【碩士】高性能泡沫混凝土的研究

內(nèi)容簡介

　　【學位年度】2009　　【摘要】　　泡沫混凝土是一種新型保溫隔熱材料，它和加氣混凝土相比，可自然養(yǎng)護硬化；生產(chǎn)工藝簡單，投資規(guī)模小。泡沫混凝土不但生產(chǎn)成各種各樣的預制品，而且還能現(xiàn)場澆注。隨著我國墻體材料的改革與建筑節(jié)能政策的推行，節(jié)能型建筑材料的開發(fā)和應用受到廣泛的重視，國內(nèi)大力發(fā)展節(jié)能、利廢、保溫、輕質(zhì)等新型材料，其中泡沫混凝土砌塊將在非承重墻體材料中占有重要的地位。然而，目前泡沫混凝土存在諸多問題，如普遍使用特種水泥，凝結(jié)時間較長，漿體易泌水離析，強度偏低；而且泡沫混凝土的導熱機理和壓縮力學性能沒有進行深入的研究。本研究針對以上問題，以普通硅酸鹽水泥作基材，選用傳統(tǒng)的表面活性劑與礦物添加劑相結(jié)合的新型發(fā)泡模式，制備不同容重的泡沫混凝土，并采用掃描電鏡、壓汞儀、導熱儀等儀器，對其進行性能測試和理論分析。具體的研究內(nèi)容如下?！　　　?對泡沫混凝土基本性能進行了測試。主要研究了各種外加劑對泡沫混凝土凝結(jié)時間、力學性能、流動性、粘度的影響，澆注高度對容重的影響，以及粉煤灰種類對需水量和抗壓強度的影響?！　　　?研究了聚乙烯醇(PVA)對大摻量粉煤灰泡沫混凝土的改性，結(jié)果表明一定摻量的PVA能提高力學性能，減少微裂縫，降低有害孔的含量。研究了粉煤灰的細度摻量及粉煤灰激發(fā)劑的摻量對大摻量粉煤灰泡沫混凝土28d抗壓強度的影響，結(jié)果表明泡沫混凝土的28d抗壓強度隨著粉煤灰細度的增大而增大；粉煤灰摻量為30％，泡沫混凝土的28天抗壓強度達到最大。激發(fā)劑相對粉煤灰的最佳摻量為20％?！　　　?制備輕質(zhì)高強泡沫混凝土時，適當?shù)念w粒級配可有效的提高泡沫混凝土的28d抗壓強度。通過研究石英砂-礦粉-粉煤灰體系的泡沫混凝土發(fā)現(xiàn)，石英砂越細，越有助于強度的提高；在同樣配比和同樣細度時，用粉煤灰制備的泡沫混凝土的28d抗壓強度要高于用礦渣的；礦粉摻量在30％～50％的摻量范圍之內(nèi)存在一個最佳值?！　　　?對導熱的基本概念和導熱微分方程進行了介紹。著重對適合于泡沫混凝土墻體材料的一維穩(wěn)態(tài)平壁導熱模型進行了探討。對泡沫混凝土的導熱系數(shù)模型進行了研究，結(jié)果表明導熱系數(shù)隨著氣孔率的增加滿足指數(shù)衰減模型。推導出了在最小熱傳導時，厚度一定泡沫混凝土的最佳容重模型。對泡沫混凝土的壓縮特性進行了研究，并分析了影響壓縮特性的相關(guān)因素，并應用Gibbson-Ashby模型對抗壓強度進行了模擬，得出了表征孔棱和孔壁的參數(shù)?！　　　?對泡沫混凝土墻體材料的中試進行了詳細的闡述。包括產(chǎn)品的主要特點，主要生產(chǎn)設備和工藝，原料的選擇和產(chǎn)品配比設計，生產(chǎn)線設計。運用泡沫混凝土墻體材料和現(xiàn)澆的泡沫混凝土修建了試驗房，包括墻體砌筑，墻面抹灰，屋面與地面施工。介紹了建筑節(jié)能熱工測試的基礎理論，圍護結(jié)構(gòu)的溫度、傳熱系數(shù)、熱橋及熱工缺陷的檢測方法。對試驗房進行了熱工測試并對測試數(shù)據(jù)進行了分析和處理。數(shù)據(jù)分析表明，泡沫混凝土具有良好的保溫效果，滿足節(jié)能50％～65％的要求?！　」?20頁

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