关于泡沫混凝土强度问题

泡沫混凝土强度的主要来源

1.1水泥水泥是泡沫混凝土强度的主要来源，也是首要影响因素。为达到强度最大化，每个设计绝干密度的泡沫混凝土均有一个最佳水泥用量。原材料体系不同，水泥用量对泡沫混凝土强度的影响规律并不一致。在非净浆体系中，泡沫混凝土强度先随水泥用量增加而提高1.1水泥

水泥是泡沫混凝土强度的主要来源，也是首要影响因素。为达到强度最大化，每个设计绝干密度的泡沫混凝土均有一个最佳水泥用量。原材料体系不同，水泥用量对泡沫混凝土强度的影响规律并不一致。在非净浆体系中，泡沫混凝土强度先随水泥用量增加而提高，当超过最佳水泥用量后，强度则随水泥用量继续增加而降低。在净浆体系中，水泥用量则相对固定，只有水泥强度等级仍对泡沫混凝土强度产生影响。

硅酸盐系列水泥来源广泛、质量稳定、经济、耐久性好，因而被泡沫混凝土行业广泛使用。硫(铁)铝酸盐第三系列水泥在泡沫混凝土浆体形成、结构稳定性、早期强度发展等方面具有特色，应用逐年增加，在一些特殊重点工程中的应用相继取得成功。

1.2泡沫剂

能产生泡沫的物质很多，但并非所有能产生泡沫的物质都能作为泡沫剂使用。只有产生的泡沫在与砂(净)浆混合时不破裂，具有足够稳定性，且不影响胶凝材料凝结和硬化的物质才能用于制备泡沫剂。通过改变泡沫添加量，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。优选泡沫剂品种和确定最佳掺量是制备高性能泡沫混凝土的必要条件。

1.3骨料

制备泡沫混凝土骨料通常分为普通集料、轻骨料和超轻骨料三类。根据泡沫混凝土密度和强度要求，蒸压加气混凝土砌块厂家。决定是否采用骨料和采用哪类骨料。骨料品种和表观密度对泡沫混凝土强度影响明显。为保证泡沫混凝土密度，用轻骨料比用普通骨料可使水泥浆体形成的结构更致密。泡沫混凝土抗压强度通常较低，抗压破坏通常发生在含有大量气孔的水泥基基体中。与普通混凝土相比，使用密度较低的骨料将明显提高泡沫混凝土抗压强度。

1.4粉煤灰

鉴于粉煤灰来源广泛、价格低廉，并具有一定活性，成为泡沫混凝土的首选掺合料。粉煤灰能显著提高泡沫混凝土的后期强度，改善成型效果。

1.5外加剂

泡沫混凝土常用外加剂包括分散剂、早强剂、速凝剂、防水剂、憎水剂。早强剂和速凝剂可加速泡沫混凝土结构的形成过程和强度发展，提高浆体结构稳定性。

2配合比设计研究

泡沫混凝土配合比设计依据固定原材料重量法和固体混合料体积法进行。通过检测泡沫混凝土湿密度，进而控制泡沫混凝土绝干密度和均匀性，达到控制泡沫混凝土抗压强度目的。2.1固定原材料重量法

以水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土为研究对象。设计参数：

泡沫混凝土设计绝干密度为r干，单位为kg/m³；

基本用水量为yw，单位为kg/m³。

基本水料比为ω，取值见表1。视粉煤灰掺量和泡沫剂质量作适当调整；

水泥用量为yc，单位为kg/m³。水泥水化修正系数k1，经验值取k1=0.10；

粉煤灰用量为yf，单位为kg/m³；粉煤灰水化修正系数k2，经验值取k1=0.02；

粉煤灰掺量为η，单位为%；

表1ω经验值

泡沫混凝土设计绝干密度为ρ干(kg/m³) 40

500 600 700 800 900 1000

ω0.6

9

0.6

4

0.60 0.56 0.54 0.52 0.50

配合比设计关系式见式(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)计算：

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固定混合料体积法

1m³泡沫混凝土中，由水泥、粉煤灰和水组成的浆体总体积为v1，泡沫添加量v2按式(6)计算。即配制单位体积泡沫混凝土，由水泥、粉煤灰和水组成浆体体积不足部分由泡沫填充。

v2= k3(1-v1) (6)

式中：v2——泡沫添加量，单位为m³；

v1——加入泡沫前，水泥、粉煤灰和水组成的浆体总体积，单位为m³；

k3——富余填充系数，k3通常大于1，视泡沫剂质量和制泡时间而定。主要考虑泡沫加入到浆体中再混合时的损失。

2.3泡沫混凝土浆体密度

泡沫混凝土浆体密度r湿按式(7)计算：

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，单位为kg/m³；

fv——泡沫剂水溶液发泡量，单位为m³/kg。

3．泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相关性

3.1试验研究

3.1.1原材料

水泥：北京琉璃河水泥厂产42.5普通硅酸盐水泥。

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-2008型，中国建筑材料科学研究总院研制。具有起泡、稳泡、增粘、防水功能。

3.1.2试样制备

首先使用高速搅拌机(转速700转/min)将设定比例的泡沫剂水溶液制成泡沫，搅拌时间以泡沫达到均匀、细小、稳定为准。再按设定比例计量水泥、粉煤灰和水，使用砂浆搅拌机将其搅拌成均匀浆体，搅拌时间控制在180s。然后在浆体中加入一定体积的泡沫，继续搅拌至均匀为止，预计时间在180s左右。。采用固定混合料体积法和原材料重量法来控制泡沫混凝土混合料密度，进而控制泡沫混凝土密度。成型好的试件在室内放置，用塑料布覆盖。2d-5d(时间长短视cfc密度而定)后脱模，在室内密封条件下养护至试验龄期。

3.1.3性能测试

测试试件28d龄期的抗压强度、绝干密度和吸水率，试验方法参照jc/t 1062-2007《泡沫混凝土砌块》进行。试件尺寸为100mm×100mm×100mm。