普通硅酸盐水泥制备发泡混凝土优化设计试验研究.pdfVIP

2012年第 6期 总 188期 安 徽 建 筑 雪 普通硅酸盐水泥制备发泡混凝土优化设计试验研究 ExperimentalResearchonOptimalDesignofPreparingFoamedConcretewithOrdinaryPortlandCement 翟红侠t，王元曦z，廖绍锋z，董如何 ，张执怀 1．安徽建筑工业学院材料与化学工程学院 ，安徽 合肥 230601； 2．安徽建工建设科技有限公司 ，安徽 合肥 230001； 摘 要 ：文章以普通硅酸盐水泥替代硫铝酸盐水泥研制轻质发泡混凝 不同水灰比发泡混凝土发泡过程 表 1 土，通过时原材料优化选择，水灰比、水泥强度等级、各种添加剂等因 素对比试验，采用正交设计方法探索满足发泡混凝土各种技术性能、 制备工艺、经济性等要求的轻质发泡混凝土。并从水化反应机理阐述 了普通硅酸盐水泥替代硫铝酸盐水泥可能性，有效解决了发泡混凝土 早期强度低、脱模 时间长的技术难题 。 关键词 ：普通硅酸盐水泥；发泡混凝土；优化设计；脱模时问 中图分类号：TU502 文献标识码 ：A 因素及水平数 L9 33 表 2 文章编号：1007—7359 2012 06—0188—03 1 概 述 1 20 2S 2O 2 25 30 30 我国目前正大力推进符合生态节能、资源利用的建筑材料 3 30 5O 35 的研究和开发，发泡水泥保温板由于其 良好的综合性能得到广 泛应用。发泡水泥板是一种新型防火保温节能材料，主要是以 检 测 特种水泥、粉煤灰为主要原料 ，加入发泡剂、特种纤维等复合 ， 、 经搅拌 、发泡成型。发泡水泥板具有保温隔热性能好，属于A级 试 验 不燃保温材料，轻质耐震，抗压强度高，粘接力强，无毒无害、环 与 保节能等特点，符合 《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂 测 行规定》等要求。 量 目前，由于发泡水泥板主要原材料使用的是硫铝酸盐水 技 术 泥，该水泥生产厂家数量少，材料运输不便，且价格较昂贵，制 约了建筑节能材料生产厂家发展；而使用通用硅酸盐水泥又不 能满足轻质发泡水泥混凝土制品性能的要求，如早期强度、脱 模时间、保温隔热性能等，即使达到性能要求，但由于生产效率 较低也限制了通用硅酸盐水泥推广使用。因此 ，如何研制开发 用通用硅酸盐水泥替代硫铝酸盐水泥制备轻质发泡混凝土是 目前水泥界、节能界研究的重要课题。本研究通过对普通硅酸 盐水泥P．042．5和P．052．5对比试验，采用正交设计试验方法 ， 对三因素 发泡剂、早强剂、温度 三水平进行方差分析，寻找干 表观密度在250kg／m，左右、抗压强度不小于0．3MPa、脱模时间 小于6h最佳配合比，为建筑节能新材料开发提供理论实践依 据。 2 试验过程及分析 2．1原材料 ①水泥：河南生产硫铝酸盐 42．5水泥；海螺、相山、天山 生产P．042．5普通硅酸盐水泥；海螺、相山、天山生产P．052．5 安 普通硅酸盐水泥。 徽 建 基金项 目：安徽建筑工业学院建筑节能专项基 金项 目 编号 ： 筑 KJ2010A059 ；“安建大厦”绿色建筑集成技术研究项 目。 收稿 日期 ：2012—10—30 冒作者简介：翟红侠 1962一 ，女，研究生，教授。 安 徽 建 筑 2012年第 6期 总188期 各因素对表观密度的影响关系 表 5 混凝土砌块》 JC厂r1062—2007 。通过配制不同的试样，观察实 验结果并不断调整配方。具体观察气孔的分布、大小，浆体的稀 稠程度，浆体表面是否有气体逸出，表面是否有下陷，试样硬化 以后，取样测量试样的表观密度和强度。常用仪器设备主要有 uJz一15型砂浆搅拌机、水泥三联模、NYL一600型液压试验机 等。 2．3发泡混凝土配合比设计 2．3．1水灰比的探索试验 表观密度趋势图 发泡混凝土的发泡过程是生产轻质发泡板的关键，不同水 灰比对发泡水泥混凝土影响甚大，水灰比直接影响气孑L稳定和 250 mE 245 成型，所以选择最佳水灰比是制备优质的轻质发泡混凝土的必 ≥ 240 要条件。通过对不同水灰比观察发泡混凝土发泡过程，见表 1。 — 235 以上所选水泥为硫铝酸盐水泥，通过表 1可以看到实验现 嚣瑚 _ 象： 黍22 ①水灰比为0．4时浆体较稠 ，注模时不易密实，且膨胀不 发泡荆3 0gg 磊旱强剂5 0gg 。水温 ℃ j 明业显；； ②水灰比为0．5时搅拌后的浆体在注模后，就能看到细小 图1 三因素影响表观密度趋势图 结果分析 ：因子影响指标的主次顺序从△R值看出： 主 A—B—c 气泡，随后逐渐膨胀； 次 最佳方案 A3B3C1。 ③水灰比为0．6时搅拌后的浆体在注模后也能看到细泡， 各因素对抗压强度的影响关系