收藏本站
《沈阳建筑大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

泡沫混凝土物理力学性能与孔隙特征的研究

齐玮  
【摘要】:世界资源能源形势日益严峻,节能减排,发展低碳经济已经成为我国的一项基本国策,也是我国未来经济发展新的战略走向。其中,推进建筑保温材料革新是节能减排的重要组成部分。泡沫混凝土具有轻质、耐火、保温隔热和隔音等优异的性能,既能现场浇筑,也可以在工厂中生产各种构件,广泛应用于各类建筑,特别是建筑节能工程。本文使用双氧水为发泡剂,以粉煤灰取代部分水泥为胶凝材料,制备干密度为600kg/m3-1000 kg/m3的泡沫混凝土。通过图像分析法测试泡沫混凝土的孔隙特征,讨论了材料组成、孔隙特征与物理力学性能三者之间的相互作用和影响规律,为优化泡沫混凝土的性能提供了帮助。实验优化了泡沫混凝土孔隙特征的测试方法——图像分析法。首先对泡沫混凝土断面进行打磨、上色等预处理;之后采集泡沫混凝土断面照片,使用图像处理软件对照片进行黑白二值化等处理;最后使用图分析软件测试统计泡沫混凝土孔隙特征参数。研究结果表明:材料组成对泡沫混凝土物理力学性能有显著的影响,泡沫混凝土的干密度与物理力学性能之间有密切的联系。随着双氧水掺量的增大,泡沫混凝土的干密度、抗压强度、导热系数呈下降的趋势;而孔隙率明显增大;吸水率则是先增大后减小。双氧水掺量由6%提高到7%时,不同水胶比的泡沫混凝土抗压强度平均下降了1.36MPa,降低了31.5%。泡沫混凝土的抗压强度和干密度符合y=1/(1.38889-0.00125x)的函数关系,相关系数达为0.911;导热系数和干密度符合y=-7.709(e~(-x/(2.189e7)))+15.463函数关系,相关系数达到了0.956;孔隙率和干密度符合y=108.13-0.05742x的函数关系,相关系数达到了0.929。材料组成对泡沫混凝土孔隙特征影响较大。泡沫混凝土的孔面积率随着双氧水掺量和水胶比的增大而下降;孔面积率的变化趋势与孔隙率的变化趋势相近,在数值上孔面积率要比孔隙率小15%-25%。当双氧水掺量为7%,水胶比由0.60提高到0.75时,孔面积率由40.1%上升到49.5%,上升了9.4%。泡沫混凝土最可几孔径的分布范围随着双氧水掺量的增加明显提高,大孔所占比例不断增加,小孔比例减少。泡沫混凝土物理力学性能与孔隙特征之间有密切的联系。随着孔面积率的增大,泡沫混凝土的抗压强度呈线性下降,其公式为f=12.65-0.15p,相关系数达到了0.941。当孔面积率接近时,圆度在1.15-1.45的孔所占的百分比增大,圆度1.6的孔所占百分比减小,最可几圆度减小时,泡沫混凝土的抗压强度增大。随着最可几孔径的增大,其泡沫混凝土的吸水率明显下降。随着孔的最可几圆度的增大,圆度1.15-1.30的孔所占比例下降,圆度1.60的孔所占比例提高,也会使泡沫混凝土的吸水率变大。孔面积率对泡沫混凝土导热系数有显著的影响,拟合公式为y=-0.0113(x/(e~(32.272))),相关系数达到了0.9538。孔径在50-290μm间气孔所占比例越大,孔径在290-530μm间气孔所占比例越小,最可几孔径越小时,泡沫混凝土的导热系数越小。以Griffith断裂力学和复合材料理论为基础,对泡沫混凝土抗压强度和孔结构与配合比之间的关系进行定量分析与修正,并建立相应的数学模型,揭示泡沫混凝土强度与孔隙率、平均孔径和水胶比之间的关系。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU528.2

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚鹏;郑云生;吕懿训;李青;;无机保温材料在建筑外墙保温中的应用研究[J];墙材革新与建筑节能;2013年07期
2 王伟超;;国内墙体保温节能研究动态[J];建筑节能;2013年06期
3 高建卫;;我国建筑保温技术进展及存在问题分析[J];材料导报;2013年S1期
4 竺万发;张业红;苏英;何浩;卢超;;我国泡沫混凝土的研究进展及工程应用[J];材料导报;2013年S1期
5 赵武胜;陈卫忠;谭贤君;黄胜;;高性能泡沫混凝土隧道隔震材料研究[J];岩土工程学报;2013年08期
6 赵德雄;;初探建筑保温材料的选择及未来发展趋势[J];中国新技术新产品;2013年06期
7 周栋梁;潘志华;毛永琳;;水泥基泡沫-引发型多孔吸声材料的研制与性能[J];混凝土与水泥制品;2013年03期
8 徐婷婷;刘连新;蒋宁山;;泡沫混凝土的研究进展与应用现状[J];住宅科技;2013年02期
9 傅敏;;泡沫混凝土防水和防渗研究[J];建设科技;2012年09期
10 李相国;刘敏;马保国;蹇守卫;苏雷;赵志广;;孔结构对泡沫混凝土性能的影响与控制技术[J];材料导报;2012年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 祖殿龙;;粉煤灰泡沫混凝土性能实验研究[J];国防交通工程与技术;2017年03期
2 彭健刚;潘佳春;;隧道抗震与减震的研究现状分析[J];四川建材;2017年05期
3 慕欣;陈洪祥;陈喜坤;;泡沫混凝土材料静、动力特性试验研究[J];长江科学院院报;2017年03期
4 于佳佳;黎力;;三聚氰胺硬质泡沫板材在四川省的发展与应用[J];四川建材;2017年03期
5 项国圣;徐永福;邵成建;;气泡率对泡沫混凝土抗压性能影响的研究[J];混凝土;2017年02期
6 刘晓英;肖玉;彭家惠;;微纳技术在泡沫混凝土中的应用进展[J];材料导报;2017年03期
7 黄婧奕;卢斌;;建筑保温材料生命周期与环境经济效益评价[J];四川水泥;2016年11期
8 柳厚祥;郑智雄;;高地应力软岩公路隧道泡沫混凝土卸压机理及支护结构研究[J];中国公路学报;2016年11期
9 邵成健;徐永福;陈兵;丁鹏飞;;泡沫混凝土的力学特性试验研究[J];科学技术与工程;2016年31期
10 邓友生;段邦政;李玉博;梅靖宇;;干湿态泡沫混凝土吸声系数研究[J];混凝土;2016年09期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭京玉;;外墙外保温施工工艺在青岛换流站综合楼工程中的应用[J];工程与建设;2012年02期
2 胡永强;;无机保温砂浆外墙内保温工程的过程质量控制[J];工程与建设;2012年01期
3 于志忠;;泡沫混凝土的性能及应用[J];黑龙江科技信息;2012年04期
4 蒋晓曙;李莽;;泡沫混凝土的制备工艺及研究进展[J];混凝土;2012年01期
5 李尚梅;傅俊萍;杨伟军;谢武刚;;夏热冬冷地区新型墙体材料传热性能研究[J];建筑热能通风空调;2011年06期
6 赵勇刚;杨彦芳;周后志;;高效节能加气混凝土自保温砌块的研究[J];墙材革新与建筑节能;2011年12期
7 林惠赐;杨文睿;;建筑外墙反射隔热涂料节能效率探讨[J];涂料工业;2011年12期
8 谭丹君;王莹;王鹏起;赵金平;;我国岩棉不燃型外墙外保温材料的应用与存在问题[J];新型建筑材料;2011年11期
9 郭峰;唐仁云;余艺涛;;贵阳地区住宅小区外墙保温节能的经济技术研究[J];企业技术开发;2011年22期
10 曾理;孙林柱;;复合陶粒混凝土砌块自保温墙体的热工性能分析[J];湖南工业大学学报;2011年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁俊;徐迅;;泡沫混凝土的研究现状及发展动态[J];墙材革新与建筑节能;2007年04期
2 傅秀新;潘志华;王冬冬;;泡沫混凝土用作防火型保险柜柜壁隔热填充材料[J];南京工业大学学报(自然科学版);2009年03期
3 刘佳奇;霍冀川;雷永林;李娴;;发泡剂及泡沫混凝土的研究进展[J];化学工业与工程;2010年01期
4 李福畴;;泡沫混凝土的生产应用现状[J];广东化工;2010年05期
5 潘京涛;;中国泡沫混凝土2010年会侧记[J];新型建筑材料;2011年01期
6 陶有生;;泡沫混凝土[J];新型建筑材料;2011年02期
7 张烨;尚瑞娟;;泡沫混凝土在我国的应用[J];河南建材;2011年03期
8 闫振甲;;泡沫混凝土发展状况与发展趋势[J];墙材革新与建筑节能;2011年06期
9 赵国智;;泡沫混凝土的性能及优点[J];福建建材;2011年03期
10 郭向勇;孙常青;王建军;;我国泡沫混凝土标准化工作的现状与进展[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李长江;;探讨泡沫混凝土在工程中的应用[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2010)[C];2010年
2 安鸿平;李美珍;;浅谈泡沫混凝土的国内应用[A];土木建筑学术文库(第12卷)[C];2009年
3 寿崇琦;康杰分;宋南京;尚盼;刘生元;;轻质泡沫混凝土的研究进展[A];首届山东材料大会论文集(建筑材料篇)[C];2007年
4 吴迎春;耿莉莉;;泡沫混凝土在世博会新西兰馆假山项目的应用[A];施工机械化新技术交流会论文集——建筑机械化2011增刊[C];2011年
5 牟世友;牟衍龙;;现浇泡沫混凝土设备技术探讨[A];2013年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2013年
6 洪亚强;杨鼎宜;王乐乐;;泡沫混凝土制品的研究开发与应用技术[A];2013年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2013年
7 张晓丽;;预拌现浇泡沫混凝土的研究与应用[A];“第四届全国特种混凝土技术”学术交流会暨中国土木工程学会混凝土质量专业委员会2013年年会论文集[C];2013年
8 向晓峰;徐晓伟;王全胜;王建勇;;超轻泡沫混凝土在某坑道塌空处理中的应用[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
9 魏鸿林;张世利;李克庆;陈德平;;泡沫混凝土的制备及其显微结构[A];2009全国保温材料技术交流会论文汇编[C];2009年
10 王武祥;;泡沫混凝土在隧洞回填工程中的应用研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会水泥基材料论文集(下册)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 孟兴富郑兴荣;泡沫混凝土在建筑工程中的应用[N];建筑时报;2008年
2 ;泡沫混凝土在工程中的应用[N];现代物流报;2008年
3 上海市松江区建筑管理所 杜丽渊;泡沫混凝土在建筑工程中的应用(二)[N];建筑时报;2009年
4 北京广慧精研泡沫混凝土科技有限责任公司 闫振甲;泡沫混凝土多功能材料的性能与用途[N];中国建材报;2009年
5 记者 魏国林;北京中科筑诚公司泡沫混凝土研发成果卓著[N];中国建材报;2010年
6 洛办;全国首个泡沫混凝土研发基地落户河南洛阳[N];中华建筑报;2010年
7 供稿:(国家)建筑材料工业技术监督研究中心水泥基泡沫材料研发生产基地 北京中科筑诚建材科技有限公司;泡沫混凝土在建筑各领域的应用及前景展望[N];中华建筑报;2010年
8 秦枭鸣;调整工艺,让泡沫混凝土更保温[N];中国建设报;2010年
9 秦枭鸣;调整工艺运用泡沫混凝土[N];中华建筑报;2010年
10 本报记者 赵申;建筑转型 泡沫混凝土发展前景广阔[N];中华建筑报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 罗云峰;泡沫混凝土及其应用于制备复合夹芯墙板的研究[D];华南理工大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李文博;泡沫混凝土发泡剂性能及其泡沫稳定改性研究[D];大连理工大学;2009年
2 肖红力;泡沫混凝土发泡剂性能的研究[D];浙江大学;2011年
3 周志敏;高强度泡沫混凝土的研究[D];湖南大学;2011年
4 张磊蕾;泡沫混凝土的组成与性能、微结构的研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2011年
5 任小明;泡沫混凝土及泡沫剂的研究[D];湖北大学;2011年
6 陈镇杉;泡沫混凝土复合板制备中的关键问题研究[D];华南理工大学;2015年
7 潘玉勤;现浇泡沫混凝土自保温墙体技术在村镇建筑中的应用研究[D];西安建筑科技大学;2015年
8 葛金翠;大型化发泡管关键技术的研究[D];西南科技大学;2015年
9 蒋俊;超轻泡沫混凝土制备及性能研究[D];西南科技大学;2015年
10 陈海彬;化学发泡泡沫混凝土孔结构的调控研究[D];华北理工大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026