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泡沫混凝土发泡剂性能及其泡沫稳定改性研究

李文博  
【摘要】: 本论文对泡沫混凝土的相关技术进行了研究,包括泡沫混凝土的技术原理、主流发泡剂的发泡性能对比与改性、发泡剂与泡沫混凝土的和易性、优质泡沫混凝土的制备等。首先对植物型、动物型和复合型发泡剂的发泡倍数,泡沫稳定性以及成型泡沫混凝土性能等方面进行了实验对比。在分析了发泡剂技术原理以及泡沫稳定性对泡沫混凝土的影响基础上,对发泡剂的泡沫稳定性进行了改性研究。综合考虑三种发泡剂的性能和成本等因素,在大量试验的基础上认为复合型发泡剂作为泡沫混凝土发泡剂更为合适。 通过振荡法详细比较了植物型、动物型和复合型三种主流发泡剂的发泡能力和泡沫稳定性,结果表明植物型发泡剂的发泡倍数为28,泡沫稳定时间为190min;动物型发泡剂发泡倍数为32,泡沫稳定时间为240min;复合型发泡剂的发泡倍数为35,泡沫稳定时间为260min。泡沫混凝土强度试验结果表明,用植物型发泡剂制备的干密度为1050kg/m~3的泡沫混凝土7d强度为7.9MPa;用动物型发泡剂制备的干密度为985 kg/m~3的泡沫混凝土7d强度为8.1MPa;用复合型发泡剂制备的干密度为990 kg/m~3的泡沫混凝土7d强度达到8.2MPa,综合使用成本和发泡性能来看,复合型发泡剂不仅性能良好,成本优势也明显。 通过对复合型发泡剂的改性实验发现,不是所有的表面活性剂都能作为改性剂使用。三乙醇胺掺入后,总体上对母液发泡起了稳定性改善作用;烷基苯磺酸钠掺量为0.7~1.3%,发泡倍数和稳定性都有了提升,对发泡剂母液起到了有利的改性作用。阿拉伯胶的掺入,由于增加了母液的粘度,起泡所需要克服的功增大,起泡性降低,从而发泡倍数有所降低,所以不宜掺入太多,当掺量为1.5%,发泡倍数和稳定性都较好。烷基苯磺酸钠搭配三乙醇胺双掺时,既依靠前者保证了发泡倍数,又通过后者很大程度地提高了泡沫稳定性,二者双掺作为改性剂可以达到非常理想的效果。 针对实际生产中的低密度泡沫混凝土和高密度泡沫混凝土,通过多组配比试验得出当吸水率保持在限制范围内,泡沫混凝土成型的适宜流动性范围,研究总结了水灰比对泡沫混凝土强度和吸水率的影响。保证浆体流动性与和易性的前提下,并控制泡沫混凝土的干密度不变,在泡沫混凝土中掺入减水剂能有效的控制试体的抗压强度。从断面结构分析知道,孔隙在泡沫混凝土中分布均匀,绝大多数孔隙的孔径都在理想范围内,而且多为圆形封闭孔,有利于泡沫混凝土的性能,证明复合型发泡剂有很好的应用性。


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