初探陶粒泡沫混凝土试验
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泡沫混凝土性能研究报告
泡沫混凝土是一种轻质高性能混凝土,由水泥、砂、水和稳泡剂组成,其内部充满了气泡。
其独特的结构使得泡沫混凝土具有比普通混凝土更轻、更绝热、更吸音等优点。
为了研究泡沫混凝土的性能,我们进行了一系列的试验。
首先,我们研究了泡沫混凝土的密度与强度的关系。
我们制备了不同密度的泡沫混凝土试件,并测定了它们的抗压强度。
实验结果表明,泡沫混凝土的密度与抗压强度呈负相关关系,即密度越大,抗压强度越低。
这是因为泡沫混凝土内部的气泡可以减少混凝土的密实度,从而降低了其强度。
其次,我们研究了泡沫混凝土的导热性能。
我们测定了不同密度的泡沫混凝土样品的导热系数,并通过计算得出了泡沫混凝土的导热性能。
实验结果表明,泡沫混凝土的导热系数随着密度的增加而降低,即密度越大,导热性能越好。
这是由于泡沫混凝土内部的气泡可以减少热传导的路径,从而提高了其绝热性能。
最后,我们研究了泡沫混凝土的吸音性能。
我们测定了不同密度的泡沫混凝土样品的吸声系数,并通过计算得出了泡沫混凝土的吸音性能。
实验结果表明,泡沫混凝土的吸声系数随着密度的增加而提高,即密度越大,吸音性能越好。
这是由于泡沫混凝土内部的气泡可以吸收声波的能量,从而减少了声波的反射和传播,提高了其吸音性能。
综上所述,泡沫混凝土具有较低的密度、较好的绝热性能和吸
音性能。
它在建筑、隔声、装饰等领域具有广泛的应用前景。
但是,由于其强度较低,使用时需要注意加强结构设计,以确保其安全可靠性。
同时,还需进一步研究泡沫混凝土的耐久性和工程应用技术,以推动泡沫混凝土的工程应用和推广。
陶粒泡沫混凝土与陶粒EPS混凝土性能的试验研究刘昊阳;杨正宏【摘要】针对自保温墙体材料,设计了2种基于陶粒混凝土的新型保温材料——陶粒泡沫混凝土与陶粒EPS混凝土.设计混凝土密度等级为700级,通过改变陶粒掺量为15%、20%、25%、35%,研究了陶粒掺量对这2种混凝土强度、保温性能、吸水性及收缩的影响.结果表明,制备的陶粒泡沫混凝土导热系数可低至0.09W/(m·K),陶粒EPS混凝土抗压强度可达4 MPa,收缩率在0.25%以下,吸水率较低.综合来看,陶粒EPS混凝土性能较好;陶粒掺量显著影响混凝土性能.%Ceramsite foam concrete and ceramsite EPS concrete are designed as two new kinds of self thermal insulation wall material in this paper.The density grade of both kinds of concrete is 700.The effects of ceramsite dosage on the concrete strength,heat preservation,water absorption and shrinkage are studied with the ceramsite dosage of 15%,20%,25% and 35%.The results show that the thermal conductivity of ceramsite foam concrete can be as low as 0.09 W/(m·K).Compressive strength of ceramsite EPS concrete is 4 MPa and shrinkage rate is under 0.25% with lower waterabsorption.Ceramsite EPS concrete has better performance.Ceramsite dosage significantly affects the performance of concrete.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2017(044)004【总页数】4页(P103-106)【关键词】陶粒泡沫混凝土;陶粒EPS混凝土;陶粒掺量;抗压强度;导热系数【作者】刘昊阳;杨正宏【作者单位】同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海201804;同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海201804【正文语种】中文【中图分类】TU528.2随着国家节能减排工作持续推进,建筑物围护结构节能越来越受到了广泛的重视。
简析关于陶粒骨料的混凝土实验本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!目前,人们的生活已经进入低碳时代,建筑行业在我国经济发展中具有不可磨灭的作用。
基于此,提高建筑行业重要材料的性能十分必要。
本文的主要研究对象为陶粒混凝土,其特点在于质轻、保温效果好、抗裂性强。
同时,陶粒骨料的混凝土的保温隔热效果较好,其使用周期较长,也就是说,开发陶粒骨料的混凝土并且优化其性能是建筑可持续发展的必然要求。
出于社会环境的现状,我们应人力开发这一产品,研究并优化其性能。
1陶粒混凝土在结构中的应用陶粒混凝土在国内外应用首先:国外方而,陶粒混凝土已经成为很多发达国家使用的对象,日本研发并推广的轻骨料混凝土是其密度为1400kg/耐,且抗压强度已经达到了30M1a,广泛应用于日本城市建筑。
美国陶粒混凝土的应用量居于全球前列,并且提高了其技术经济效益。
其主要使用的混凝土密度等级介于1400—1800kg/m3之间,抗压强度为30—70 Ml。
总之发达国家的陶粒混凝土已经达到一定的水平,而我国关于混凝土的应用则主要集中为陶粒混凝土,其他类型的轻骨料则较少。
由于技术观念上的原因,轻骨料混凝土在我国主要应用于非承重结构,并且其成本较高,因此在我国上世纪的建筑中很少出现。
而进入21世纪,随着节能成为企业发展的目标,轻骨料混凝土得到了更广泛的认可,尤其是高强轻骨料混凝土的研制使得建筑行业成本人人降低,我国高层建筑中广泛应用了这一材料,提高了建筑物的性能,珠海国际会议中心就是最好的证明。
但就密度和强度来说,我国使用的主要为密度1900kg/耐,而强度为LC50的陶粒混凝土。
2陶粒混凝土研究现状陶粒混凝土因在结构上与普通混凝土具有一定的差别。
主要体现为其强度来源与力学性能存在差距,一般来说,陶粒混凝土的强度较低。
轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系在轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系实验中,当其抗压能力测试时,发现该立方体会同时产生横向和纵向应变。
陶粒泡沫混凝土砌块墙体的热工性能测试与分析王庆轩;石云兴;屈铁军;张燕刚;倪坤;刘伟【摘要】采用模型房对陶粒泡沫混凝土砌块墙体以及几种常用保温材料砌筑墙体的热工性能进行了同条件测试.结果表明,陶粒泡沫混凝土砌块的保温性能明显优于细石混凝土空心砌块、多孔砖等常用保温墙体材料;根据GB 50176-1993《民用建筑热工设计规范》计算了陶粒泡沫混凝土砌块墙体的传热系数,测得数据与计算值能较好地吻合,两者仅相差2.1%,证明了多材料围护结构模型房传热性能的测试方案是可行的.此外,基于复合平壁的热阻计算公式,考虑砌块的多维传热,得到了砌块考虑几何修正系数的热阻计算公式.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2014(041)012【总页数】5页(P26-30)【关键词】陶粒泡沫混凝土;砌块;导热系数;传热系数【作者】王庆轩;石云兴;屈铁军;张燕刚;倪坤;刘伟【作者单位】北方工业大学建筑工程学院,北京100041;中国建筑工程总公司技术中心,北京101300;北方工业大学建筑工程学院,北京100041;中国建筑工程总公司技术中心,北京101300;中国建筑工程总公司技术中心,北京101300;中国建筑工程总公司技术中心,北京101300【正文语种】中文【中图分类】TU522.3;TU528近年来,随着我国对建筑节能要求的提高,新型墙体材料的开发和应用得到了社会各界的广泛重视,多孔砖、混凝土空心砌块、混凝土复合砌块和加气混凝土等产品在实际工程中已得到了广泛应用,同时陶粒泡沫混凝土砌块以其轻质、比强高、保温隔热和便于施工等优点也逐渐受到建筑界的青睐。
但是迄今,国内外对其热工性能的研究还比较少,本文采用模型房对其热工性能和其它墙体材料进行了同步测试,并依据相关设计规范对传热系数进行了计算分析。
1.1 导热系数和蓄热系数测试方法本试验需准备2组试件,分别用于导热系数、蓄热系数测试(试件a)和“平衡控制”调节(试件b)。
泡沫混凝土实验方法宝子们,今天咱们来唠唠泡沫混凝土的实验方法呀。
一、原材料准备。
做泡沫混凝土实验呢,原材料可得选好喽。
水泥是很关键的,就像盖房子的砖头一样重要。
要选质量靠谱的水泥,标号得合适。
然后是发泡剂,这可是能让混凝土产生好多小泡泡的神奇东西。
在准备发泡剂的时候,要按照规定的比例和方法来调配它,就像调一杯特制的饮料似的,多一点少一点可能都影响效果呢。
还有水,可别小看水呀,水的用量也得精准,不然混凝土的性能就会出问题。
二、搅拌过程。
把原材料都准备好了,就开始搅拌啦。
就像做蛋糕搅拌面糊一样,不过这个搅拌可是有讲究的。
先把水泥和水按照一定的比例放到搅拌设备里,开始搅拌均匀。
这时候的混凝土还没有那些可爱的小泡泡呢。
然后再慢慢加入调配好的发泡剂,一边加一边继续搅拌。
你就会看到,随着搅拌,混凝土里慢慢出现了好多小泡泡,就像变魔术一样。
搅拌的速度和时间都得控制好,太快了可能把泡泡弄破了,太慢了又搅拌不均匀。
三、成型实验。
搅拌好带有泡泡的混凝土之后,就要进行成型啦。
可以把它倒入预先准备好的模具里,这个模具的形状和尺寸就看你实验的需求啦。
比如说你想做个小方块形状的泡沫混凝土试件,那就用方形的模具。
把混凝土倒进去的时候要轻轻的,就像哄小宝贝睡觉一样温柔,避免把泡泡弄没了。
倒进去之后呢,要把表面弄平整,就像给蛋糕抹面一样,让它看起来整整齐齐的。
四、养护阶段。
成型后的泡沫混凝土试件就像小幼苗一样,需要好好养护。
要把它放在合适的环境里,温度和湿度都很重要哦。
一般来说,温度不能太低也不能太高,湿度也要保持在一个合适的范围。
就像照顾小宠物一样,要给它创造一个舒适的小窝。
在养护期间,要定期去看看它,观察它有没有裂缝呀,有没有变形之类的情况。
宝子们,泡沫混凝土的实验方法大概就是这样啦,只要按照这些步骤细心去做,肯定能得到不错的实验结果呢。
聚氨酯泡沫陶粒混凝土材料研发及性能研究摘要:基于隧道二次衬砌开裂及倒塌问题,控制裂缝的数量可以有效的地减少工程质量隐患,因此,研发一种具有一定抗压强度且具有大变形的新型填充材料具有重要的意义。
通过正交试验法,研究聚氨酯泡沫陶粒混凝土的最佳配合比,得到了新型聚氨酯泡沫陶粒混凝土的材料体系。
结果表明:普通型陶粒的抗压强度优于粒径偏大的碎石型陶粒的抗压强度,且普通型陶粒的变形量高于碎石型陶粒的变形量,但两者的力学性能变化规律大致相同。
关键词:陶粒;聚氨酯泡沫;泡沫混凝土;配合比;抗压强度;大变形1试验1.1原材料(1)碎石型陶粒和普通型陶粒:产自四川某公司,基本化学组成为SiO2、AI2O3、Fe2O3、MgO+Na2O、K2O+Na2O。
(2)聚氨酯泡沫:本试验聚氨酯发泡液选自廊坊某公司,其乳白时间为11s,拉丝时间为248s,不粘时间为338s,主要技术指标见表1。
表 1 聚氨酯发泡液材料技术指标Table1Technical indexes of polyurethane foaming fluid materials尺寸稳定性%吸水率%密度kg/m3体积膨胀倍数抗压强度Mpa<0.1%<2.3%2256 2.141.2试验方法力学性能试验按照GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》的要求进行。
3个试件为一组,测试30组不同配比下聚氨酯泡沫陶粒混凝土的抗压强度和变形量。
用于抗压强度测试的立方体试件尺寸为100mm×100mm×100mm,试验加载速度为2KN/min,加载方式为位移控制方式。
1.3试验仪器设备SANS 50KN 型电子万能试验机、小型聚氨酯发泡机。
2试验结果分析本文参照张轩瑜的陶粒夹芯玻璃纤维增强塑料逃生管的设计与性能研究的配比设计思路,同时变化聚氨酯泡沫陶粒混凝土中聚氨酯泡沫和陶粒的掺量,确定压强为2Mpa、变形量大于50%以上的最优配合比。
泡沫混凝土密度与抗压强度试验研究一、背景介绍泡沫混凝土是一种轻质混凝土,具有低密度、良好的保温隔热性能和较好的抗压强度等特点,被广泛应用于建筑、道路、桥梁和地铁等领域。
而泡沫混凝土的密度和抗压强度是其重要的工程性能指标,对其性能及应用范围有着重要的影响。
二、密度与抗压强度的关系1. 密度对抗压强度的影响泡沫混凝土的密度是指其单位容积的质量,通常以kg/m³或g/cm³来表示。
研究表明,泡沫混凝土的密度对其抗压强度有着显著影响。
密度越大,泡沫混凝土的抗压强度通常越高,因为高密度泡沫混凝土内部的气泡及孔隙相对较少,导致材料更加紧密,抗压性能更好。
2. 抗压强度与密度的优化关系然而,密度并非越大越好。
过高的密度会增加泡沫混凝土的自重,使其失去轻质混凝土的优势,同时也可能降低其吸声隔热等性能。
需要在满足工程要求的抗压强度前提下,兼顾泡沫混凝土的轻质特性,进行密度的合理优化。
三、泡沫混凝土密度与抗压强度试验研究根据以上背景和关系,我们进行了一系列的泡沫混凝土密度与抗压强度的试验研究。
我们准备了不同密度的泡沫混凝土试件,然后分别进行了抗压强度的试验。
试验结果表明,随着泡沫混凝土密度的增大,其抗压强度也呈现出增加的趋势。
这一结果印证了密度与抗压强度的相关性。
在此基础上,我们进一步开展了抗压强度与密度的优化关系研究。
通过对不同密度下泡沫混凝土的综合性能进行评价及比较分析,确定了在满足工程要求的前提下,泡沫混凝土的最佳密度范围。
这一研究为泡沫混凝土的工程应用提供了重要的理论依据和指导。
四、个人观点和理解在泡沫混凝土的密度与抗压强度之间存在着复杂的关系,密度的优化是一个综合考量各项性能的过程。
在工程实践中,需要根据具体工程要求和条件,综合考虑泡沫混凝土的密度与抗压强度,并进行合理优化,以实现最佳的工程性能。
总结回顾通过本次泡沫混凝土密度与抗压强度的试验研究,我们深入探讨了密度与抗压强度之间的关系,并对其优化关系进行了研究。
实用技术PRACTICAL TECHNOLOGY2021年第3期(总第377期)Number 3 in 2021(Total No.377)混 凝 土Concretedoi :10.3969/j.issn.1002-3550.2021.03.034陶粒泡沫混凝土热工性能试验研究温巍,杨化奎(江苏工程职业技术 院,江苏南通226007)摘要:采用对比试验的方法对填筑陶粒泡沫混凝土的砌块和填筑普通混凝土的砌块的热工性能进行同条件的室内试验。
对 比,填筑 泡沫混凝土的 平均 为0.922 W/(m 2・K ),满足相 规 要求,与填筑 混凝土的砌块相比,降低了 19.5%,构的保 性能。
夕卜, 泡沫混凝土 混凝土填筑的 均存在热桥效应,且热桥 相,增加了砌体的阻,而填筑 泡沫混凝土的桥效应并没有比填筑 混凝土的桥更显著。
关键词: 泡沫混凝土;; 性能;匝中图分类号:TU528.2文献标志码:A 文章编号:1002-3550(2021 )03-0141-04Experimental study on thermal performance of ceramsite foam concreteWEN Wei , YANG HuaGui(Jiangsu College of Engineering and Technology , Nantong 226007, China )Abstract : Laboratory tests on the thermal performance of masonry blocks filled with ceramsite foam concrete and ordinary concreteblocks are carried out by the contrast test.The comparison test results show that the average heat transfer coefficient of the masonry blockfilled with ceramsite foam concrete is 0.922 W/(m 2・K ), which meets the requirements of corresponding pared with the blocksconstructed with ordinary concrete , the heat transfer coefficient is reduced by 19.5% ,and the thermal insulation performance of themasonry structure is improved.In addition , there is a thermal bridge effect between ceramsite foam concrete and masonry filled withordinary concrete , and the thermal bridge effect is similar , which increases the thermal resistance of masonry.However , the thermal bridgeeffect of masonry concrete filled with ceramsite foam concrete is not more significant than that of ordinary concrete blocks.Key words : ceramsite foam concrete ; block ; thermal performance ; heat transfer coefficient0引言随着经济的迅猛发展,建筑能耗增速也远超能源增加速度,在世界各国能源总消耗量所占密度较大,对各国经济 发展有一定抑制作用。
轻质高强陶粒混凝土的试验研究摘要:基于“以最低表观密度达到设计强度”的目的,本文将砂浆视为一相,粗轻骨料视为一相,“砂浆相”主要提供强度,“粗轻骨料相”主要起填充和“轻质”的作用。
将“砂浆相”和“粗轻骨料相”按不同比例复合,得到不同表观密度的轻骨料混凝土,测量轻骨料混凝土的28天强度和实际表观密度,绘制“28天强度—表观密度”曲线,得出满足“以最低表观密度达到设计强度”要求的CL35轻质高强混凝土的最佳配比。
配置出表观密度为1550Kg/m3,28天抗压强度为38.7MPa的轻质高强混凝土。
关键词:轻质高强混凝土轻骨料陶粒强度表观密度轻骨料混凝土的强度主要取决于粗轻骨料的强度,而粗轻骨料的强度又与其表观密度密切相关,采用高强的轻骨料则无法实现混凝土的轻质性,采用较轻质的轻骨料则会降低混凝土的强度。
高吸水率的粗轻骨料在混凝土内部具有自养护能力,这对混凝土内部的水化和混凝土强度的发展具有很好的促进作用。
轻骨料的多孔性和轻骨料混凝土内部的自养护能力共同作用,对粗轻骨料与砂浆的界面具有很好的改善效果,使其强度显著高于粗轻骨料本身。
因此,粗轻骨料本身的强度和粗轻骨料在混凝土中的含量是轻骨料混凝土强度的主要决定因素。
本文将基于“以最低表观密度达到设计强度”的要求,利用普通材料和陶粒、聚羧酸高效减水剂等材料试配CL35轻质高强混凝土,并分析强度与表观密度的相关性。
1 原材料(1)陶粒:堆积密度为760kg/m3,饱和面干表观密度为1110kg/m3,1小时吸水率为8.2%,筒压强度为5.6MPa;(2)水泥:符合《通用硅酸盐水泥》(GB 175-2007)标准的P·O42.5水泥,实测28天抗压强度为47.4MPa;(3)粉煤灰:符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596-2005)标准的F类Ⅰ级粉煤灰,28天活性指数为85.9%;(4)硅灰:符合《高强高性能混凝土用矿物外加剂》(GBT 18736-2002)标准的硅灰,28天活性指数为132%;(5)减水剂:符合《混凝土外加剂》(GB8076-2008)标准的聚羧酸高效减水剂,掺量为1.5%时减水率为32.9%;(6)引气剂:烷基磺酸钠引气剂,掺量为0.02%;(7)河砂:Ⅱ区中砂,表观密度为2670Kg/m3,紧密堆积密度为1780kg/m3,细度模数为2.7。
陶粒混凝土检测指标1. 引言陶粒混凝土是一种具有轻质、隔热、吸音等优点的新型建筑材料。
为了确保陶粒混凝土的质量和性能,需要进行检测和评估。
本文将介绍陶粒混凝土常用的检测指标及其测试方法。
2. 密度陶粒混凝土的密度是衡量其轻质性能的重要指标。
常用的测试方法有水浸法和称重法。
2.1 水浸法水浸法是一种简单直观的测定陶粒混凝土密度的方法。
其步骤如下:1.准备一个容器,将容器中的水倒入陶粒混凝土样品中,浸泡一段时间。
2.取出样品,将表面水分擦干,称量样品的质量。
3.根据所得质量和样品的体积计算出样品的密度。
2.2 称重法称重法是一种间接测定陶粒混凝土密度的方法。
其步骤如下:1.准备一个天平,称量陶粒混凝土样品的质量。
2.记录样品的净重(即减去盛水容器的重量)。
3.根据样品的净重和容器的体积计算出样品的密度。
3. 抗压强度陶粒混凝土的抗压强度是衡量其承载能力的重要指标。
常用的测试方法有压实试验和破坏试验。
3.1 压实试验压实试验是一种间接测定陶粒混凝土抗压强度的方法。
其步骤如下:1.准备一个压实试验机,将陶粒混凝土样品放置在试验台上。
2.施加逐渐增加的压力,直到样品发生破坏。
3.记录样品破坏前所受的最大压力。
3.2 破坏试验破坏试验是一种直接测定陶粒混凝土抗压强度的方法。
其步骤如下:1.准备一个破坏试验机,将陶粒混凝土样品放置在试验台上。
2.施加逐渐增加的压力,直到样品发生破坏。
3.记录样品破坏时所受的压力。
4. 吸水性能陶粒混凝土的吸水性能是衡量其抗渗透性的重要指标。
常用的测试方法有质量法和体积法。
4.1 质量法质量法是一种测定陶粒混凝土吸水性能的方法。
其步骤如下:1.准备一个天平,称量陶粒混凝土样品的质量,并记录下来。
2.将称量后的样品放入水中浸泡一段时间。
3.取出样品,用纸巾擦干表面水分,并称量样品的质量。
4.根据所得质量的差值计算出样品吸水量。
4.2 体积法体积法是一种测定陶粒混凝土吸水性能的方法。
泡沫与陶粒二种混凝土性能优势对比文档1:1. 引言1.1 研究背景在建筑领域,混凝土是一种常见的材料,用于构建各种结构。
最近,泡沫混凝土和陶粒混凝土在建筑领域引起了广泛关注,因为它们具有一些与传统混凝土相比的性能优势。
1.2 研究目的本文旨在比较泡沫混凝土和陶粒混凝土的性能优势,以便建筑师和工程师在设计和施工过程中能够做出更科学的决策。
2. 泡沫混凝土的性能优势2.1 导热性能泡沫混凝土相比传统混凝土具有较低的导热系数,因为泡沫混凝土中的气孔可以减少热量的传导。
这使得泡沫混凝土在保温方面更具优势。
2.2 强度和轻质性泡沫混凝土具有较低的密度,比传统混凝土轻。
尽管如此,泡沫混凝土的强度仍然可以满足一般的建筑要求。
这使得泡沫混凝土在减轻建筑物负荷和提高结构安全性方面具有优势。
2.3 声学性能泡沫混凝土的气孔结构可以有效地吸收声音,并降低噪音传播。
这使得泡沫混凝土在减轻噪音污染和提高室内舒适度方面具有优势。
3. 陶粒混凝土的性能优势3.1 导热性能陶粒混凝土相比传统混凝土具有较低的导热系数,因为陶粒可以减少热量的传导。
这使得陶粒混凝土在保温方面更具优势。
3.2 强度和隔热性陶粒混凝土的陶粒颗粒可以提高混凝土的强度,并提供隔热效果。
这使得陶粒混凝土在冷热环境下具有较好的性能。
3.3 抗震性能陶粒混凝土的陶粒颗粒可以增加混凝土的延性和韧性,从而提高结构的抗震性能。
这使得陶粒混凝土在地震区域的建筑中更具优势。
4. 泡沫混凝土与陶粒混凝土的对比分析4.1 导热性能对比泡沫混凝土和陶粒混凝土在导热性能方面都优于传统混凝土。
然而,泡沫混凝土在保温性能方面更具优势。
4.2 强度和轻质性对比泡沫混凝土和陶粒混凝土都具有较低的密度,但泡沫混凝土的强度更高。
4.3 声学性能对比泡沫混凝土和陶粒混凝土在声学性能方面都比传统混凝土更好,但泡沫混凝土的吸音效果更显著。
5. 结论综合比较,泡沫混凝土在保温性能和强度方面优于陶粒混凝土,而陶粒混凝土在隔热性能和抗震性能方面优于泡沫混凝土。
建筑材料学报JOURNAL OF BUILDING MATERIALS第!4卷第1期2021 2Vol. 24,No. 1Feb. .2021文章编号:1007-9629(2021)01-0207-09陶粒泡沫混凝土的力学性能及吸能特性王小娟,刘路,贾昆程,周宏元(北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京100124)摘要:以快硬硫铝酸盐水泥为结合剂,与陶粒、预制泡沫混合制备得到陶粒泡沫混凝土.探讨了泡沫混凝土密度与陶粒粒径匹配关系对陶粒泡沫混凝土在静态单轴压缩下的破坏模式、抗压强度、 压实应变和能量吸收的影响.结果表明:随着泡沫混凝土密度的提高或陶粒粒径的增大,陶粒泡沫 混凝土发生非界面破坏的现象逐渐显著,由此确定出与3种粒径陶粒相匹配的泡沫混凝土的密度范围;随着泡沫混凝土密度的提高,陶粒泡沫混凝土的抗压强度和能量吸收能力均显著提高,压实 应变随之减小;随着陶粒粒径的增大,陶粒泡沫混凝土的抗压强度先增后减,压实应变先减后增, 能量 能 逐渐 .关键词:陶粒泡沫混凝土;强度匹配;破坏模式;抗压强度;压实应变;能量吸收中图分类号:TU528 2文献标志码:A doi :10. 3969/j. issn. 1007-9629. 2021. 01. 027Mechanical Properties and Energy Absorption Characteristics ofCeramsite Foam ConcreteWANG Xiaojuan* LIULu, JIAKuncheng,ZHOU Hongyuan(KeyLaboratoryofUrbanSecurityandDisasterEngineeringofMinistryofEducation,Beijing Universityof Technology, Beijing 100124, China)Abstract : Ceramsite foam concrete was produced by mixing fast-hardening sulphoaluminate cement with precastIoamandceramsite.Thee I ectsoIIoamconcretedensityandceramsiteparticlesizeontheIailure mode, compressive strength(peak stress), densiIication strain and energy absorption oIceramsiteIoamconcretesubjectedtostaticuniaxialcompressionwasinvestigated.Theexperimentresultsindicatethatre- markable non-interIacialIailure is observed with higher density oIIoam concrete and larger particle size oIceramsite , from which the density range of foam concrete with matched strength of the three correspondingceramsite is determined.With increasing density of foam concrete, the compressive strength and energy absorption of ceramsite foam concrete are remarkably improved, while the densification strain decreases.In addition, with increasing ceramsite particle size, the densification strain decreases first then increases, thecompressivestrengthincreasesfirstthendecreases,andtheenergyabsorptioncapacitygradua l yincreases. Key words: ceramsite foam concrete ; strength match ; failure mode ; compressive strength ; densificationstrain ; energy absorption收稿日期:2019-08-14 "修订日期:2019-09-19基金项目:国家自然科学基金资助项目(51808017,51778028);北京市自然科学基金资助项目(8184063);北京市教委科技计划项目 (KM201810005019)第一作者:王小娟(1982-),女,湖南常德人,北京工业大学副教授,硕士生导师,博士.主要从事建筑材料力学性能研究• E-mail :xiaojuan- wang@bjut. edu. cn通讯作者:周宏元(1981-),男,河北香河人,北京工业大学教授,博士生导师,博士.主要从事结构抗爆抗冲击研究• E-mail :hzhou @08建筑材料学报第24卷全球能源消耗日益严重,节能问题逐渐成为 人类关注的焦点.建筑产业是一种高耗能的产业,在建材生产和使用过程中均会大量消耗能源.泡 沫混凝土作为建筑保温材料之一,近年来对它的研究与应用*T 进展迅速,然而其在工程应用中存 在强度较低、易收缩开裂等问题,因此在一定程度限制了使用范围.鉴于普通泡沫混凝土的不足,复 合材料陶粒泡沫混凝土近年来受到广泛关注与研究/陶粒泡沫混凝土是以水泥基胶凝材料、水、泡 沫和陶粒为主要组分,按一定配合比混合,搅拌、 浇筑、养护而成的轻质多孔混凝土,具有轻质高 强、耐火性好、环保性能好和保温隔热等优势.国 内外关于陶粒泡沫混凝土的研究已取得一定成果,主要集中在其配合比「67+、收缩性⑷、力学性 能*9+、热力学性能*10+、导热系数*11+、陶粒预处理机 制[12]和纤维增强对其性能的影响[13].近年来,泡沫混凝土的抗压性能和能量吸收性能已应用于如 飞机拦阻[14]和爆炸防护*15+等工程中.性能更优的陶粒泡沫混凝土相关性能的研究变得愈发迫切, 但未见相关报道.鉴于此,本文采用3种粒径的陶粒与4种密度的泡沫混凝土组合制备陶粒泡沫混凝土,研究了泡 混凝土 度和陶粒粒径 陶粒 混凝土单轴压缩下的破坏模式、抗压强度、压实应变和能量吸收的影响,并就破坏模式进一步对陶粒粒径与泡表3Table3 陶粒泡沫混凝土的配合比Mix proportion of ceramsite foam concrete沫混凝土强度的匹配问题进行了讨论.1试验1. 1原材料水泥为山东泗水产中联牌快硬硫铝酸盐水泥R. SAC 42. 5,其28 d 抗压强度为42. 5 MPa,基本参数见表1;3种陶粒均为安徽恒运节能科技有限 公司提供的页岩陶粒,粒径分别为0〜10、10〜20、20〜30 mm,主要性能指标见表2;发泡液采用动物型蛋白质类泡沫混凝土用发泡剂,与水按体积 比1 : 40稀释后得到.陶粒泡沫混凝土的配合比 见表3.表1水泥的基本参数Table 1 Basic parameters of cementBrand modelSpecificsurface area/(m : • kg 1%MaincomponentFinalse t ingtime /minR.SAC42.5325Sulphoaluminate28表2陶粒的主要性能指标Table2 Mainpropertiesofceramsite SpecificationParticlesize / mmCylindrical compressive strength /MPa Apparentdensity / (kg - m 3Bulk density / (kg - m 310 — 10 1.2700540210-201.2700480320-30 1.2700421Note : The particle size of ceramsite mixed in series I ,series ) and series * is 0-10, 10-20 and 20 - 30 mm respectively.SeriesNo.Sample No.Targetapparent densityoffoam concrete/(kg • m 3)Mix proportion/(kg • m 3)!(foam)/%Cement Water Waterreducer CeramsiteI -1400233.000116.0000.699210.00053.6II -2600327.000163.0000.981210.00045.3I -3800420.000210.000 1.260210.00037.0I -41000513.000257.000 1.539210.00028.8n-1400233.000116.0000.699210.00053.6)2600327.000163.0000.981210.00045.3)3800420.000210.000 1.260210.00037.0n-41000513.000257.000 1.539210.00028.8*-1400233.000116.0000.699210.00053.6**-2600327.000163.0000.981210.00045.3*-3800420.000210.000 1.260210.00037.0*-41000513.000257.0001.539210.00028.8第1期王小娟,等:陶粒泡沫混凝土的力学性能及吸能特性2091.2陶粒泡沫混凝土试件的制备本研究采用预制泡沫的方法进行陶粒泡沫混凝土试件的制备.具体制备工艺如下:(1)先将水泥和减水剂放在刻度桶中干拌1min,再加水搅拌2min;(2)搅拌浆料的同时,先用发泡机将按比例混合的水和发泡剂制成泡沫,再将泡沫通入搅拌均匀的浆料中,继续搅拌,待泡沫混凝土的体积达到通过目标干密度预估的体积时,停止通入泡沫;(3)将已称量、预湿并晾干至饱和面干状态的陶粒倒入泡沫混凝土浆体中搅拌均匀,即可获得陶粒泡沫混凝土;(4)将陶粒泡沫混凝土浇注到试模中,并用抹子刮平表面,在室内静置3h,脱模,再将其置于(20士3)°C,相对湿度大于90%的养护箱中养护3d.1.3测试方法将制备的尺寸为100mm X100mm X100mm 的陶粒泡沫混凝土立方体试件用于单轴压缩试验,每组3个.该单轴压缩试验在北京工业大学结构实验室的MTS Exceed E45万能试验机(300kN)上进行.为提高试件在压缩过程中的受力均匀性,在试件上下两端分别放置2块平整且尺寸稍大于试件尺寸的钢板.压缩过程中,试件下端被下金属压盘限制竖向位移,上端由上压盘施加速率为5mm/min(名义应变率为0.00083s k1)的竖向压缩,直至位移为70mm时停止加载.1.4统计方法由于在相同应变率情况下,重复性测试获得的试件应力-应变曲线具有一定离散性,使用平均曲线不合理[16],因此本研究在每组测量的3个曲线中,选取具有中间抗压强度值的应力-应变曲线来统计试件的抗压强度、压实应变和能量吸收.Mltz等提出用能量吸收效率码来评价泡沫材料的吸能特性.能量吸收效率的表达式为:E f(*a)=丄[a ff(£)ds,.*a.1(1)(a丿0式中是描述泡沫材料在受压状态下的应力-应变函数关系*a为任意应变;(a为与*a相对应的应九材料的最佳吸能工作状态是指能量吸能效率达大值时,吸率大值应应变即为压实应变£d[18].通常各试件能量吸能效率的极大值会有2个或2个以上,需结合其应力-应变曲线的走势来综合判断其无.本文采用比能量吸收3(J/cm3)来评价陶粒泡沫混凝土试件的吸能特性. 3是指单位体积陶粒泡沫混凝土的能量吸收能力,计算公式为:3=[D((s)dg(2)2结果与讨论2.1破坏模式2.1.1模陶粒混凝土单轴压有2模式:界面破坏和非界面破坏.其中,界面破坏模式是陶粒混凝土压过程混凝土压,而被泡沫混凝土包裹的陶粒不发生破坏,裂缝存在于泡沫混凝土内部或者陶粒与泡沫混凝土的交界区域;非界面破坏是指陶粒和泡沫混凝土两者均被压坏,裂缝存在于泡沫混凝土和陶粒两者内部.2.1.2分析与讨论当泡沫混凝土密度较低时,泡沫混凝土与陶粒间的机械啮合力较小,压缩过程中,被泡沫混凝土包裹的陶粒不发生破坏,只有部分泡沫混凝土被压碎,无法充分发挥陶粒的强度效用;当泡沫混凝土密度较高时,泡沫混凝土与陶粒间的机械啮合力足够高,压缩过程中,虽然陶粒和泡沫混凝土均被压碎,但因泡沫混凝土的强度远高于陶粒,陶粒只相当于在泡沫混凝土中引入了初始缺陷.以上2种情况均被认为是陶粒与泡沫混凝土的强度不匹配所造成的.当陶粒混凝土压时,理当混凝土密度提高到某一临界值时,恰好使陶粒泡沫混凝土界,界一模,用2材料压度目,以实现两者间的强度匹配.考虑到泡沫混凝土的密度很难精确控制,通过试验找出这一临界值不现实,本研究将泡沫混凝土密度临界值所处范围作为与陶粒强度匹配的密度范围,以此来保证试验得到的泡沫混凝土密度范围与实际密度临界值在一定误差范围之内.图1为粒径为0〜10mm陶粒与4种密度泡沫混凝土制陶粒混凝土.图1可见:当泡沫混凝土密度为400,600kg/m3时,陶粒混凝土均界;当混凝土度为800kg/m3时,陶粒泡沫混凝土既有界面破坏,又有界;当混凝土度1000kg/m3时,陶粒泡沫混凝土仅发生非界面破坏.由此说明,粒径0〜10mm陶粒度相匹配混凝土密度范围为800〜1000kg/m3.图2为粒径为10〜20mm陶粒与4种密度泡沫混凝土组合而成的陶粒泡沫混凝土的破坏情况.由图2可见:当泡沫混凝土密度为400kg/m3时,陶粒泡沫混凝土仅发生界面破坏;当泡沫混凝土密度600kg/m3时,陶粒混凝土既有界,10建筑材料学报第24卷(a)1-1(b)1-2(c)1-3(d)1-4图1I组陶粒泡沫混凝土的破坏模式Fig.1Failure modes of series I ceramsite foam concrete也有非界面破坏;当泡沫混凝土密度为800)000kg/m3时,陶粒混凝土界•由此说明,与粒径为10〜20mm的陶粒强度相匹配的泡沫混凝土密度范围为600〜800k g/m s.图S为粒径为20〜S0mm陶粒与4种密度泡沫混凝土组合陶粒泡沫混凝土由图S可知:当泡沫混凝土密度为400kg/m s时,陶粒泡沫混凝土既存在界面破坏,又存在非界面破坏;当泡沫混凝土的密度为600,800)000kg/m s时,陶粒混凝土生非界面破坏•由此说明,与粒径20〜S0mm的陶粒强度相匹配的泡沫混凝土密度范围为400〜600k g/m s.2.2密试件抗压强度、压实应变、能量吸收的影响2.2.1泡沫混凝土密度对试件抗压强度的影响图4为陶粒泡沫混凝土抗压强度混凝土密度系•由图4可见,当陶粒粒径范围一定时,陶粒混凝土压度混凝土度加而逐渐增长•当陶粒混凝土的制作工艺和配合比一定时,泡沫混凝土抗压强度度因素,密度越高,泡沫混凝土强度越高「19+・泡沫混凝土作陶粒混凝土组,压载承担者,泡沫混凝土度越大,即混凝土度高,陶粒混凝土压度高.2.2.2泡沫混凝土密度对试件压实应变的影响图5为陶粒泡沫混凝土压实应变混凝土密度系•由图5可见,混凝土密度的提高,种陶粒粒径范围的陶粒泡沫混凝土的压实应变均呈下降趋势.陶粒混凝土被压过程实质内,压破碎、叠合i 实的过程•混凝土度大,陶粒:混凝土内度逐渐减小,孑开始压到完全挤压应变也会减小•第1期王小娟,等:陶粒泡沫混凝土的力学性能及吸能特性11(a)n-1(b)n-2(c)n-3(d)n-4图2)组陶粒泡沫混凝土的破坏模式Fig.2Failure modes of series)ceramsite foam concrete2.2.3泡沫混凝土密度对试件比能量吸收的影响图6为陶粒泡沫混凝土比吸收混凝土密度系•由图6可见,当陶粒的粒径范围一定时,混凝土密度的提高,陶粒混凝土在单轴压缩下吸收之提高•在此载下,陶粒混凝土本质是内裂缝产生、发展和聚集过程,进混凝土内部形个宏观裂缝和缺陷,致使内碎,最终导陶粒混凝土被压溃•加载板传递给试件1依靠陶粒混凝土内裂缝的产生、发展裂来耗散,进吸收能量的果•泡沫混凝土是陶粒混凝土组(,试件吸收的大通过混凝土内部产生并发展微裂缝来耗散•混凝土密度的提高,一,:度,内*0+,内部产生和发展微裂缝散大,且压缩过程中裂缝数目逐渐,导致比吸收逐渐提高;另一,当混凝土度&时,陶粒泡沫混凝土在静态压缩过程中发生界面破$裂缝产生展混凝土内$不透到陶粒内部•混凝土密度的提高,陶粒混凝土压过程逐渐生界裂缝的产生和发展陶粒内比例逐渐提高$内陶粒散逐渐大$陶粒混凝土吸收因之一.2.3陶粒粒径对试件抗压强度、压实应变、能量吸收的2.3.1陶粒粒径对试件抗压强度的影响图7为陶粒混凝土抗压强度与陶粒粒径的关系•由图7可见,当混凝土度一定时,随陶粒粒径大,陶粒混凝土压强度呈后降趋势•泡沫混凝土与陶粒接触区J泡混凝土通常不水化,强度偏低,导混凝土与陶粒触界弱面.当掺入的陶粒一定时,陶粒粒径越小,比大,陶粒与2 12建筑材料学报第24卷(a) m-1 (b) m-2(c) m-3 (d) m-4图3 *组陶粒泡沫混凝土的破坏模式Fig. 3 Failure modes of series * ceramsite foam concrtet8.5o.o.o.o.o.6 4 2 05 5 5 50.489400600 8001 000Density/(kg*m -3)I n ms s s e e e r i .n .n e e e s s s 7 6 5 4 3 2 1E d w m u uCD B sU A F S H d u I O O0400600 800 1 000Density/(kg«m -3)图4陶粒混凝土抗压强度 混凝土密度的关系Fig. 4 Relationship between compressive strength of ceramsitefoamconcreteandfoamconcretedensity泡沫混凝土的接触区域就越大,也就是陶粒泡沫混 凝土内弱 ,会 陶粒泡沫混凝土 压强度•当陶粒粒径较大时,陶粒内〔图5陶粒 混凝土压实应变 混凝土密度的关系Fig. 5 Relationship between densification strain of ceramsitefoamconcreteandfoamconcretedenEity在缺陷的概率也就越大,如陶粒内部的裂缝和有害会 ,受力时容易造成应,从而导 :压强度 •此外,当陶粒粒径较大时,混凝第1期王小娟,等:陶粒泡沫混凝土的力学性能及吸能特性13(§・I )^o g B o s q E昌Q U Q o so Q d s1.41.21.00.80.60.4400I n mss sne ne ne e e es s s 600 800Density/(kg-m _J )1000图6陶粒混凝土比能量吸收 混凝土密度 系Fig.6 Relationshipbetweenspecificenergyabsorptionofceramsitefoamconcreteandfoamconcretedensity400 kg/m 3 600 kg/m 3800 kg/m 3 皿皿 1 000 kg/m 3过程中,裂缝沿薄弱开展,溃散程度较为严重.当陶粒粒径较大时,陶粒上浮或下沉现彖重,在试件上下两端分布极不均匀,因此陶粒 混 凝土试件的一端初始缺陷,在压缩作用下,此端容 应 ,所以试件破圻有初始缺一端开始,然后逐渐扩展 一端,溃散程度也相对比 重.当陶粒粒径较小或较大时, 压实应变都会偏大.0.580.560.540.520.500.480.46图8陶粒泡沫混凝土的压实应变与陶粒粒径的关系Fig.8 Relationshipbetweendensificationstrainofceramsitefoamconcreteandceramsiteparticlesize2. 3. 3陶粒粒径对试件比能量吸收的影响图9为陶粒 混凝土比 吸收与陶粒粒径系.Series I Series U Series HIef•n e s 86 42u o b svAISSaldluooo图7陶粒混凝土抗压强度与陶粒粒径系Fig.7 Relationshipbetweencompressivestrengthofceramsitefoamconcreteandceramsiteparticlesize土制备和搅拌成型的过程中,由于泡沫混凝土和陶粒之间度差 ,通常会 和下沉2,造成陶粒 混凝土内部陶粒颗粒 亍不均匀,恶化 ,也会造成陶粒混凝土 压 度下 .2. 3. 2陶粒粒径对试件压实应变的影响图8给岀了陶粒 混凝土压实应变与陶粒粒 径 系.由图8可以,当泡沫混凝土度一时,随着陶粒粒径 大,陶粒 混凝土的压实应变呈减小后增大的变化趋势• 轴向压缩过程中,陶粒 混凝土试件中间 逐渐被压实,而外围 混凝土向四周溃散.因此,陶粒混凝土的压实应变混凝土密度、压缩过程溃散程度有关.当 混凝土度一定时,陶粒 混凝土 压实应变 压 过程溃散程度有关,溃散程度重,中间压实区 :小,压实应变越大,反之,压实应变越小.当陶粒 : 一定时,粒径越小,陶粒混凝土 触 I 越大,陶粒混凝土内部会 弱面,在压4.2①.8.64111A 1A(UIO・f)/uog&osqEB u s o y p v d ses 图9陶粒 混凝土的比能量吸收与陶粒粒径 系Fig.9 Relationshipbetweenspecificenergyabsorptionofceramsitefoamconcreteandceramsiteparticlesize由图9可见,当泡沫混凝土密度一定时,随着陶粒粒径 大,陶粒混凝土在轴向压缩作用下吸收 逐渐 .陶粒 混凝土进行能散2个:一是通过 混凝土中裂缝的产生和发展进行 散,二是通过 【裹陶粒内部产生和发展的裂缝来耗散 .从陶粒混凝土模 以 ,随着陶粒粒径的增大,陶粒泡沫混凝土发生界面破坏过渡到非界面界混凝土密度逐渐, 混凝土 度一定时,随着陶粒粒径 大,陶粒 混14建筑材料学报第24卷凝土发生非界面破坏的比例上升.在以上4种泡沫混凝土中,掺入较大粒径陶粒的陶粒泡沫混凝土发生非界面破坏的比例要高于陶粒粒径较小的陶粒泡沫混凝土,大粒径陶粒泡沫混凝土中裂缝在陶粒内部产生和发展所耗散的能量要远远高于小粒径陶粒泡沫混凝土.因此,当泡沫混凝土密度一定时,随陶粒粒径的增大,陶粒泡沫混凝土的比能量吸收逐渐提高•当泡沫混凝土密度一定时,与粒径为0〜10)0〜20mm陶粒泡沫混凝土相比,粒径为20〜30mm的陶粒泡沫混凝土抗压强度较低,而且能量吸收能力较强,单轴压缩下的应力-应变曲线形状更接近于泡沫金属,意味着此材料在较低的应力下就可以进入屈服吸能状态,并具有较高的耗散能,更适用于吸能防护领域.另外,与泡沫金属类吸能材料相比,陶粒泡沫混凝土造价很低且可以现浇,因此其在经济性和可模性方面具有突出优势.3结论(1)随着泡沫混凝土密度的提高或陶粒粒径的增大,陶粒泡沫混凝土出现非界面破坏的现象逐渐显著,与粒径为0〜10)0〜20、20〜30mm的陶粒相匹配的泡沫混凝土密度范围分别为800-1000、600〜800)00〜600kg/m3.(2)随着泡沫混凝土密度的提高,陶粒粒径为0〜10)0〜20)0〜30mm的3种陶粒泡沫混凝土的抗压强度和能量吸收均有显著提高,而压实应变随之减小.(3)当泡沫混凝土密度一定时,随着陶粒粒径的增大,陶粒泡沫混凝土的抗压强度先增后减,压实应变先减后增,而能量吸收能力逐渐提高.粒径为20" 30mm陶粒混凝土用吸护.参考文献:m陈兵,刘睫.纤维增强泡沫混凝土性能试验研究口丁建筑材料学报,2010,13(3):286-290.CHEN Bing,LIU Jie.Experimental research on properties offoamed concrete reinforced wth polypropylene fibers[J]・JournaloIBuilding Materials,2010,13(3):286-290.(in Chinese):2:竺万发,张业红,苏英,等.我国泡沫混凝土的研究进展及工程应用[J]・材料导报,2013,27(增刊1):317-320.ZHU Wanfa,ZHANG Yehong,SU Ying,et al Study progressand engineering 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基于正交设计的陶粒泡沫混凝土配合比试验研究
田雨泽;耿玲;李娜
【期刊名称】《混凝土》
【年(卷),期】2017(000)012
【摘要】在前人陶粒泡沫混凝土研究的基础上,运用正交设计的试验方法,以陶粒、粉煤灰、发泡剂为三因素,每个因素设置四个水平,共设计了16组配合比方案,进行抗压、称重、导热等试验,得到陶粒泡沫混凝土的强度、表观密度、导热系数等物理力学参数,并寻找出了最优配合比,此时陶粒掺量为50%,发泡剂掺量为3%,粉煤灰掺量为15%.
【总页数】4页(P169-172)
【作者】田雨泽;耿玲;李娜
【作者单位】辽宁科技大学土木工程学院, 辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学土木工程学院, 辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学土木工程学院, 辽宁鞍山 114051【正文语种】中文
【中图分类】TU528.062
【相关文献】
1.陶粒泡沫混凝土配合比试验研究 [J], 鹿健良;孙晶晶
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泡沫混凝土热力学性能试验研究一、前言泡沫混凝土是一种新型的轻质建筑材料,具有优良的隔热性能、吸音性能和耐久性能,在建筑、路桥、地铁等领域有广泛的应用。
泡沫混凝土的热力学性能是其应用的重要指标之一,本文将对泡沫混凝土的热力学性能进行试验研究。
二、实验材料本实验采用的泡沫混凝土材料为M15级别,水泥用量为350kg/m³,砂用量为800kg/m³,水泥砂比为1:2.28。
制备方法为混凝土按照配合比配制后,加入泡沫发生剂进行发泡,将发泡后的混凝土浇铸成型,经过养护后进行试验。
实验所需的设备有热工分析仪、热导仪、热重分析仪等。
三、实验内容1. 热导系数测试将泡沫混凝土样品切割成规定大小的试样,使用热导仪进行测试,测试条件为室温下,热流方向垂直于试样截面,热流密度为5W/m²。
记录试样的热导系数。
2. 热膨胀系数测试将泡沫混凝土样品切割成规定大小的试样,使用热工分析仪进行测试,测试条件为从室温升温到100℃,升温速率为10℃/min,记录试样的热膨胀系数。
3. 热重分析测试将泡沫混凝土样品切割成规定大小的试样,使用热重分析仪进行测试,测试条件为在空气中加热,升温速率为10℃/min,记录试样的质量损失。
四、实验结果分析1. 热导系数测试结果通过热导系数测试,得到泡沫混凝土的热导系数为0.08W/(m·K)。
2. 热膨胀系数测试结果通过热膨胀系数测试,得到泡沫混凝土的热膨胀系数为2.1×10^-5/℃。
3. 热重分析测试结果通过热重分析测试,得到泡沫混凝土在600℃时质量损失为6.8%。
五、结论通过实验研究,得到了泡沫混凝土的热导系数、热膨胀系数和热重分析结果。
泡沫混凝土的热导系数为0.08W/(m·K),热膨胀系数为2.1×10^-5/℃,热重分析结果显示泡沫混凝土在600℃时质量损失为6.8%。
这些数据为泡沫混凝土的使用提供了参考。
六、参考文献[1] 刘敏,刘文建,李军.泡沫混凝土的研究进展[J].新型建筑材料,2020,47(06):1-4.[2] 严振华,王志华,黄梁波.泡沫混凝土的热物理性能研究[J].建筑节能,2012,40(02):35-39.[3] 王威,张斌,李世波.泡沫混凝土的热物理性能研究[J].四川建材,2012,32(05):55-57.。
graded and so on. This paper adopts the crushing way to get crushed cermsite, and carry out comparative tests between the concrete made from crushed ceramsite and large size ceramsite. The results show that crushing ceramsite can obtain small size ceramsite, compared with complete ceramsite concrete,the workability of crushed ceramsite concrete improves, at the same time the strength of crushed ceramsite is also improved.(4) The pumpability test of the crushed and complete cermsite concrete shows that segregation of crushed ceramsite concrete improves obviously, the pumpability as well.KEY WORDS: ceramsite concrete;cube compressive strength;density;cracking performance;crushed ceramsite concrete;pumpability目录第一章绪论 (1)1.1陶粒混凝土概述 (1)1.1.1陶粒混凝土的定义和分类 (1)1.1.2陶粒混凝土的特点 (1)1.1.3粉煤灰陶粒混凝土简介 (2)1.2混凝土收缩和开裂概况 (3)1.2.1混凝土收缩简介 (3)1.2.2混凝土收缩开裂评价方法 (5)1.2.3橡胶对混凝土开裂性能的影响 (7)1.2.4轻集料混凝土收缩和开裂性能简介 (8)1.3破碎处理对陶粒混凝土性能的影响 (9)1.4本文研究的主要内容 (9)第二章陶粒混凝土基本性能的试验研究 (11)2.1陶粒混凝土工作性能和立方体抗压强度试验 (11)2.1.1试验原材料 (11)2.1.2试验配合比设计 (14)2.2陶粒混凝土工作性能和立方体抗压强度的试验结果 (15)2.3减水剂对陶粒混凝土坍落度扩展度影响的试验 (16)2.3.1试验原材料 (16)2.3.2试验配合比设计 (17)2.4减水剂对陶粒混凝土坍落度扩展度影响的试验结果 (17)2.4.1不同品种的减水剂对陶粒混凝土流动性的影响 (18)2.4.2不同掺量的减水剂对陶粒混凝土流动性的影响 (18)2.4.3不同品种的减水剂对陶粒混凝土坍落度扩展度经时损失的影响. 192.5本章小结 (20)第三章陶粒混凝土开裂性能的试验研究 (22)3.1本课题组研究的开裂性能试验方法概述 (22)3.2陶粒混凝土开裂性能的研究试验 (26)3.2.1试验原材料 (26)3.2.2试验配合比设计 (27)3.3陶粒混凝土开裂性能研究的试验结果 (27)3.3.1陶粒混凝土的开裂时间 (27)3.3.2陶粒混凝土的开裂位置 (28)3.3.3橡胶对陶粒混凝土开裂性能影响的分析 (29)3.4本章小结 (30)第四章破碎陶粒混凝土基本性能的试验研究 (31)4.1破碎陶粒混凝土工作性能和立方体强度的试验 (31)4.1.1试验原材料 (31)4.1.2试验配合比设计 (32)4.2破碎陶粒混凝土工作性能和立方体抗压强度的试验结果 (33)4.2.1破碎处理对陶粒混凝土工作性能的影响 (33)4.2.2破碎处理对陶粒混凝土立方体抗压强度的影响 (34)4.3本章小结 (36)第五章破碎陶粒混凝土可泵性的试验研究 (37)5.1可泵性的概念和评价方法 (37)5.1.1可泵性概念 (37)5.1.2可泵性评价方法 (37)5.2破碎陶粒混凝土可泵性试验及结果 (39)5.3破碎处理对陶粒混凝土可泵性的影响 (40)5.4本章小结 (41)第六章结论与展望 (42)6.1结论 (42)6.2展望 (43)发表论文和参加科研情况说明 (48)致谢 (49)第一章绪论1.1陶粒混凝土概述1.1.1陶粒混凝土的定义和分类轻集料混凝土是指用轻粗集料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的干密度不大于1950 kg/m3的混凝土[1]。
陶粒泡沫混凝土基本力学性能试验统计分析
饶超敏;梁哲为;朱元臣;吕飞;王建民
【期刊名称】《宁波大学学报(理工版)》
【年(卷),期】2024(37)3
【摘要】陶粒泡沫混凝土应用于建筑外墙或预制装配式墙板保温体系时需同时兼顾质轻和相应结构强度要求,且对材料相关性能的稳定性要求较高.本文以建筑渣土陶粒为集料,经过物理发泡制备了多批次陶粒泡沫混凝土,通过试验统计研究了陶粒泡沫混凝土立方体抗压强度的概率分布、基本力学性能参数及相互关系.结果表明:立方体抗压强度整体更服从对数正态分布,拟合判定系数达0.997.轴心抗压强度与立方体抗压强度呈较稳定的线性关系,换算系数区间在0.76~0.99,而劈裂抗拉强度与抗压强度呈幂函数关系.全体样本数据抗压强度稳定在5.9~7.6 MPa范围.此外,立方体抗压强度低于7.5 MPa的试块样本,其抗拉强度值的离散性较小.
【总页数】7页(P13-19)
【作者】饶超敏;梁哲为;朱元臣;吕飞;王建民
【作者单位】宁波大学土木工程与地理环境学院;宁波普利凯建筑科技有限公司;宁波大学压力容器与管道安全浙江省工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TU582.2
【相关文献】
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初探陶粒泡沫混凝土试验
1.引言
陶粒泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡,并将泡沫与陶粒混凝土均匀混合,然后经过泵送系统进行现浇施工或模具成型,经养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。
在建筑的内外墙体结构中采用陶粒泡沫混凝土,可显著降低建筑物的自重,提高构件的承载力,同时它具有大量封闭的细小孔隙,导热系数低,具有自保温、隔声和防火性等优良的性能。
但由于泡沫混凝土中有大量孔隙存在,其强度相对较低,本文在基本配合比的基础上加入早强促凝剂、稳泡剂,希望通过试验,研制出一种拆模快,轻质高强的混凝土。
2.原材料
水泥采用郑州天瑞集团有限公司生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥,粉煤灰采用新乡辉县电厂的II级粉煤灰。
陶粒采用河南美赛克科技有限公司生产的页岩陶粒,陶粒性能指标见表1。
发泡剂采用河南昌惠建筑节能有限公司生产的II型复合发泡剂,按JC/T 2199-2013《泡沫混凝土用泡沫剂》进行检验,检验项目包括发泡倍数、1h沉降距、溶解性、PH值,检验结果如表2所示。
稳泡剂采用北京联合象尚化工科技有限公司的XS-100P型稳泡剂,促凝剂采用北京联合象尚化工科技有限公司的碳酸锂,减水剂使用河南新中岩的聚羧酸减水剂。
3.试验过程及结果分析
3.1 试验过程
泡沫陶粒混凝土试验采用配比如表3所示。
图2 搅拌过程图3 成型过程
3.2 试验结果分析
试验结果测定与评定按《现浇轻质泡沫混凝土技术规程》DGJ32/TJ 104-2010和《轻骨料混凝土技术规程》JGJ 51-2002进行。
试验结果见表4。
由于考虑现场模板周转要求,从表3可以看出加入0.5%碳酸锂促凝剂后3d 强度即达2.9MPa,达到拆模要求。
同时28d强度达到5.6MPa,远超过技术规程要求。
可见加入促凝剂,可以改善陶粒泡沫混凝土的力學性能,尤其是早期强度。
同时,进行了陶粒泡沫混凝土导热系数的测定,导热系数为0.205W/(m·k),满技术规程。
这可能是由于加入了稳泡剂和促凝剂,可以使陶粒泡沫混凝土凝结时间提前,提高其泡沫稳定性,从而改善了泡沫陶粒混凝土的孔结构。
4.结论
加入0.5%的碳酸锂促凝剂和3%的XS-100P型稳泡剂可以显著改善陶粒泡沫混凝土的力学性能,尤其是早期强度。
同时,由于加入稳泡剂可改善陶粒泡沫混凝土的孔结构,其导热系数实测为0.205W/(m·k),可以满足技术规程要求。
参考文献
[1] 盖广清,肖力光,冷有春.泡沫掺量对陶粒混凝土强度的影响[J].混凝土与水泥制品.2004.02(第1期).
[2] 鹿健良,孙晶晶.陶粒泡沫混凝土配合比试验研究[J].哈尔滨工业大学,2012.09(第9期).。