质聚合物多孔材料。研究了双氧水用量一定条件下,稳泡剂用量对轻质地质聚合物材料孔结构、抗压强度和导热系数等主要性能的影响。结果表明:(1)采用双氧水发泡结合稳泡技术可成功制备轻质泡沫地质聚合物材料;(2)固定双氧水用量为4.0wt%时,改变复合稳泡剂用量可以有效调控多孔地质聚合物孔结构;增加稳泡剂用量可显著减小泡孔尺寸;(3)所制备多孔新型多孔地质聚合物干密度为236.2~252.2kg/m3,抗压强度为0.7~1.2MPa,导热系数为0.064~0.086W/(m·K),可望用于新型保温隔热材料。     

阴离子表面活性剂及其与稳泡剂协同作用对泡沫混凝土性能的影响

分别选用十二烷基苯磺酸钠(LAS)、α-烯烃磺酸钠(AOS)2种阴离子表面活性剂为发泡剂,辅以硬脂酸钙为稳泡剂,研究不同阴离子表面活性剂及其与稳泡剂的协同作用对泡沫混凝土物理力学性能和微观结构的影响。结果表明,在试验掺量范围内,随着发泡剂掺量增加,泡沫混凝土的干密度和强度均逐渐减小,吸水率和导热系数增大。相较于LAS,AOS的发泡能力更强,但采用AOS发泡时,泡沫的稳定性较差,引入稳泡剂可使泡沫混凝土内部的气泡尺寸变小,且更加均匀分布,连通孔比例减少,从而提高泡沫混凝土的物理力学性能。     

高掺量钼尾矿自保温砌块的制备及性能研究

以钼尾矿和水泥为主要原料,采用化学发泡法制得钼尾矿泡沫混凝土,通过正交试验,研究了水灰比、发泡剂掺量、水温、硬脂酸钙掺量对钼尾矿泡沫混凝土性能的交互作用。结果表明:钼尾矿泡沫混凝土的最优配合比为钼尾矿30%、水泥70%、硬脂酸钙0.50%、发泡剂2.0%、水灰比0.43、水温40℃时,制备的泡沫混凝土干密度和抗压强度分别为712 kg/m³和5.54 MPa,体积吸水率为12.09%,平均孔径为0.56 mm,导热系数为0.178 W/(m·K),性能达到JG/T 266—2011《泡沫混凝土》干密度A07、强度C5、吸水率W15的要求。利用钼尾矿制备的泡沫混凝土强度高,导热系数小,可作为建筑外墙自保温砌块,为高掺量利用钼尾矿制备自保温砌块开辟一条技术途径。     

配合比对超轻蒸压加气混凝土抗压强度与孔结构的影响

制备了容重≤150kg/m~3的超轻蒸压加气混凝土。通过对试块抗压强度和孔结构进行分析,讨论了钙硅比、水料比以及稳泡剂掺量对蒸压加气混凝土的抗压强度及孔结构的影响。结果表明:钙硅比、水料比和稳泡剂都会对抗压强度产生影响,在钙硅比为0.75,水料比为0.60,稳泡剂为3%时得到试块的抗压强度最高;随着钙硅比的增大,孔径和孔形状因子略微降低后保持不变,在水料比为0.60、稳泡剂为3%时可以获得孔径小、孔形好的样品;水料比、稳泡剂对抗压强度及孔结构的影响有较好的一致性,在使孔结构最优的配比下制得的样品抗压强度最高。     

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。     

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。     

含水量和孔结构对多孔建筑陶瓷砖导热系数影响的试验研究

多孔建筑陶瓷砖是一种多相复合材料,其导热性受温湿度和孔隙率等多个因素的综合影响。通过试验研究了不同孔结构、孔隙率和含水量等因素变化条件下多孔建筑陶瓷砖导热系数的变化规律。结果表明,以淀粉和碳粉为造孔剂制备的建筑陶瓷均以开口气孔为主,整体连通性强。淀粉造孔的孔径尺寸相对比较均匀,显气孔率高于碳粉。随着造孔剂含量的增加,显气孔率和吸水率线性增大,孔径分布趋于分散。多孔建筑陶瓷砖导热性的各影响因素之间具有明显的耦合作用特征,即含水率越高,温度变化对其导热性的影响越显著;显气孔率越高,导热系数对含水量的变化越敏感。     

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。     

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。     

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。     

砂加气混凝土板材节能实验研究

通过对砂加气混凝土板材的干密度、导热系数、干燥收缩、抗压强度性能进行试验研究,结果表明:砂加气混凝土板材干密度越小,孔隙率越大,导热系数越小,制品保温性能越好.气孔过小或小气孔数量过多,都会使气孔的收缩率增大.当体积密度降低时,孔隙率增加,则强度降低.     

矿渣基地质聚合物轻质保温砂浆的制备与性能研究

采用矿渣基地质聚合物制备轻质保温砂浆,研究了2种粒径聚苯(EPS)颗粒与玻化微珠掺量对保温砂浆干密度、吸水率、导热系数、抗压强度及粘结强度的影响,通过SEM揭示了玻化微珠对改善地聚物保温砂浆力学性能的作用机理。结果表明：掺EPS颗粒可迅速降低地聚物保温砂浆的干密度和导热系数,掺量为6%时可制备干密度446 kg/m³、导热系数0.078 W/(m·K)的保温砂浆,但内部空隙增多,吸水率高达13.4%。掺加0.5～1.0 mm小粒径EPS颗粒可有效降低砂浆内部空隙,促使吸水率降低。在EPS颗粒掺量为5%的基础上掺加10%的玻化微珠,可使砂浆获得581 kPa的最高粘结强度,当玻化微珠掺量为20%时可获得3.26 MPa的最高抗压强度。     

镁系无机发泡材料强度和孔结构调控研究

以镁系胶凝材料为基料,双氧水为发泡剂,二氧化锰为激发剂,硬脂酸钙为稳泡剂,聚丙烯酰胺为增稠剂,通过化学发泡法制备内部含有大量密闭气孔的镁系无机发泡材料.探讨了稳泡剂和增稠剂对镁系无机发泡材料表观密度、压缩强度、弯曲强度及孔结构的影响规律,采用X射线衍射法(XRD)对发泡材料改性前后的结晶相进行表征.结果表明:稳泡剂和增稠剂不仅影响镁系无机发泡材料的孔结构和发泡成型,对晶相结构也有较大影响;当稳泡剂硬脂酸钙添加量为7‰(质量分数,下同),增稠剂聚丙烯酰胺添加量为1.4‰时,所得镁系无机发泡材料的压缩强度和弯曲强度达到最大值,平均孔径较小,孔隙率和圆度值接近开普勒球体填充模型的理论数值;经稳泡剂和增稠剂改性的镁系无机发泡材料3相结晶XRD衍射峰强度明显减弱,5相结晶峰增强,解释了其力学强度改善的原因.     

粉煤灰对玻化微珠保温砂浆性能的影响

利用轻质骨料-玻化微珠,制备出玻化微珠保温砂浆,研究了粉煤灰对其流动度、湿表观密度、干表观密度、抗压强度、导热系数、吸水率的影响规律,并与普通砂浆进行了比较。结果表明,玻化微珠保温砂浆的流动度和导热系数先增大后降低,而湿表观密度、干表观密度、抗压强度和体积吸水率均先降低后增大;且本实验条件下,粉煤灰掺量在10％左右时,玻化微珠保温砂浆较普通砂浆好的性能要好。     

木粉掺量对发泡氯氧镁水泥性能的影响

通过加入不同量的双氧水制备不同密度等级的发泡水泥,研究木粉掺量对发泡水泥抗压强度、导热系数的影响,并探究孔径与性能的关系。结果表明:在试验掺量范围内,随木粉掺量增加,发泡水泥泡孔的平均孔径减小;掺3%木粉时,发泡水泥平均孔径在1~2 mm,且泡孔分布最均匀,几种密度等级的发泡水泥抗压强度均最高;导热系数随木粉掺量的增加而逐渐减小,双氧水掺量3.5%、木粉掺量8%时,导热系数为0.100 W/(m·K),相比于对照组减小了29%。     

高效稳泡剂对发泡水泥性能影响的试验研究

以水泥和粉煤灰为原材料,辅以发泡剂、早强剂、减水剂、粉煤灰活性激发剂等外加剂,研究实验室自制高效稳泡剂对发泡水泥性能的影响,采用扫描电镜对试样断口处的泡孔结构进行观察,分析高效稳泡剂对发泡水泥泡孔结构的改善作用,并对其相关作用机理进行了探究。试验结果表明:高效稳泡剂的适宜掺量为6%,此时试样不出现塌模现象,密度和导热系数分别为为225kg·m-3和0.067W·(m·K)-1,抗折、抗压强度分别为0.44MPa、0.63MPa,较空白试样分别提高了51.72%、43.18%。     

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。