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1、论文集论文集P r o c e e d i n g sC C 隈勰丧黔糯吉撼窘酴。比设计方法，以期对泡沫混凝士生产和质量控制具有指导作用。1 配合比设计的基本原则导热系数和机械强度决定了泡抹混凝土自身的性能。本配合比将通过确定泡沫混凝土的干密度，达到控制泡沫混凝土导热系数和机械强度的目的。( 1 ) 按泡沫混凝士干密度要求，确定水泥及粉煤灰用量；( 2 ) 通过水泥及粉煤灰用量，确定泡沫 昆凝土用水量；( 3 ) 按照胶聚材料，用水量，确定水泥净浆体积；( 4 ) 通过水泥净浆体积，确定泡沫剂体积一( 5 ) 接泡沫体积实删泡沫密度，确定泡沫重量( 6 ) 根据泡沫重量、泡沫剂稀释倍数，确定泡
2、沫荆的用量。 _ 一a ) 干粉料( b ) 泡沫剂产生的泡沫( c ) 泡沫混凝土图1 泡沫混凝土配台比设计在确定各物料配合比时，应注意有些材料有缓疆性会对早期强度发展特别是料浆的初凝有重要的影响加量较大时可能会引起浇筑稳定性降低，严重时引起塌摸。因此，耍控制它们的用量。任何一种设计，都不可能百分之百符合实际需要与生产实际总有一定的偏差还需要进行反复的调整和完善然后才能基本确定井在生产中应用。2 泡沫混凝土设计参数设计参数的选择是抱睬混凝土配合比设计的关键环节。参数选择得当则可经济有效地配制出满足所要求性能的抱抹混凝土。1 3 610王m口noZn卫m_rm时。一oC C P A 胁C C
3、P 答螺然鼍燃籍燃汕州m论文集P r o c e e d i n g s干密度。泡沫混凝土的千密度是最重要的一项物理性能指标，是配合比设计的基础，各材料的选择及用量均是围绕其干密度的技术要求展开的。干密度分为气干和绝干两种。气干表观密度是指混凝土在空气中自燃干燥后的密度。普通混凝土一般是采用气干密度表示的，而泡沫混凝土受其泡沫剂及轻质填料的多孔性和吸水性的影响，不宜采用气干密度表示。因为在常温下，泡沫混凝土水分蒸发慢，在很长一段时间内，气干密度是一个变数，不能确切表示其密度，所以泡沫混凝土设计时一般采用绝干密度表示，即在最高温度1 0 5 一1 1 0 的条件下烘至恒重时的表观密度，简称干密度
4、。干密度反映所设计的泡沫混凝土在完成养护之后的理论干燥重量“ 】，即包括各基本组成材料的干物料总量和制品中非蒸发总量( 其中包括化学结合水和凝胶水) 。强度。泡沫混凝土的强度包括抗压强度、抗折强度和抗冲击强度三项。大多数承重产品主要强调抗压强度，对抗折及抗冲击强度则可以不予重点考虑，而一些板材制品则应突出抗折及抗冲击强度。每一种产品的设计注重于哪些指标，应根据产品的不同品种及技术要求而定。在强度设计时，应以干密度为基础，在保证千密度的情况下来设计符合产品技术要求的强度值。在设计强度时需要注意的是，其强度应以满足这一密度等级产品的使用性能为标准，而不能以密实混凝土为参照去追求不切实际也没有必要的
5、高强度。为使用所配制的泡沫混凝土具有必要的强度保证率，泡沫混凝土的配制强度必须大于其强度标准值3 1 0 ，使其具有富余强度。导热系数。泡沫混凝土大多数是作为保温材料使用，导热系数因而也是它的一项主要指标。导热系数的设计应以干密度为基准。为了保证它能达到设计的导热系数，配合比设计就应有相关的降低导热系数的考虑，特别是材料的选择和配比。一般情况下，泡沫混凝土的导热系数与其干密度有关，二者往往有对应性，低干密度的导热率一般较低。水泥配比。泡沫混凝土的主要原材料就是水泥，因为泡沫混凝土常温养护居多，且又大量掺入泡沫，过低的水泥用量会造成塌模，这就决定其水泥配比较高。但为了保证泡沫混凝土较低的干密度，
6、就必须在满足产品性能的基础上来降低水泥配比。在一般情况下，水泥的用量要占干物料总量的7 0 1 0 0 。轻集料配比。轻集料的特点是孔隙率高，因而大多数吸水率较高，而且密度低，故其加入量对产品的吸水率、密度影响最大，对热导率的影响也很大。水料比。在实际生产时，泡沫混凝土采用的可能不是水灰比，而是水料比。水料比是水与各种干物料的比例值。即：水料比= 总用水量基本组成材料干重量，它是泡沫混凝土设计的一个重要技术参数。水料比不仅要满足水泥水化反应的需要，还要满足搅拌及浇筑成型的需要，即容易浇筑，又不会影响浇筑的稳定性。13 7mo王m口nozn刃m_moo论文集P r o c e e d i n g
7、 sC C P AT 第h e 二2 n 届d 急憨童黯去然窘蔫啪岫，3 泡沫混凝土配合比设计以水泥一粉煤灰一泡沫一水原料体系为例介绍泡沫混凝土配合比设计如下：泡沫混凝土设计干密度为P 千，单位为k g m3 ，基本用水量为M w ，单位为k g m 3 l基本水料比为由，视施工和易性，可作适当调整，一般情况下取0 5 ，水泥用量为M c ，单位为k g m 3 l粉煤灰用量为M ，A ，单位为k g m 3 ，一般情况下M F A 为干粉料的0 3 0 。配合比设计关系式见：P 干= S A ( M c + M F A )M w = 巾( M c + M F A )式中：S A 一泡沫混凝土
8、水化2 8 天后，各基本组成材料的干物料总量和制品中非蒸发总量( 其中包括化学结合水和凝胶水) 的质量系数，普通硅酸盐水泥取1 2 ，硫铝酸盐水泥取1 4I1 m3 泡沫混凝土中，由水泥、粉煤灰和水组成的浆体总体积为V 。，泡沫添加量V ：按式计算。即配制单位体积泡沫混凝土，由水泥、粉煤灰和水组成浆体体积不足部分由泡沫填充。v I - ( 鲁+ 簧+ 串t o o oV 2 = K ( 1 一V I )式中：系数2 6 为粉煤灰密度，系数3 1 为水泥密度。V ：一泡沫添加量，单位为m 3 lV 。一加入泡沫前，水泥、粉煤灰和水组成的浆体总体积，单位为m 3 lK 一富余系数，K 通常大干l
9、，视泡沫剂质量和制泡时间而定。主要考虑泡沫加入到浆体中再混合时的损失。对于稳定性较好的泡沫剂，一般情况下取1 1 1 3 。泡沫剂的用量M P 按式计算：M y = V 2P 泡M P = M Y ( D + 1 )式中：M Y - - 形成的泡沫液质量，单位为k gtP 拖一实测泡沫密度，单位为k g m 3 lp 一泡沫剂稀释倍数，1 3 81 0 至m Dn o z n 乃m mN o o-一 n n u 。o n l e n c o L L r r o a m a 。o n c - ei 5 r , , n c n ,z u luP r o c e e d i n g sL。n M P
10、 一泡沫剂质量，单位为k g m3 。0 王 广n 为了方便理解泡沫混凝土配合比设计方法，特以实际数字计算的泡沫混凝土举例如o n下：oZ ( 1 ) 无粉煤灰情况下，生产一立方的干密度为3 0 0 k g m 3 泡沫混凝土。n刃 普硅水泥质量= 3 0 0 1 2 = 2 5 0 k g m 3m叫m 用水量= 0 5 2 5 0 = 1 2 5 k g m 3 r 、J 净浆体积= ( 2 5 0 3 1 + 1 2 5 ) 1 0 0 0 = 0 2 0 6 m 3o - Jo 泡沫体积= 1 1 ( 卜0 2 0 6 ) = O 8 7 3 m 3( 假设富余系数K 取1 1 )如泡
11、沫密度实测为3 4 k g m 3 ，泡沫剂使用时稀释倍数为2 0 倍，则：泡沫液质量= 0 8 7 3 3 4 = 2 9 6 8 k g泡沫剂质量= 2 9 6 8 ( 2 0 + 1 ) = 1 4 l k g m 3从而可以计算出生产一立方干密度为3 0 0 k g m3 的泡沫混凝土需要2 5 0 k g 普硅水泥，1 2 5 k g 水和1 4 l k g 泡沫剂，其他干密度级别配合比设计如下表1 。表1 普硅水泥泡沫混凝土配合比泡沫混凝土干密度级普硅水泥( k g m 3 )水( W C = O 5 )泡沫荆( 按l ：2 0 加水 稀释，发泡培数3 0 倍别( k g m 3
12、)( k g m 3 )计算) ( k g m 3 )2 0 01 6 78 3 51 5 42 5 02 0 81 0 4 01 4 83 0 02 5 01 2 5 01 4 l4 0 03 3 31 6 6 51 2 95 0 04 1 72 0 8 51 1 7( 2 ) 煤灰占干粉料总量的2 5 情况下，生产一立方的干密度为2 5 0k g m 3 泡沫混凝土。普硅水泥与粉煤灰总质量= 2 5 0 1 2 = 2 0 8 k g m 3粉煤灰质量= 2 5 X2 0 8 = 5 2 k g m3普硅水泥质t = 2 0 8 5 2 = 1 5 6 k g m 3用水量= 0 5X2
13、0 8 = 1 0 4 k g m 313 9一P r o c e e d i n g s- “-一。“口“a 一日I I o “4 a e m 。n 。口“7 0 a m 。q。o “。c ”口o g y。n0净浆体积= ( 5 2 2 6 + l5 6 3 1 + 1 0 4 ) 1 0 0 0 = 0 17 4 m 3 王泡沫体积= 1 1 ( 1 0 17 4 ) = 0 9 0 9 m 3( 假设富余系数K 取1 1 ) 厂no如泡沫密度实测为3 4 k g m 3 ，泡沫剂使用时稀释倍数为2 0 倍，则：no泡沫液质量= 0 9 0 9 3 4 = 3 0 9 lk gZn泡沫剂质
14、量= 3 0 9 1 ( 2 0 + 1 ) = 1 4 7k g m 3刃 广n从而可以计算出生产一立方干密度为2 5 0 k g m3 的泡沫混凝土需要5 2 k g 粉煤灰，叫m 1 5 6 k g 普硅水泥，1 0 4 k g 水和1 4 7 k g 泡沫剂，其他干密度级别配合比设计如下表2 。No o表2 粉煤灰、普硅水泥泡沫混凝土配合比泡沫混凝土干密度级粉煤灰普硅水泥水( W 泡沫剂( 按1 ：2 0 加水稀 C - O 5 )释，发泡培数3 0 倍计算)别( k g m 3 )( k g m 3 )( k g m 3 )( k g m 3 )( k g m 3 )2 0 04 2
15、1 2 58 3 51 5 32 5 05 21 5 61 0 4 01 4 73 0 06 2l8 81 2 5 01 4 l4 0 08 32 5 01 6 6 51 2 85 0 01 0 53 1 22 0 8 51 1 6( 3 ) 硫铝酸盐水泥情况下，生产一立方的干密度为2 0 0k g m3 泡沫混凝土。硫铝酸盐水泥质t = 2 0 0 1 4 = 1 4 3 k g m 3用水量= 0 5X1 4 3 = 7 1 5 k g m 3净浆体积= ( 14 3 3 1 + 7 1 5 ) l0 0 0 = 0 1l8 m 3泡沫体积= 1 1X ( 1 0 1 1 8 ) = O 9 7 m 3( 假设富余系数K 取1 1 )如泡沫密度实测为3 4 k g m 3 ，泡沫剂使用时稀释倍数为2 0 倍，则：泡沫液质量= 0 9 7 3 4 = 3 2 9 8 k g泡沫剂质1 ：= 3 2 9 8 ( 2 0 + 1 ) = 1 5 7 k g m 3从而可以计算出生产一立方干密度为2 0 0 k g m3 的泡沫混凝土需要1 4 3 k g 硫铝酸盐水泥，7 1 5 k g 水和1 5 7 k g 泡沫剂，其他干密度级别配合比设计如下表3 。1 4 0川- 一 n n u 别。o n e 7 0 n c o 。r A 卜o a
