碱矿渣泡沫混凝土的研制与性能研究

• 作 者: 郑安然
• 出 处: 合肥工业大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 碱矿渣泡沫混凝土 激发剂 强度 孔结构 干燥收缩

碱激发矿渣胶凝材料材料强度高、水化热低,水化速度快,耐久性能优异。本文以此胶凝材料为基材,研制碱矿渣泡沫混凝土,克服传统泡沫混凝土轻质高强无法兼备、干缩大等问题。本文从优化基体和泡孔两方面开展试验研究。先采用新型激发剂激发胶凝材料,有效提高基体强度。在此胶凝材料中采用物理发泡方式引入泡沫制成泡沫混凝土,经单因素实验和正交设计实验,系统地研究水灰比、泡沫掺量、稳泡剂掺量对碱矿渣泡沫混凝土工作性能、强度性能和孔结构的影响,得到高强的碱矿渣泡沫混凝土。在此基础上进一步研究了纤维和轻质骨料对泡沫混凝土的增强、增韧、减缩的效果。研究结果表明:(1)采用新型激发剂可以得到性能良好的碱矿渣胶凝材料,本文使用的ASJ激发剂比传统的Na OH、水玻璃有着更好的激发效果,用其激发得到胶凝材料的28d抗压强度达到48.6MPa,抗折强度达到11.6MPa。(2)水灰比、泡沫掺量和稳泡剂掺量影响碱矿渣泡沫混凝土的结构,进而影响混凝土的性能。其中水灰比和泡沫掺量的影响最为明显,随着二者的增大孔隙率、平均孔径、孔的圆度值均增大,干密度、强度相应降低。通过优化泡沫混凝土组成,得到了干密度542kg/m~3,流动度179mm,抗折强度0.570MPa,28d抗压强度为3.92MPa的泡沫混凝土。(3)碱矿渣泡沫混凝土的性能可通过纤维和轻骨料加以改进。在对碱矿渣泡沫混凝土流动度、含水率、干密度均未产生过大影响的前提下,掺入玄武岩纤维增强效果最好,抗压强度提高17%、抗折强度提高180%。掺入PVA和木粉可提高抗压强度16%、抗折强度46%。掺入PVA和木粉,碱矿渣泡沫混凝土减缩效果较好,干缩率降低50%,玄武岩减缩效果稍弱,减缩也达43%。玄武岩纤维、木粉、PVA三种纤维增韧效果也较为显著,增韧效果分别可达641%、252%、98%。