提高泡沫混凝土抗压强度的研究

提高泡沫混凝土抗压强度的研究

中国科技信息2005年第15期

工程论坛

NFORMATIONAug.2005

提高泡沫混凝土抗压强度的研究

赵云雁中南大学

摘要:水泥作为泡沫混凝土的主要胶凝材料,其水化硬化后的强度就决定了泡沫混凝土的强度,水泥标号越高,其水化硬化后的强度也就越高,

泡沫混凝土强度也就越高.因此,要配制高强度的泡沫混凝土材料,必须用高标号水泥,在以后的实验中,所采用的水泥均为P.早强剂对泡沫

水泥一砂浆泡沫混凝土强度的影响..

关键词:泡沫混凝土;早强剂;矿渣

发泡剂又称起泡剂,是能促进发生泡沫而

形成闭孔或联孔结构材料的物质,本研究使用

的发泡剂主要采用化学发泡法,在碱性条件下

反应放出气体,不同类型的发泡剂所制成的制

品性能相差很大,本试验采用A:松香发泡液f

B;蛋白质发泡液.【

粉煤灰系燃煤电厂废弃物,本实验所用粉i

煤灰为山东铝业股份有限公司热电厂一级粉煤

灰,其化学成分列于表2l.

表2一l粉煤灰成分!___一—————————.——一.——

曼!一—CaO—曼

63.606.362.44l8.372,254,90

无机胶凝材料是泡沫混凝土材料强度的主

要来源本实验用的水泥是山铝水泥厂的P032.

5R和PO42.5R普通硅酸盐水泥及425硅酸盐

水泥,本实验采用软练标准砂.

本实验采用磨细矿渣粉,细度为2.6%,比

面积420m/kg的莱钢矿渣,

试验方法1

泡沫的制备

采用高速搅拌机制泡.制泡技术参数:搅

拌机转速为l200r/min以上,搅拌时间以泡沫达1 到均匀,细小,稳定为界限,容积为lm3的I

搅拌机制泡时间一般为3～5mi1"1.1

密度和抗压强度试验

试件尺寸l00mm×l00mm×l00mm,养

护环境湿度l00%(雾室),温度204-l℃,

成型后带模养护24h,到达预定养护龄期3d前

取出试件置入l20℃烘箱连续烘干3d后立即测定密度;参照BSl88lpart4和ASTMC495,

测定抗压强度.密度和强度为3块平均值.}

泡沫混凝土的制备工艺

泡沫混凝土的制备包括砂浆的配制,泡沫1

的制备和泡沫混凝土的拌合与浇筑.根据要求

的泡沫混凝土的容重,抗压强度,保温性能

和隔音性能等选择适宜的水泥和砂子,计算出

适宜的配合比,同时确定水灰比和其他外加剂

的适宜掺量,用适宜的搅拌机拌合砂浆或水泥浆;将发泡剂按规定比例稀释成水溶液,借

助于发泡设备制备泡沫;根据要求的泡沫混凝

土的容重按比例混合预先制备好的砂浆和刚刚制备好的泡沫,泵送或就地浇筑.

水泥和发泡剂对水泥砂浆泡沫混凝土强

度的影响!

水泥是泡沫混凝土的主要材料之一,它在

水中硬化反应,把砂和其他材料牢固的胶结在一

起,从而使泡沫混凝土产生强度.在建筑

施工中,P.032.5R和P.042.5R普通硅酸盐水

泥使用最为普遍,因此在本次实验中用山铝牌这两种标号水泥.

泡沫混凝土所用的发泡剂主要有三种,即

铝粉类,表面活性剂类和蛋白质类,铝粉类{

发泡剂在制备泡沫混凝土过程中产生的气泡不稳定,易上浮而破裂,表面活性积累和蛋白

质类形成的气泡较大,本试验采用两种进行试验,即A:松香发泡液,B:蛋白质发泡液,

从发泡效果看,蛋白质发泡液发泡速度快,泡

沫小,尺寸均匀,稳定性好,持续时间长.

水泥做为泡沫混凝土的主要胶凝材料,其

水化硬化后的强度就决定了泡沫混凝土的强度,水泥标号越高,其水化硬化后的强度也

就越高,泡沫混凝土强度也就越高.因此,

要配制高强度的泡沫混凝土材料,必须用高标号水泥,在以后的实验中,所采用的水泥均

为P042.5R水泥.

气泡稳定的主要条件是气泡周围形成的液

膜有一定的机械强度,使气泡在受到外力作用下能很快恢复原样而不被压迫,这要求发泡剂的分子有一定的链长,在分子内部,分子量

大的分子的范德华力愈大,膜的机械强度愈大.松香发泡液主要是松香皂,其分子量就

要比蛋白质要小,因此松香发泡液比蛋白质发

泡液易破,从而影响了泡沫混凝土的强度.

在以后的试验中,均采用P.O42,45R水泥

与蛋白质发泡液.

一

般硬化水泥使得孔结构取决干混凝土的

水料比和水泥的水化程度,水灰比越小,水

泥石中的孔体积越小,强度越高.但泡沫混

凝土的孔结构受水料比与气泡引入量决定,一方面,水料比的减少能减少空洞,提高强度,

另一方面,气泡的增加,降低强度.

在配制相同容重的泡沫混凝土,根据配制

计算公式,降低水料比就要提高发泡剂的掺入量(否则容重上升),水料比降低引起的密

实度的提高被多产的气泡所削弱,在配制相同容重的泡沫混凝土时,降低水料比的同时气泡的掺入量增大,对泡沫混凝土强度的增幅,作

用不是很大,从图4一l可以看出随着水料比降到033以下时,强度增幅趋缓,砂浆和易性

较差,为保持较好的和易性,在下面的试验

中,泡沫混凝土的设计容重为800kg/m,水

料比:0.33.

早强剂对泡沫水泥一砂浆泡沫混凝土强度

的影响

混凝土早强剂可分为无机盐类,有机物

类,复合型三类.

CaCl能与水泥中的铝酸三钙反应,在水

泥微粒表面上生成水化氯铝酸钙(CACaCl,?l0HO),具有促进水泥硅酸

三钙与硅酸二钙的水化反应的作用,增强效果