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绝干密度和抗压强度是泡沫混凝土运历时最要紧的两个技巧目标。协商讲明,在构成、配比和制备工艺类似时,泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具备优秀的相干性。经过节制泡沫混凝土湿密度,从而节制绝干密度,可抵达节制抗压强度的方针。本文在洪量实验原形上,经过回归获得了绝干密度在kg/m3-kg/m3之间泡沫混凝土抗压强度与绝干密度的乘幂方程式,相干连数R2均大于0.95,相干性很好。在水泥-粉煤灰-泡沫-水质料编制中,掺加适当粉煤灰将有助于提升泡沫混凝土抗压强度,提升抗裂性,同时可下降临盆成本。 泡沫混凝土;粉煤灰;绝干密度;抗压强度;乘幂方程式;相干连数 0绪论 泡沫混凝土是用物理办法将泡沫剂水溶液制成泡沫,再将泡沫参预到由水泥、骨料、掺合料、外加剂和水等制成的料浆中,经搀杂搅拌、浇注成型、天然或蒸汽保护制成的多孔混凝土。个中含有洪量紧闭孔隙,因此呈现出优秀的物理力学功用和操纵工能,如轻质、保温、隔热、防潮、隔声等。泡沫混凝土在墙体屋面保温隔热工程、轻质混凝土构件与成品、修建物地暖系统、大型地道、高档第公路和地铁回填工程、修建物轻质垫层、吸隔声屏蔽等具备庞大的商场需乞降宏大的推行运用前程[1-4]。 现阶段我国泡沫混凝土的策画与动工尚缺少准则和技巧模范,只可靠阅历或经过洪量实验来奉行泡沫混凝土运用,不利于泡沫混凝土品质节制和技巧进展。协商质料构成对泡沫混凝土功用的影响,协商泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相干性,设立绝干密度与抗压强度阅历公式,不单能切确疏导泡沫混凝土构成优化和配比策画,况且可节流财力,简化实验试配和品质节制处事,放慢泡沫混凝土的推行运用。本文协商了重要组分对泡沫混凝土强度的影响,设立了最原形的泡沫混凝土协助比策画办法,并以最罕用的水泥-粉煤灰-泡沫-水质料编制泡沫混凝土为协商目标,协商绝干密度在kg/m3-kg/m3之间的泡沫混凝土绝干密度与抗压强度的相干性。 1构成对泡沫混凝土强度的影响 泡沫混凝土重要组组分囊括水泥、泡沫剂、骨料、粉煤灰、外加剂和水。须要时,可凭借操纵请求补充其余构成,如短切纤维、有机高分子围拢物。 1.1水泥 水泥是泡沫混凝土强度的重要根源,也是紧要影响要素。为抵达强度最大化,每个策画绝干密度的泡沫混凝土均有一个最好水泥用量。原材料编制不同,水泥用量对泡沫混凝土强度的影响规律并不一致。在非净浆编制中,泡沫混凝土强度先随水泥用量补充而提升,当超出最好水泥用量后,强度则随水泥用量继承补充而下降。在净浆编制中,水泥用量则相对牢固,惟独水泥强度等第仍对泡沫混凝土强度产生影响。 硅酸盐系列水泥根源宽泛、品质平稳、经济、持久性好,因此被泡沫混凝土行业宽泛操纵。硫(铁)铝酸盐第三系列水泥在泡沫混凝土浆体产生、组织平稳性、初期强度进展等方面具备特征,运用逐年补充,在一些特别重心工程中的运用接踵获取胜利。 1.2泡沫剂 能产生泡沫的物资良多,但并非整个能产生泡沫的物资都能做为泡沫剂操纵。惟独产生的泡沫在与砂(净)浆搀杂时不分裂,具备满盈平稳性,且不影响胶凝材料固结和强硬的物资才具用于制备泡沫剂。经过转变泡沫增加量,可制成不同浆体密度和绝干密度的泡沫混凝土,泡沫混凝土强度也将因泡沫引入量不同而不同。优选泡沫剂品种和肯定最好掺量是制备高功用泡沫混凝土的须要前提。 1.3骨料 制备泡沫混凝土骨料一般分为普遍集料、轻骨料和超轻骨料三类。凭借泡沫混凝土密度和强度请求,决议能否采取骨料和采取哪种骨料。骨料品种和表观密度对泡沫混凝土强度影响显然。为保证泡沫混凝土密度,用轻骨料比用普遍骨料也许使水泥浆体产生的组织更精细。泡沫混凝土抗压强度一般较低,抗压摧残一般产生在含有洪量气孔的水泥基基体中。与普遍混凝土比拟,操纵密度较低的骨料将显然提升泡沫混凝土抗压强度。 1.4粉煤灰 鉴于粉煤灰根源宽泛、价钱便宜,并具备必要活性,成为泡沫混凝土的首选掺合料。粉煤灰能显著提升泡沫混凝土的后期强度,革新成型成绩。 1.5外加剂 泡沫混凝土罕用外加剂囊括分开剂、早强剂、速凝剂、防水剂、憎水剂。早强剂和速凝剂可加快泡沫混凝土组织的产生流程和强度进展,提升浆体组织平稳性。 2协助比策画协商 泡沫混凝土协助比策画根据牢固原材料分量法和固体搀杂料体积法施行。经过探测泡沫混凝土湿密度,从而节制泡沫混凝土绝干密度和平匀性,抵达节制泡沫混凝土抗压强度方针。 2.1牢固原材料分量法 以水泥-粉煤灰-泡沫-水质料编制泡沫混凝土为协商目标。策画参数: 泡沫混凝土策画绝干密度为r干,单元为kg/m3; 原形用水量为yw,单元为kg/m3。 原形水料比为ω,取值见表1。视粉煤灰掺量和泡沫剂品质做合适调动; 水泥用量为yC,单元为kg/m3。水泥水化修改系数k1,阅历值取k1=0.10; 粉煤灰用量为yf,单元为kg/m3;粉煤灰水化修改系数k2,阅历值取k1=0.02; 粉煤灰掺量为η,单元为%; 协助比策画关连式见式(1)和式(2):k1yC+k2yf=ρ干(1)yf/(yf+yC)=h(2) 水泥、粉煤灰和水用量按式(3)、式(4)和式(5)揣度:yf=ηρ干/((1-η)k1+ηk2)(3)yC=(1-η)ρ干/((1-η)k1+ηk2)(4)yw=w(yC+yf)(5) 2.2牢固搀杂料体积法 1m3泡沫混凝土中,由水泥、粉煤灰和水构成的浆体整体积为V1,泡沫增加量V2按式(6)揣度。即配制单元体积泡沫混凝土,由水泥、粉煤灰和水构成浆体体积不够部份由泡沫填充。V2=k3(1-V1)(6) 式中:V2——泡沫增加量,单元为m3; V1——参预泡沫前,水泥、粉煤灰和水构成的浆体整体积,单元为m3; k3——兴盛填充系数,k3一般大于1,视泡沫剂品质和制泡工夫而定。重要思索泡沫参预到浆体中再搀杂时的损失。 2.3泡沫混凝土浆体密度 泡沫混凝土浆体密度ρ湿按式(7)揣度: ρ湿=(1+ω)ρ干/(ηk2+(1-η)k1)+V2/Fv(7) 式中:ρ湿——泡沫混凝土浆体密度,单元为kg/m3; Fv——泡沫剂水溶液发泡量,单元为m3/kg。 3.泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相干性 3.1实验协商 3.1.1原材料 水泥:北京琉璃河水泥厂产42.5普遍硅酸盐水泥。 粉煤灰:北京石景山发电厂产Ⅲ级干排粉煤灰。 混凝土泡沫剂:白色粉末,CCW-型,华夏修建材料科学协商总院研发。具备起泡、稳泡、增粘、防水机能。 3.1.2试样制备 首先操纵高速搅拌机(转速转/min)将设定比例的泡沫剂水溶液制成泡沫,搅拌工夫以泡沫抵达平匀、眇小、平稳为准。再按设定比例计量水泥、粉煤灰和水,操纵沙浆搅拌机将其搅拌成平匀浆体,搅拌工夫节制在s。尔后在浆体中参预必要体积的泡沫,继承搅拌至平匀为止,估计工夫在s左右。采取牢固搀杂料体积法和原材料分量法来节制泡沫混凝土搀杂料密度,从而节制泡沫混凝土密度。成型好的试件在室内安插,用塑料布遮盖。2d-5d(工夫是非视CFC密度而定)后脱模,在室内密封前提下保护至实验龄期。 3.1.3功用测试 测试试件28d龄期的抗压强度、绝干密度和吸水率,实验办法参照JC/T-《泡沫混凝土砌块》施行。试件尺寸为mm×mm×mm。 3.2实验效果 泡沫混凝土策画绝干密度ρ干取kg/m3、kg/m3、kg/m3、kg/m3、kg/m3、kg/m3和0kg/m3,对应的原形水料比w别离取0.69、0.64、0.60、0.56、0.54、0.52和0.50,粉煤灰掺量η取0、10%、20%、30%和40%。测试28d龄期泡沫混凝土的抗压强度和绝干密度。粉煤灰掺量为0、10%、20%、30%和40%时,泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相干性回归弧线(图略)。 显然,不管能否掺加粉煤灰,依然粉煤灰掺量有所变动,泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具备优秀的相干性。即在构成、配比和制备工艺类似的前提下,泡沫混凝土抗压强度与绝干密度原形是逐一双应。而粉煤灰掺量则对泡沫混凝土抗压强度值产生影响。 4粉煤灰掺量对泡沫混凝土功用的影响 泡沫混凝土策画绝干密度ρ干取kg/m3、kg/m3、kg/m3和0kg/m3,对应的原形水料比ω别离取0.56、0.54、0.52和0.50,粉煤灰掺量η取0、10%、20%、30%和40%。含有不同掺量粉煤灰的泡沫混凝土,其28d抗压强度揣度效果列于图6。效果讲明,在水泥-粉煤灰-泡沫-水质料编制泡沫混凝土中,粉煤灰据有合适比例,将有助于提升泡沫混凝土强度,况且可下降成本,下降萎缩率,提升抗裂性。 粉煤灰中含有70%以上的玻璃体,重要成份是SiO2和Al2O3。在强碱激爆发用下将显现胶凝活性。在泡沫混凝土中,水泥因水化持续放出强碱Ca(OH)2,与粉煤灰产生化学反响,生成具备胶凝功用的水化硅酸钙、低硫型和高硫型水化硫铝酸钙,增进泡沫混凝土强度延长。 在初期,粉煤灰险些不产生火山灰反响,是以随粉煤灰掺量补充,混凝土抗压强度下降。呈现为掺加粉煤灰的泡沫混凝土试块脱模工夫长,低绝干密度泡沫混凝土呈现极其显然。跟着泡沫混凝土保护龄期补充,粉煤灰火山灰效用和水泥水化反响的增进效用,以及粉煤灰微集料效应,掺加适当粉煤灰的泡沫混凝土抗压强度也许抵达和超出纯水泥泡沫混凝土(也称泡沫水泥)。在本协商中,粉煤灰恰当掺量为20%。 5论断 (1)构成是影响泡沫混凝土强度的紧要要素,重要囊括水泥品种和强度等第、骨料品种与绝干密度、粉煤灰品德、外加剂品种和发泡倍数等。 (2)泡沫混凝土协助比策画可根据牢固原材料分量法和固体搀杂料体积法施行。即节制单元体积泡沫混凝土浆体中固体组份量和固体组分比例优化。 (3)在构成、配比和制备工艺类似的前提下,泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具备优秀的相干性。经过探测泡沫混凝土湿密度,从而节制泡沫混凝土绝干密度,从而抵达节制泡沫混凝土抗压强度的方针。
(4)在水泥-粉煤灰-泡沫-水质料编制泡沫混凝土中,掺加适当粉煤灰将有助于提升泡沫混凝土抗压强度,提升抗裂性,同时可下降临盆成本。
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