本文首先研究了铝酸钠、碳酸锂、KW母料以及无水硫酸钠对普通水泥和粉煤灰混合胶浆的调凝效果,试验结果表明,四种调凝剂中碳酸锂的综合效果最好,且其适宜掺量为水泥质量的0.34%左右。在保持水泥比粉煤灰为1:0.4的条件下,研究了水料比、发泡剂掺量、稳泡剂种类及掺量、聚丙烯纤维掺量、海泡石、料浆温度、搅拌机转速等因素对超轻泡沫混凝土基本性能的影响,确定了制备超轻泡沫混凝土的最佳原料配合比为:水料比为0.54、掺入水泥质量0.34%的碳酸锂、0.30%的稳泡剂WH、4.8%-5.1%的发泡剂FP、1.2%的聚丙烯纤维,以及最佳工艺条件为:料浆温度在27℃-29℃范围内、搅拌机转速为2500r/min。在该条件下制备的超轻泡沫混凝土主要性能指标为:容重279kg/m3、28天抗压强度0.51MPa、导热系数0.068W/(m.K)、质量吸水率48%;其综合性能优于市场同类产品。进而采用现代测试技术对超轻泡沫混凝土的气孔结构进行了研究,分析了其气孔结构与性能之间的关系,并从气孔结构及水化产物等方面探讨了聚丙烯纤维对超轻泡沫混凝土的改性作用机理。上述研究结果对于采用普通硅酸盐水泥生产超轻泡沫混凝土具有一定的指导作用。
1 绪论 9-21
1.1 能源现状与建筑节能 9-10
1.2 建筑墙体保温材料的研究现状与发展趋势 10-13
1.2.1 保温材料的常见种类 10-11
1.2.2 国外保温材料的应用现状 11-12
1.2.3 国内保温材料的应用现状 12-13
1.2.4 保温材料的发展趋势 13
1.3 泡沫混凝土的生产应用现状 13-18
1.3.1 泡沫混凝土的定义及分类 13
1.3.2 泡沫混凝土的性质 13-15
1.3.3 泡沫混凝土的原材料及制备方法 15-16
1.3.4 我国泡沫混凝土的应用现状 16-17
1.3.5 国外泡沫混凝土应用的新进展 17-18
1.4 本课题的研究目的及意义 18-19
1.4.1 本课题的研究目的 18-19
1.4.2 本课题的研究意义 19
1.5 本课题的主要研究内容 19-21
2 试验用原材料、设备及试验方法 21-31
2.1 试验用原料 21-25
2.1.1 水泥 21-22
2.1.2 粉煤灰 22-23
2.1.3 外加剂 23-24
2.1.4 纤维 24-25
2.1.5 海泡石 25
2.2 主要试验设备 25-26
2.3 超轻泡沫混凝土试件的制备方法 26-27
2.3.1 超轻泡沫混凝土的发泡机理 26-27
2.3.2 超轻泡沫混凝土试件的制备 27
2.4 性能试验方法 27-31
2.4.1 水泥胶浆的调凝试验方法 27
2.4.2 超轻泡沫混凝土的干容重及吸水率试验方法 27-28
2.4.3 超轻泡沫混凝土的抗压强度试验方法 28-29
2.4.4 超轻泡沫混凝土的导热系数测试方法 29
2.4.5 超轻泡沫混凝土的孔隙率测试方法 29-31
3 普通水泥的改性试验 31-39
3.1 铝酸钠对水泥凝结时间、强度的影响 31-34
3.2 碳酸锂对水泥凝结时间、强度的影响 34-36
3.3 KW 母料对水泥凝结时间、强度的影响 36-38
3.4 无水硫酸钠对水泥凝结时间、强度的影响 38
3.5 本章小结 38-39
4 超轻泡沫混凝土的制备及主要性能研究 39-59
4.1 制备超轻泡沫混凝土的基本配合比 39
4.2 水料比对超轻泡沫混凝土基本性能的影响 39-42
4.2.1 水料比对泡沫混凝土制备的影响 39-40
4.2.2 试验结果与分析 40-42
4.3 稳泡剂种类及掺量对超轻泡沫混凝土基本性能的影响 42-44
4.3.1 泡沫的稳定性 42
4.3.2 试验结果及分析 42-43
4.3.4 试验结果与分析 43-44
4.4 发泡剂FP 掺量对超轻泡沫混凝土容重及抗压强度的影响 44-46
4.4.1 发泡剂掺量对超轻泡沫混凝土性能的影响 44-45
4.4.2 试验结果与分析 45-46
4.5 料浆温度对超轻泡沫混凝土容重及抗压强度的影响 46-49
4.5.1 温度对泡沫混凝土性能的影响 46-47
4.5.2 试验结果与分析 47-49
4.6 搅拌速率对超轻泡沫混凝土容重及抗压强度的影响 49-52
4.6.1 超轻泡沫混凝土的搅拌工艺特点 49
4.6.2 搅拌工艺对泡沫混凝土的影响 49-50
4.6.3 试验结果与分析 50-52
4.7 聚丙烯纤维对超轻泡沫混凝土的改性试验 52-56
4.7.1 聚丙烯纤维的研究现状 52-53
4.7.2 纤维对泡沫混凝土的改性作用 53-54
4.7.3 试验结果与分析 54-56
4.8 海泡石对超轻泡沫混凝土的改性作用 56-57
4.8.1 海泡石在混凝土中的作用 56
4.8.2 海泡石对超轻泡沫混凝土的改性试验 56-57
4.9 超轻泡沫混凝土的性能测试 57-58
4.10 本章小结 58-59
5 泡沫混凝土的孔结构与性能的关系 59-71
5.1 泡沫混凝土的气孔形成过程 59
5.2 泡沫混凝土的气孔结构特征 59
5.3 泡沫混凝土内部气孔的技术要求 59-62
5.4 气孔结构与泡沫混凝土制品性能的关系 62
5.5 泡沫混凝土制备过程中气孔结构的表象 62-66
5.6 气孔结构与超轻泡沫混凝土基本性能的关系 66-68
5.7 加入纤维前后的孔结构及微观分析 68-70
5.8 本章小结 70-71
6 结论及尚需开展的工作 71-73
6.1 结论 71
6.2 尚需开展的工作 71-73
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