2021-06-04 15:14
影響泡沫混凝土強(qiáng)度因素有哪些
影響泡沫混凝土強(qiáng)度因素有哪些
泡沫混凝土是指通過發(fā)泡劑的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑(物理的方式根據(jù)應(yīng)用需要將空氣或氮?dú)?、二氧化碳、氧氣等氣體引入混凝土漿體中)利用機(jī)械方式充分 發(fā)泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經(jīng)過泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型，通過合理的自然養(yǎng)護(hù)成型而成為一種內(nèi)部含有大量細(xì)小、封閉、分布均勻的氣孔的 多孔性材料，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、隔熱保溫、防火隔音、抗水減震等特性的建筑材料。近年來，國內(nèi)外都非常重視泡沫混凝土的研究與開發(fā)，使其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來 越廣。但由于泡沫混凝土及其應(yīng)用技術(shù)的研究成果國內(nèi)外大多以專利形式體現(xiàn)出來，國內(nèi)在泡沫混凝土生產(chǎn)上，既缺乏成套的設(shè)備也沒有完整的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累，施 工又缺乏理論指導(dǎo)，因此，泡沫混凝土的性能并沒有全部體現(xiàn)，經(jīng)常出現(xiàn)諸如強(qiáng)度偏低、混凝土開裂或吸水等問題。近期，中邦科技小編研究了影響泡沫混凝土強(qiáng)度 的一些因素，發(fā)現(xiàn)了一些提高泡沫混凝土強(qiáng)度的規(guī)律，這對(duì)在施工中充分利用建筑節(jié)能、環(huán)保的新型建筑材料有著十分重要的意義。
1 泡沫混凝土的制備原理
泡沫混凝土通常是用機(jī)械或壓縮空氣的方法將泡沫劑的水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆筑成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種內(nèi)部含有大量封閉氣孔的混凝土。
2 影響泡沫混凝土強(qiáng)度的因素
與普通混凝土一樣，泡沫混凝土的強(qiáng)度并不是一個(gè)固定的數(shù)值，不同的材料種類、水泥用量、混凝土配合比、水灰比、泡沫用量(不同的體積質(zhì)量)、發(fā)泡劑、養(yǎng)護(hù)制度及其他外加劑的采用與否等都影響泡沫混凝土的強(qiáng)度。本文僅對(duì)水灰比、配合比選擇做重點(diǎn)討論。
2.1水灰比的影響
在普通混凝土的制備中，混凝土的強(qiáng)度隨成型水灰比的減小而增大，但在泡沫混凝土試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的情況卻不盡相同。
1)在漿體的流動(dòng)性主要依靠外加劑的用量來控制時(shí)(即漿體已經(jīng)具備良好的流動(dòng)性)，隨 著水灰比的減小，強(qiáng)度增大；反之，減小。分析原因:隨著水灰比的減小，混凝土中的游離水量減少，泡沫混凝土的吸水率降低，有效增加了混凝土強(qiáng)度;但當(dāng)水灰 比繼續(xù)降低時(shí)，由于水泥水化的需水量不足會(huì)吸收泡沫中的水分，使得泡沫破裂，從而引起封閉氣泡數(shù)量減少和混凝土均勻性下降，造成強(qiáng)度降低。
2)在漿體的流動(dòng)性主要依靠水的用量來控制時(shí)，隨著水灰比的增大，強(qiáng)度增大；反之，減小。
分析原因：較高的成型水灰比，保證了漿料的良好流動(dòng)性，能確保將泡沫均勻引入到水泥漿料中并均勻分布，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度的增長。相反，水灰比的降低，漿體材料流動(dòng)性不足，將引起氣泡分布不均，從而降低混凝土的強(qiáng)度。
綜合以上情況，泡沫混凝土的水灰比對(duì)強(qiáng)度的影響是多方面的，應(yīng)結(jié)合具體情況具體分析，調(diào)整水灰比的大小，使泡沫混凝土內(nèi)部材料結(jié)構(gòu)均勻而多封閉獨(dú)立氣泡是提高泡沫混凝土強(qiáng)度的重要途徑。
2.2 配合比的影響
泡沫混凝土制備時(shí)可以單獨(dú)采用水泥，也可能同時(shí)采用除水泥以外的混合材(如硅灰、礦渣、粉煤灰等)，還可能同時(shí)采用細(xì)集料 (砂子)。第一種情況:單獨(dú)采用水泥時(shí)相對(duì)簡單，所用水泥的強(qiáng)度等級(jí)越高、用量越多，制備的泡沫混凝土強(qiáng)度也就越大。所以，當(dāng)希望制備較高強(qiáng)度的泡沫混凝 土?xí)r，需要選擇高強(qiáng)度等級(jí)的水泥。第二種情況:混合材料的引入會(huì)導(dǎo)致泡沫混凝土早期強(qiáng)度的顯著降低，而對(duì)后期強(qiáng)度影響不大。如果填入適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度激發(fā)劑，則 可有效減緩前期強(qiáng)度降低。實(shí)際施工中往往以同時(shí)摻用混合材料和砂子的情況最為多見，因此，泡沫混凝土的配合比存在一個(gè)適宜的范圍，需要根據(jù)試驗(yàn)確定。
2.3 發(fā)泡劑用量的影響
從泡沫混凝土的制備原理分析，利用發(fā)泡劑引入大量氣孔賦予其普通混凝土所沒有的輕質(zhì)、隔音、保溫、高流動(dòng)性等功能是泡沫混凝土制備的基礎(chǔ);但從結(jié)構(gòu)和力學(xué) 的角度看，同時(shí)也引起結(jié)構(gòu)致密性大大降低，從而降低了泡沫混凝土的強(qiáng)度。那么，如何將發(fā)泡劑的用量控制在既能實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、隔音、保溫和高流動(dòng)性等功能，同時(shí) 混凝土強(qiáng)度又不低于預(yù)期目標(biāo)是混凝土生產(chǎn)科研的一個(gè)新課題。
能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)很多，但并非所有能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)都可以用作發(fā)泡劑。只有發(fā)泡倍數(shù)足夠大，在泡沫和漿料混合時(shí)薄膜不致破壞，具有足夠的穩(wěn)定性，對(duì)膠凝材料的凝結(jié)和硬化不起有害影響的發(fā)泡劑，才適合用來生產(chǎn)泡沫混凝土。
發(fā)泡劑對(duì)泡沫混凝土強(qiáng)度的影響主要體現(xiàn)在泡沫的尺寸、均勻性(尺寸均勻性和分布均勻性)、泡沫的穩(wěn)定性、發(fā)泡能力等。要求發(fā)泡劑的發(fā)泡能力強(qiáng)、密度低、單位攜水量小，泡沫牢固、細(xì)小、均勻分布，對(duì)混凝土的副作用小。
3 提高泡沫混凝土強(qiáng)度的途徑
綜上所述，配合比、水灰比是影響泡沫混凝土強(qiáng)度的主要因素。選擇適宜的配合比，控制適宜的低水灰比，采用質(zhì)量較好的發(fā)泡劑，能有效的提高泡沫混凝土的強(qiáng)度。
4 結(jié)語
泡沫混凝土又稱為輕質(zhì)混凝土或發(fā)泡水泥等，是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有輕質(zhì)高強(qiáng)、不吸水、不燃性的新型建筑節(jié)能材料，可用作屋面保溫隔熱、地暖及 地面墊層和內(nèi)隔墻及外墻保溫等。泡沫混凝土在國內(nèi)推廣應(yīng)用的時(shí)間還不長，對(duì)其性能和制備技術(shù)還需要進(jìn)一步的研究和探索；由于制備泡沫混凝土是一個(gè)系統(tǒng)的過 程，影響其性能的因素比較復(fù)雜，在研究過程中，有所側(cè)重，才能有所突破。希望本文在提高強(qiáng)度方面的一些觀點(diǎn)能對(duì)同行有所啟發(fā)。
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