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1、齐 齐 哈 尔 大 学毕业设计（论文） 题 目 高发泡混凝土的制备与应用 学 院 材料科学与工程学院 专业班级 无 机 062 学生姓名 指导教师 成 绩 2010 年 6 月 20 日齐齐哈尔大学毕业设计（论文）摘 要本论文对泡沫混凝土的相关技术进行了研究，包括泡沫混凝土的技术原理、主流发泡剂的发泡性能对比与改性、发泡剂与泡沫混凝土的和易性、优质泡沫混凝土的制备等。在分析了发泡剂技术原理以及泡沫稳定性对泡沫混凝土的影响基础上，对发泡剂的泡沫稳定性进行了改性研究。泡沫混凝土强度试验结果表明试样干密度为376kg/m3的强度为0.8MPa；干密度为764kg/m3的强度为3.0 MPa。通过对复
2、合型发泡剂的改性实验发现，不是所有的表面活性剂都能作为改性剂使用。制作泡沫混凝土时不宜加入水玻璃；三乙醇胺掺入后，总体上对泡沫混凝土性能起了稳定性改善作用。从断面结构分析知道，孔隙在泡沫混凝土中分布均匀，绝大多数孔隙的孔径都在理想范围内，而且多为圆形封闭孔，有利于泡沫混凝土的性能。关键词：泡沫混凝土；发泡剂；稠度；水灰比IAbstractThis paper studies the relevance technology of foamed concrete,includes the technical principles of foamed concrete,the comparison
3、 and modification of the main foaming agent,the workability of foaming agent and foamed concrte,high-quality prepaaration of foamed concrete,and so on. Then analyzes the foaming agent principle and the impact of foamed concrete,on this basis, we do some modification research on foam stability. The r
4、esult of foamed concrete strength-test showed that the foamed concrete 7d,the dry density reaches 376kg/m3 strength of 0.8MPa;The dry density reached 764kg/m3 and the strength of 3.0 MPa.By blowing the modified compound was found,not all surfactant can be used as a modifier.Triethanolamine,after inc
5、orporation,the overall performance of the foam concrete played a role in the stability of improvement;Production of foam concrete by adding water glass when not. From the analysis of pore structure of section,pores in the foamed concrete distributed equably,most of the poresdiameter are in ideal ran
6、ge,mostly like closed round hole,is conducive to increase the foamed concretes performance,this paper also proves that the recombination foaming agent adding a certain amount of modification can have a good application.Keywords：Foam concrete; Blowing agent; Consistency; Water-cement ratioII目 录摘 要IAb
7、stractII第章 绪 论11.1 引言11.2 泡沫混凝土的特性21.3 泡沫混凝土的组成21.4 发泡剂介绍31.4.1 发泡剂31.4.2 气泡形成原理41.4.3 发泡剂分类及性能检测方法51.5 泡沫混凝土和加气混凝土的异同71.6 国内外泡沫混凝土的应用现状91.7 国内泡沫混凝土研究和应用方面存在的问题111.8 选题依据及目标12第章 实验部分132.1 实验仪器与原材料132.1.1 实验仪器132.1.2 原材料132.2 实验方法142.2.1 混凝土稠度的确定142.2.2 泡沫混凝土制备方法一152.2.3 泡沫混凝土制备方法二152.3 实验配方设计172.4 性
8、能测试182.4.1 干密度测试182.4.2 导热系数测试182.4.3 抗压实验测定192.4.4 吸水率测定20第章 结果与讨论213.1 实验样品结构与形貌分析213.2 导热系数曲线结果分析233.3 物理性能结果分析26结 论27参考文献28致 谢29II第章 绪 论1.1 引言从1992年6月联合国气候变化框架公约到2010年京都议定书，国际社会对全球气候变化制定了一个又一个的规定。具体说，它是世界上第一个全面控制二氧化碳等温室气体排放、温室气体对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响而制定的国际公约，也是国际社会在应对环境问题上进行国际合作的一个基本框架。我国是一个发展中大国
9、，又是一个建筑大国，每年新建房屋面积非常之高，超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着全面建设小康社会的逐步推进，建设事业迅猛发展，建筑能耗迅速增长。建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。而这些能耗是不可避免的，但我们可以采用一些方法可以减免这方面的能耗。据统计我国有的近400亿平方米建筑，仅有1%的建筑为节能建筑，其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量，均属于高耗能建筑，单位面积采暖所耗能源相当于的发达国家的23倍。这是由于我国的建筑围护结构保温隔热性能较差，单位采暖用能的能耗就有2/3白白跑掉。而在每年的新建的建筑中真正称得上“
10、节能建筑”的还不足1亿平方米，建筑耗能总量在我国能源消费总量中的份额已超过27%，逐渐接近全国总能耗的三成。随着国内筑节能技术政策的逐步落实，建筑节能工作由北方采暖区，到中部的夏热冬冷区，南方炎热区，既有新建建筑的保温节能，又有建筑的节能改造。又由基础较好的城市，到一般城市再到农村，由点到面，逐步铺开，因此这个市场非常之大。据统计，全国每年将近有120亿元的屋面保温市场；其中30亿元左右的地暖市场；20亿元以上泡沫混凝土垫层市场，预计到2020年，建筑节能改造投资将达到1.5万亿元，可见市场前景非常之可观。由于泡沫混凝土市场前景的可观性，近几年国内外都非常重视对泡沫混凝土的理论和实践的探索与研
11、究，充分利用其轻质保温的良好特性，将它在建筑工程中大量应用。泡沫混凝土在建筑中的应用，不仅能够加快了工程进度，还可以提高工程的质量，增加了建筑物各种优异的性能，而且使工程总成本降低，因此泡沫混凝土在高层建筑物得到了一个很大的发展空间。随着泡沫混凝土技术的研发应用上的完善，极大地推动了泡沫混凝土材料在建筑工程领域应用空间。其具有节能降耗的效果，促进了在建筑中的应用，使其在保温隔热、室内外垫层、非承重墙体、新型节能砖、抗震、隔音等建筑工程领域得到了大面积推广。271.2 泡沫混凝土的特性1. 轻质由于泡沫混凝土密度小，因此在高层建筑的内墙和其他非承重结构中应用，可以有效地减小高层建筑物的自重。2.
12、 保温隔热由于泡沫混凝土中含有大量封闭孔隙，因此具有很好的保温隔热性能。采用泡沫混凝土作为建筑物非承重墙体及屋面材料，具有良好的节能效果。3. 隔音耐火泡沫混凝土属多孔材料，因此其具有良好的隔音效果，在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料，不会燃烧，从而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。4. 抗震泡沫混凝土由于密度小、质量轻、弹性模量小，在地震载荷作用下所承受的力要小的多，震动波的传递速度也较慢，且结构的自震周期长。因其结构为多空结构，因此对冲击能量的吸收快，从而减震效果显著。5. 其他性能泡沫混凝土在施工工程中
13、可泵性好，使其适用于大体积现场浇筑及地下采空区的填充浇筑工程。此外泡沫混凝土还有一定的防水能力强，冲击能量吸收性能好，可大量利用工业废渣，价格低廉等优点1。1.3 泡沫混凝土的组成1. 发泡剂发泡剂是利用空压机加压等方法使其形成具有一定张力的泡沫，而后将泡沫与水泥浆同时搅拌，搅拌过程中水泥将不断膨胀，当膨胀效果达到预先设定的配比后即可形成发泡混凝土。2. 稳泡剂稳泡剂一般为胶类物质。尹冰等人通过试验对十二烷基苯磺酸钠（LAS）、十二烷基硫酸钠（SDS）和明胶这三种稳泡剂进行复配改性，并对复配发泡剂的稳定性能进行了分析研究，结果表明，这三种稳泡剂能不同程度提高合成发泡剂的泡沫稳定性，其中以LAS
14、与明胶复配的改性作用最好。正负表面活性剂在适当条件下混合有可能具有比单一表面活性剂更高的表面活性2。3. 水泥水泥是泡沫混凝土产生强度的主要胶凝材料，其掺加量多少和水化后的抗压强度决定了泡沫混凝土的抗压强度，掺加量越高，泡沫混凝土抗压强度越高；水泥强度等级越高，泡沫混凝土抗压强度越高。4. 石灰、石膏、砂子石灰的主要作用是向泡沫混凝土提供SiO2，使之在水热条件下与硅质材料中的SiO2、A12O3作用生成水化硅酸钙与水化铝酸钙，从而提高泡沫混凝土的强度。石灰水化放小大量的热量还可以促进泡沫混凝土较快的硬化，其最佳用量一般在1015之间。石膏在胶凝材料组分中起激发剂作用。随着石膏掺量的增加。泡沫混凝土的早期强度会快速增加，当超过一个定值后强度反而会降低，其最佳用量一般34左右。砂子在泡沫混凝土中主要起填充作用，同时砂子的加入有利于提高硬化泡沫混凝土的体积稳定性。5. 粉煤灰粉煤灰兼具有集料和生成胶凝材料的双重作用，它的活性越大，粉煤灰泡沫混凝土的质量越好。泡沫混凝土的干容重取决于孔隙率，而粉煤灰的类型和掺量对孔隙率影响不大，对于高掺量的粉煤灰泡沫混凝土，孔隙率和龄期对抗压强度就有很大的影响。高掺
