原位发泡轻集料混凝土的制备与其性能表征

作     者：陈贺 

作者单位：安徽工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：樊传刚

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：轻混凝土 原位发泡 发泡剂 稳泡剂 增稠剂 

摘      要：轻混凝土在减轻建筑地基载荷,建筑节能和建筑抗震方面具有突出的意义,而通过发泡方法获得轻混凝土是一个非常有效的手段,本文以过氧化氢溶液(质量浓度为30%)为化学发泡剂,污泥烧胀陶粒(简称“陶粒)和膨胀珍珠岩为轻集料,通过普通化学发泡法(将H2O2直接加入水泥料浆中发泡)和对化学发泡过程控制的原位发泡法制备出一系列轻混凝土试样,并对其性能进行了系统的表征。在普通化学发泡法制备轻混凝土的研究中发现:1)轻混凝土试样的容重、力学强度和导热系数均随发泡剂量的增加而降低,当发泡剂加入量为胶凝材料质量的2%和4%时,试样的容重分别为950 kg/m3和600 kg/m3,试样的导热系数分别为0.22 W·m-1·K-1和0.18 W·m-1·K-1,比不加发泡剂的试样分别降低了25%和40%。发泡剂量为胶凝材料质量2%试样的抗压强度接近13 MPa。2)轻混凝土的干缩率随着发泡剂含量的增加而增大,当发泡剂量?胶凝材料质量的2%时,其干缩率?460×10-6。和普通化学方法相比,原位化学发泡法是先将H2O2加载在膨胀珍珠岩载体中,再通过载体间接进入轻集料之间的水泥料浆中后发泡,发泡过程和气泡分布可以被控制,为获得精细结构的轻混凝土提供了可能,文中首先制备了以膨胀珍珠岩为轻细集料,明胶为稳泡剂的原位发泡轻混凝土试样,研究中发现:1)轻混凝土试样的容重、力学强度和导热系数随发泡剂量的增加而降低;随稳泡剂量的增加而增加。当稳泡剂浓度为1.5%时,含1.4%发泡剂的试样28 d抗压强度可以高达21 MPa,2.8%发泡剂试样28 d抗压强度可高达15 MPa,其容重仅为800kg/m3。2)试样的吸水率随发泡剂量的增加而增加,随稳泡剂量的增加而降低。发泡剂为2.8%的试样,稳泡剂由1%增加到1.5%,其吸水率由26%降低到13%。另外,文中还以陶粒作轻粗集料,HPMC为增稠剂,化学发泡剂的量设定为2.8%,制备出一系列原位发泡陶粒轻混凝土试样,研究中发现增稠剂对原位发泡轻混凝土性能的影响较大。1)当增稠剂量在0.05%.125%范围内时,试样的容重、力学强度和导热系数随增稠剂量的增加而增加,干缩率和吸水率随增稠剂量的增加而降低。2)当增稠剂量为0.125%时,试样的28 d抗压强度为31 MPa,容重为1245 kg/m3;试样的吸水率仅为6.1%。与增稠剂量为0.05%的试样相比,增稠剂量为0.125%的试样吸水率降低了21%;干缩率降低了42%。3)增稠剂量为0.05%试样的导热系数为0.27 W·m-1·K-1。