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影響泡沫混凝土強度的因素
- 2021-06-18-

  與普通混凝土一樣,泡沫混凝土的強度并不是一個固定的數值,不同的膠凝材料種類、水泥用量、混凝土配合比、水灰比、泡沫用量(不同的體積質量)、發泡劑、養護制度及其他外加劑的采用與否等都影響泡沫混凝土的強度。

  1.1水灰比的影響

  在普通混凝土的制備中,混凝土的強度隨成型水灰比的減小而增大,但在泡沫混凝土試驗中發現的情況卻不盡相同。

  1)在漿體的流動性主要依靠外加劑的用量來控制時(即漿體已經具備良好的流動性),隨著水灰比的減小,強度增大;反之,減小。分析原因:隨著水灰比的減小,混凝土中的游離水量減少,泡沫混凝土的吸水率降低,有效增加了混凝土強度;但當水灰比繼續降低時,由于水泥水化的需水量不足會吸收泡沫中的水分,使得泡沫破裂,從而引起封閉氣泡數量減少和混凝土均勻性下降,造成強度降低。

  2)在漿體的流動性主要依靠水的用量來控制時,隨著水灰比的增大,強度增大;反之,減小。

  分析原因:較高的成型水灰比,保證了漿料的良好流動性,能確保將泡沫均勻引入到水泥漿料中并均勻分布,從而實現強度的增長。相反,水灰比的降低,漿體材料流動性不足,將引起氣泡分布不均,從而降低混凝土的強度。

  綜合以上情況,泡沫混凝土的水灰比對強度的影響是多方面的,應結合具體情況具體分析,調整水灰比的大小,使泡沫混凝土內部材料結構均勻而多封閉獨立氣泡是提高泡沫混凝土強度的重要途徑。

  1.2配合比的影響

  泡沫混凝土制備時可以單獨采用水泥,也可能同時采用除水泥以外的混合材(如硅灰、礦渣、粉煤灰等),還可能同時采用細集料(砂子)。種情況:單獨采用水泥時相對簡單,所用水泥的強度等級越高、用量越多,制備的泡沫混凝土強度也就越大。所以,當希望制備較高強度的泡沫混凝土時,需要選擇高強度等級的水泥。第二種情況:混合材料的引入會導致泡沫混凝土早期強度的顯著降低,而對后期強度影響不大。如果填入適當的強度激發劑,則可有效減緩前期強度降低。實際施工中往往以同時摻用混合材料和砂子的情況多見,因此,泡沫混凝土的配合比存在一個適宜的范圍,需要根據試驗確定。

  1.3外加劑用量的影響

  泡沫混凝土使用的外加劑主要包括水泥強度激發劑、減水劑和發泡劑。

  1.3.1發泡劑

  從泡沫混凝土的制備原理分析,利用發泡劑引入大量氣孔賦予其普通混凝土所沒有的輕質、隔音、保溫、高流動性等功能是泡沫混凝土制備的基礎;但從結構和力學的角度看,同時也引起結構致密性大大降低,從而降低了泡沫混凝土的強度。那么,如何將發泡劑的用量控制在既能實現輕質、隔音、保溫和高流動性等功能,同時混凝土強度又不低于預期目標是混凝土生產科研的一個新課題。

  能產生泡沫的物質很多,但并非所有能產生泡沫的物質都可以用作發泡劑。只有發泡倍數足夠大,在泡沫和漿料混合時薄膜不致破壞,具有足夠的穩定性,對膠凝材料的凝結和硬化不起有害影響的發泡劑,才適合用來生產泡沫混凝土。

  發泡劑對泡沫混凝土強度的影響主要體現在泡沫的尺寸、均勻性(尺寸均勻性和分布均勻性)、泡沫的穩定性、發泡能力等。要求發泡劑的發泡能力強、密度低、單位攜水量小,泡沫牢固、細小、均勻分布,對混凝土的副作用小。

  1.3.2水泥強度激發劑

  水泥強度激發劑主要在水泥混合材的場合采用,可以減輕泡沫混凝土早期強度降低的程度。但是,使用激發劑往往會降低泡沫混凝土的強度。

  1.3.3減水劑

  混凝土減水劑使泡沫混凝土即使在較低水灰比下仍然能夠順利完成漿料與泡沫的混合,制備出泡沫分布均勻的泡沫混凝土。所以,摻加適量的高效減水劑是制備高強泡沫混凝土的重要手段之一。但是,因為減水劑的價格比較貴而且有些減水劑與發泡劑在某些性能方面有相反的作用,所以減水劑的種類和添加量必須由試驗確定。

 


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