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泡沫混凝土性能的影响因素研究

杨奉源  
【摘要】:泡沫混凝土是用物理方法引气制备的含有大量气孔的水泥基材料,具有轻质保温隔热的特点,年产量已超过1000万m3,成为我国规模较大的特种混凝土之一。目前关于泡沫混凝土的应用研究较多,结论的针对性和局限性较强。因此,系统研究主要因素对泡沫混凝土性能的普遍性影响规律具有重要意义。 本论文以普硅水泥为主要原料,在不同配合比下研究了浆体特性、容重、水灰比等宏观因素对泡沫混凝土抗压强度、导热系数、干燥收缩的影响。采用气孔特性控制方法,结合图像分析软件,分析探讨了泡沫混凝土气孔孔径及分布、开闭、取向等微观气孔特性及其对泡沫混凝土性能的影响。结果表明: 浆体性能在很大程度上决定了泡沫混凝土性能;容重的增加会使泡沫混凝土强度呈幂函数关系增加、干燥收缩率降低,导热系数快速增加。水灰比在0.25-0.45范围内增加时,泡沫混凝土强度降幅较大,超过0.45后降幅变小;但低水灰比泡沫混凝土具有更高的导热系数和干燥收缩率。泡沫混凝土在高水灰比时掺EPS颗粒会降低强度,但在低水灰比时可提高强度达121%;降低收缩达21%,且对泡沫混凝土导热系数没有明显改变。 微观气孔结构对泡沫混凝土性能影响较为复杂:当气孔孔径分布在一定范围内,大孔和小孔较少时,泡沫混凝土强度较高;理想条件下气孔平均径3.9mm含量为15000个/L时,大孔中空气对流换热对导热系数的贡献比静止空气高0.0131±0.0015w/(m·k),但实际情况下泡沫混凝土气孔孔径对导热系数的影响并不明显;气孔大量连通不利于泡沫混凝土的强度和保温隔热;具有气孔取向的泡沫混凝土,在气孔取向所在方向上强度和导热系数较高,而在其垂直方向上则较低。


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