泡沫混凝土的组成与性能、微结构的研究

【摘要】：本文系统研究了密度为600kg/m3以下的泡沫混凝土组成对其力学性能、热工性能和孔结构的影响，为泡沫混凝土的组成设计与应用提供依据。 研究表明，泡沫剂品种和发泡液浓度对泡沫混凝土孔结构和抗压强度有明显影响。泡沫剂品种明显影响泡沫混凝土孔径分布，采用三种泡沫剂制备的泡沫混凝土，其气孔孔径大部分分布在400μm以内，但在不同孔径范围内的气孔分布比率不同。发泡液浓度明显影响泡沫混凝土气孔形貌(用圆度值表征)。发泡液浓度过高导致泡沫混凝土中连通孔数量增加且变形程度较大，随着发泡液浓度降低，泡沫混凝土气孔形貌得以改善(圆度值呈减小趋势)，发泡液浓度过低，明显降低泡沫稳定性。因此，发泡液浓度存在一适宜的范围。对于同密度等级泡沫混凝土，若孔径在100μm范围内的气孔比率越小，100μm-400μm范围内的气孔比率越大，400μm以上大孔比率越小，圆度值越小，则泡沫混凝土的抗压强度越高。 泡沫混凝土的水料比对泡沫混凝土孔结构和抗压强度有明显影响。随水料比增大，泡沫混凝土中孔径在100μm内的气孔比率减小，100μm-200μm范围内的气孔比率增加；圆度值随水料比增大呈减小趋势，即气孔变形减小。泡沫混凝土抗压强度则随水料比增加先增加再降低。泡沫混凝土水料比设计时应兼顾其浆体稳定性和硬化体性能。 泡沫混凝土密度与抗压强度和导热系数之间均具有良好的相关性，相关系数分别为0.9708和0.9725。随密度降低，泡沫混凝土平均孔径呈增大趋势，孔隙率与密度之间具有良好的相关性，相关系数为0.8972。 聚合物乳液可有效改善泡沫混凝土收缩性能和孔结构。掺加聚合物乳液后，泡沫混凝土中孔径在100μm内的气孔比率逐渐减少，孔径在100μm-200μm和大于400μm的气孔比率逐渐增加，平均孔径呈增大趋势。聚合物乳液掺量愈大，龄期越长，泡沫混凝土收缩值降幅越大。当EVA乳液掺量为6.0%时，泡沫混凝土3d收缩值降幅仅有10.87%，而56d收缩值降幅达54.02%。