超细粉体对泡沫混凝土性能的影响研究

摘要

我国建筑能耗中因制冷、供暖所产生的耗能占有相当大的比例，提高建筑围护结构的保温隔热性能是实现节能的有效途径之一。泡沫混凝土作为一种代表性的无机保温材料，具有良好的保温、隔热、防火等性能，是一种优良的保温材料。泡沫混凝土制备过程中气泡的上浮、合并、破裂等难以避免，浆体的不稳定性易造成泡沫混凝土出现塌模、沉降等情况，使泡沫混凝土的性能劣化。为了改善这一问题，本课题利用超细粉体对泡沫凝土浆体进行增稠改性，从而提高浆体的稳定性及改善硬化的孔结构，制备出综合性能更优异的泡沫混凝土。　　论文探究了6种不同的超细粉体对浆体流动度和流变性能的影响，结果表明：超细矿渣（UFS）使流动度显著提高；超细水泥（SPC）掺量5%时使流动度降低，掺量超过5%后流动度保持在270mm左右；超细粉煤灰（UFA-1、UFA-2、UFA-3）、硅灰（SF）随着掺量增加，流动度先增加后降低，其中UFA-1、SF对流动度降低显著；屈服应力、塑性粘度随超细粉体掺量增加整体逐渐增大，其中UFA-1、UFA-2、SF使塑性粘度增加较大；对比超细粉体性质的差异，由于UFA-1同时具备比表面大、活性高、颗粒表面粗糙等特征，对浆体增稠的效果较好。　　对用UFA-1成型泡沫混凝土硬化体的性能开展了进一步的研究，重点关注了两种不同容重下泡沫混凝土的基础性能。容重为250kg/m3时，随UFA-1掺量的增加，平均孔径变小，孔径分布在1.2～2.0mm，绝干密度（ρ干）先降低后增大，7d抗压强度虽整体降低，28d抗压强度（f28d）在相同绝干密度下有一定提高；容重为500kg/m3时，UFA-1掺量在掺量15%内时，平均孔径减小，孔径主要分布在0.5～0.9mm，ρ干直线降低，f7d逐渐增大，f28d增长较小。综合泡沫混凝土的各项性能，制备250kg/m3容重泡沫混凝土时UFA-1掺量宜大于20%，500kg/m3容重时UFA-1掺量宜不超过5%。　　将超细粉体在泡沫混凝土工业生产中进行了应用，当UFA-2、SF复掺时可以稳定生产出容重250kg/m3、f28d达到0.5MPa的泡沫混凝土产品，利用SPC可以在工厂研制出容重180kg/m3，f28d达到0.3MPa的泡沫混凝土。

目录

1 绪 论

1.1 引言

1.2 泡沫混凝土的研究概况

1.2.1 泡沫混凝混凝土的定义和特性

1.2.2 泡沫混凝土的应用现状

1.2.3 泡沫混凝土的组成及其对性能的影响

1.2.4 泡沫混凝土中浆体增稠的方式

1.3.1 超细粉体的定义及特征

1.3.2 超细粉体在泡沫混凝土中的应用研究

1.4.1 选题依据及目的

1.4.2 研究内容

2 实验原材料及测试方法

2.1.1 水泥

2.1.2 超细粉体

2.1.3 发泡剂

2.1.4 稳泡剂

2.1.5 早强剂

2.1.6 速凝剂

2.1.7 减水剂

2.1.8 水

2.2 测试方法

2.2.1 浆体流动度

2.2.2 浆体塑性粘度

2.2.3 凝结时间

2.2.4 绝干密度

2.2.5 抗压强度

2.2.6 吸水率

2.2.7 孔结构的测试方法

2.3 试验设备

3 超细粉体对泡沫混凝土浆体性能的影响

3.1 水泥浆体流变模型的选择

3.2 超细粉体对水泥浆体流动度的影响

3.3 超细粉体对浆体流变性能的影响

3.3.1 UFS对浆体流变性能的影响

3.3.2 UFA-1 对浆体流变性能的影响

3.3.3 UFA-2 对浆体流变性能的影响

3.3.4 UFA-3 对浆体流变性能的影响

3.3.5 SF对浆体流变性能的影响

3.3.6 SPC对浆体流变性能的影响

3.4 超细粉体的性质对浆体增稠作用的影响

3.5 本章小结

4 超细粉体对泡沫混凝土硬化体性能的影响

4.1.1 配合比设计

4.1.2 成型工艺

4.2.1 UFA-1 对 250kg/m3容重泡沫混凝土孔结构的影响

4.2.2 UFA-1 对 250kg/m3容重泡沫混凝土绝干密度的影响

4.2.3 UFA-1 对 250kg/m3容重泡沫混凝土吸水率的影响

4.2.4 UFA-1 对 250kg/m3容重泡沫混凝土抗压强度的影响

4.3 UFA-1 对 500kg/m3容重泡沫混凝土性能的影响

4.3.1 UFA-1 对 500kg/m3容重泡沫混凝土孔结构的影响

4.3.2 UFA-1 对 500 kg/m3容重泡沫混凝土绝干密度的影响

4.3.3 UFA-1 对 500 kg/m3容重泡沫混凝土抗压强度的影响

4.4 本章小结

5 超细粉体在泡沫混凝土工业生产中的应用研究

5.1 泡沫混凝土的生产工艺流程

5.2 超细粉体在泡沫混凝土生产中的应用

5.2.1 UFA-2 生产 250 kg/m3容重的泡沫混凝土产品

5.2.2 SPC制备 180kg/m3容重泡沫混凝土的研发与试产

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附 录

A 作者硕士期间发表的论文

B 学位论文数据集

致 谢