泡沫混凝土的抗火灾性能研究

为了研究泡沫混凝土的抗火灾性能,利用自配的复合发泡剂制作泡沫混凝土标准试件,养护28 d后,在液化石油气火焰上进行灼烧试验,测定了标准试件在灼烧后的强度和结构变化.结果表明,泡沫混凝土具有不燃特性,具有较高的抗火灾性能;高温灼烧后的泡沫混凝土,抗压强度降低的程度与其密度有关,密度越大降低程度越小;泡沫混凝土的抗压强度随灼烧时间的延长而降低,但降低的幅度不大;泡沫混凝土内部孔结构对其抗压强度有较大影响,均匀细小的气孔对泡沫混凝土的抗压强度有利,其抗火灾性能也较高.研究表明,泡沫混凝土作为一种新型的外墙保温材料时,具有优良的抗火灾性能,可以取代阻燃聚氨酯、阻燃聚苯乙烯等可燃性有机保温材料,从而大大降低火灾损失.     

预拌现浇泡沫混凝土的制备及其性能

通过将预制浆体运输至现场、在现场发泡混合的方法制备预拌现浇泡沫混凝土,试验研究不同水灰质量比和发泡时间下预拌现浇泡沫混凝土的抗压强度、吸水率、导热系数等性能,探讨现浇泡沫混凝土性能最优的组分及矿物掺合料对预拌现浇泡沫混凝土性能的影响。结果表明:水灰质量比为0.35、发泡时间为3 min时,预拌现浇泡沫混凝土的抗压强最高,但发泡时间为4 min,其导热系数最低;钢渣粉和粉煤灰掺入量分别为20%(质量分数)时,现浇泡沫混凝土的性能最优,且掺入粉煤灰时的性能较不掺粉煤灰均有提高。     

自燃煤矸石细粉、粉煤灰制备泡沫混凝土的试验研究

本研究利用硅酸盐水泥和自燃煤矸石细粉、粉煤灰等混合材料,采用预制气泡后混合的方法制备出高性能泡沫混凝土,并研究了自燃煤矸石细粉、粉煤灰泡沫混凝土的干表观密度对泡沫混凝土的抗压强度与导热系数的影响。研究结果表明,随自燃煤矸石细粉、粉煤灰泡沫混凝土干表观密度的增加,泡沫混凝土抗压强度和导热系数也增加。     

地聚物泡沫混凝土的性能和孔结构研究

以粉煤灰和矿渣为胶凝材料,采用化学发泡法制备密度等级为300～1 000 kg/m³的地聚物泡沫混凝土(GFC),对其抗压强度、导热系数和干燥收缩进行测试,并通过Image Pro Plus软件表征了不同密度等级下的孔结构参数。结果表明：(1)随着密度等级逐渐增加,抗压强度和导热系数逐渐升高,其中抗压强度与密度等级之间呈指数函数关系,导热系数与密度等级之间呈线性关系,干燥收缩随密度等级的增加而减小,与其呈二次函数关系。(2)GFC孔结构参数与密度等级之间同样具有强相关性,随着密度等级逐渐增加,其孔隙率逐步下降,平均孔径逐渐减小,孔隙形状逐渐接近于圆形。     

泡沫混凝土孔结构与导热性能的关系研究

采用光学显微镜及图像处理与分析软件相结合和导热系数测定仪对泡沫混凝土的孔结构与导热性能的关系进行了实验研究。结果表明,泡沫混凝土导热系数随着干密度的减小而降低,存在着k=e3.93-35 601.21/(φ+4 810.97)的关系;泡沫混凝土的导热系数随着孔隙率的增大而降低,有着k=e-23.33+20 395.74/(φ+916.1)的关系;泡沫混凝土内部的连通孔与不规则球体孔导致实际的导热系数高于理论值;随着发泡剂掺量的增大,泡沫混凝土平均孔径逐渐增大;平均孔径的增大会消弱孔隙率对导热系数的影响,但由于孔隙率的影响占主导作用,导热系数依然呈下降趋势。因此对于泡沫混凝土在分析孔径对导热系数的影响时应同时考虑孔隙率的影响。     

减水剂对物理法超轻泡沫混凝土气孔结构及性能的影响研究

以普通硅酸盐水泥为胶凝材料,辅以萘系减水剂(F)与聚羧酸减水剂(S),在水泥净浆水灰比为0.5与0.8的条件下,采用物理法制备了孔隙率大于90%的超轻泡沫混凝土,结合Image-pro plus、XRD、SEM、TG等手段对硬化超轻泡沫混凝土气孔结构及组成进行了表征,并研究了减水剂(S与F)对硬化试样力学性能及保温隔热性能的影响。研究表明:S与F可减小硬化试样的气孔孔径分布范围,改善气孔均匀程度,减水剂S较F更能促使D50的减小及气孔(0.2mm)的比例的增加;减水剂S与F均能改善硬化试样的力学性能与保温隔热性能,当水泥净浆水灰比为0.8,掺入减水剂F的试样干密度为193.5kg/m3,28d抗压强度为0.41 MPa,导热系数为0.050 9 W/(m·K)。     

氧化石墨烯泡沫混凝土性能及作用机理研究

采用氧化石墨烯作为泡沫混凝土的增强相,研究了氧化石墨烯泡沫混凝土的水化进程、微观形貌及物理性能,并通过X射线衍射分析、同步热分析、扫描电镜等测试方法分析氧化石墨烯对泡沫混凝土的作用机理.结果表明:与未掺加氧化石墨烯的空白组对比,氧化石墨烯掺量为0.03％时,泡沫混凝土抗压强度提高了16.3％;当掺量为0.02％时,其导...     

铁尾砂泡沫混凝土的制备及性能

以铁尾砂为细骨料,采用不同掺量的铁尾砂取代天然砂制备目标密度为900 kg/m³的铁尾砂泡沫混凝土试件,分析铁尾砂掺量对试件干燥收缩率、吸水率、导热系数、抗压强度、劈裂抗拉强度等性能的影响;并采用扫描电镜及图象分析软件分析试件的微观形貌。结果表明：铁尾砂掺量(质量分数)在0～40%范围内,随铁尾砂掺量的增加,泡沫混凝土的干燥收缩率和吸水率下降,导热系数略有增加;泡沫混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度呈先增后减的趋势,铁尾砂掺量20%时抗压和劈裂抗拉强度最高;掺入适量的铁尾砂可改善泡沫混凝土的孔结构,内部孔径趋向均匀,铁尾砂质量分数超过20%时泡沫混凝土的微观结构劣化,这也是导致其力学性能开始下降的原因。     

聚丙烯纤维增强泡沫混凝土性能研究

利用体积法计算出不同干密度聚丙烯纤维增强泡沫混凝土的配合比,制备出聚丙烯纤维增强泡沫混凝土。研究不同等级干密度对其力学性能、保温性能和干燥收缩性能的影响,并在良好保温性能、强度与较低干收缩条件下,探讨聚丙烯纤维增强泡沫混凝土的最优干密度。结果表明:干密度等级越高的聚丙烯增强泡沫混凝土力学性能好,干燥收缩值变化较小,但其导热系数较大,保温性能差。具有良好保温性能、强度与较低干收缩聚丙烯纤维增强泡沫混凝土的最优干密度为800-900 Kg/m3。     

泡沫混凝土配合比的设计

在研究泡沫混凝土各种原材料性能及大量实验和中试生产实践基础上,运用数理统计归纳分析,设计出既能满足泡沫混凝土干密度、导热率、强度、浇筑稳定性等技术要求,又经济合理、易于操作的各种原材料配合比,达到控制泡沫混凝土导热系数和抗压强度的目的,进而指导泡沫混凝土生产工艺过程,确保产品质量.     

铁尾矿粉对碱矿渣泡沫混凝土力学性能的影响

为了研究铁尾矿粉对碱矿渣泡沫混凝土力学性能的影响,用掺入了铁尾矿粉的碱矿渣泡沫混凝土制成100 mm×100 mm×100 mm的立方体试块,分别将混凝土试块养护3、7、28 d后,测试其抗压强度。结果表明：随着铁尾矿粉碱矿渣泡沫混凝土表观密度的增加,其抗压强度不断增大;当铁尾矿粉的掺量从10%增加到30%时,碱矿渣泡沫混凝土的抗压强度逐渐增大;当铁尾矿粉的掺量从30%增加到50%时,碱矿渣泡沫混凝土的抗压强度逐渐减小,且强度损失较明显,随着铁尾矿粉细度的提高,碱矿渣泡沫混凝土的强度逐渐增大。     

Preparation of High Performance Foamed Concrete from Cement, Sand and Mineral Admixtures

The titled high performance foamed concrete was developed from Portland cement, ultra fine granulated blast-furnace slag, pulverized fly ash and condensed silica fume by means of pre-foaming process. The resultant foamed concrete presents its thermal conductivity of about 0.16-0.75 W/（m·℃） and 28 d compressive strength of about 1.1-23.7 MPa when its mix proportion varies in the range of cement content 280 kg-650 kg/m^3, fly ash 42-97 kg/m^3, slag 64-146 kg/m^3, silica fume 34-78 kg/m^3, and sand 0-920 kg/m^3. The compressive strength of the foamed concrete with oven dried bulk density of 1500 kg/m^3 in appropriate mix proportion and with small amount of superplasticizer reached as high as 44.1 MPa. Meanwhile, the flesh foamed concrete behaves like an excellent flow-ability, therefore, is especially suitable for the application in case of massive foamed concrete casting in situ and in the case of filling casting into large volume underground irregular voids, except for pre-casting of building components like blocks, bricks, and wall panels.     

自燃煤矸石泡沫混凝土的性能研究

针对掺加煤矸石的泡沫混凝土,测定其抗压强度和抗折强度,并确定了自然煤矸石活性激发的最佳温度条件;研究了煤矸石、石灰、水胶比和发泡剂对自然煤矸石泡沫混凝土综合性能的影响规律,得出泡沫混凝土各组分的最佳掺量.     

镁基泡沫混凝土配合比试验

分别以配制的氯氧镁水泥、硫氧镁水泥、磷酸镁水泥为胶凝材料,采用化学发泡制备干密度等级为A05的三种镁基泡沫混凝土。通过设计正交试验,确定了水胶比、镁水泥组分配比、缓凝剂掺量、粉煤灰掺量和聚丙烯纤维掺量对三种镁基泡沫混凝土抗压强度的影响程度,对比分析了重要影响因素的作用机理,建立了镁基泡沫混凝土比强度与镁水泥组分配比的函数关系式。研究结果表明,氯氧镁泡沫混凝土抗压强度影响因素的主次关系为：镁水泥组分配比>水胶比>粉煤灰掺量>聚丙烯纤维掺量>缓凝剂掺量,各因素对硫氧镁泡沫混凝土抗压强度影响显著性与氯氧镁泡沫混凝土相同,磷酸镁泡沫混凝土抗压强度影响因素的主次关系为：镁水泥组分配比>缓凝剂掺量>水胶比>粉煤灰掺量>聚丙烯纤维掺量,与氯氧镁泡沫混凝土和硫氧镁泡沫混凝土略有不同,缓凝剂掺量影响程度较高;镁水泥的组分配比是影响镁基泡沫混凝土强度的重要指标,氯氧镁泡沫混凝土与硫氧镁泡沫混凝土的抗压强度随镁水泥组分配比增加的变化趋势相同,均先减小后增大,而磷酸镁泡沫混凝土随镁水泥组分配比增加呈现先增大后减小的趋势;三种镁基泡沫混凝土的比强度与镁水泥组分配比之间存在幂函数关系。     

泡沫混凝土收缩性能试验研究

为提高泡沫混凝土的抗裂性能,对不同水胶比、不同纤维和轻骨料掺量、不同干密度等级的泡沫混凝土材料进行了收缩试验,分析了影响泡沫混凝土收缩的主要因素.研究结果表明:在满足施工性能的基础上减少水胶比、添加纤维和轻骨料对减少泡沫混凝土收缩效果明显.     

AAS水泥性能及其混凝土应用研究

从超高强碱激发矿渣 ( AAS)水泥的碱组份、改性水玻璃 ( MWG)的模数、矿渣微细粉的细度以及 MWG的有效组份等方面研究了制备 AAS水泥及超高强混凝土 ( C80～ C12 0 )的主要参数。通过微孔结构 ( MIP)、化学结合水等研究 ,分析了 AAS水泥浆体微结构形成与工艺参数的关系。进行了 AAS超高强混凝土用于高压输水管的应用研究。在同样胶材用量下 ,AAS混凝土抗压强度为普通混凝土的 2～ 4倍 ,渗透性为普通混凝土的 1/ 3～ 1/ 5。在 85℃、8h蒸养条件下 ,混凝土制品抗压强度可超过 10 0 MPa     

含水量对混凝土抗压强度影响的试验研究

为了探究混凝土结构物浸水后含水量对其强度影响,通过试验得到了混凝土试件含水量随浸水时间以及混凝土强度等级的变化规律,分析了含水量对混凝土抗压强度的影响.结果表明:混凝土含水量随着浸水时间的增加而增大;标号低的混凝土结构内部更容易吸水;随着混凝土含水量的增大其抗压强度降低.     

含水率对再生混凝抗压强度影响研究

为了研究不同含水率状态下富含砖粒再生混凝土的抗压性能,制作了72块强度等级分别为RC20、RC25、RC30富含砖粒再生混凝土立方体试块标准养护28d后将其移入干燥箱中进行干燥处理。将干燥后的立方体试块分别放入清水中浸泡4、12、24、48、72、168、336 h后测量其含水率,并进行单轴抗压力学性能试验。建立再生混凝土强度随其含水率变化的计算模型。研究结果表明:富含砖粒再生混凝土抗压强度随含水率增加而降低,对RC20、RC25、RC30来说,饱和富含砖粒再生混凝土的立方体抗压强度较干燥状态分别降低了33.3%、16.9%、36.9%。