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1、第26卷第2期徐州工程学院学报(自然科学版)2011年6月Vol.26No.2JournalofXuzhouInstituteofTechnology(NaturalSciencesEdition)Jun2011泡沫混凝土配合比的设计112111李应权,朱立德,李菊丽,扈士凯,段策,王笑帆(1.建筑材料工业技术监督研究中心,北京100024;2.徐州工程学院,江苏徐州221008)摘要:在研究泡沫混凝土各种原材料性能及大量实验和中试生产实践基础上,运用数理统计归纳分析,设计出既能满足泡沫混凝土干密度、导热率、强度、浇筑稳定性等技术要求,又经济合理
2、、易于操作的各种原材料配合比,达到控制泡沫混凝土导热系数和抗压强度的目的,进而指导泡沫混凝土生产工艺过程,确保产品质量.关键词:泡沫混凝土;参数;配合比设计;干密度;相关系数中图分类号:TU528.2文献标志码:A文章编号:1674358X(2011)02000105泡沫混凝土是由预制出的泡沫与水泥(砂)浆均匀混合、硬化而成的一种多孔材料,除具有轻质、保温隔[12]热、低弹性模量、大流动度等特点外,还具有优良的防火性能,在屋面、地暖以及回填工程中有广泛的应用,也是目前代替有机保温材料的最佳选择.现阶段我国泡沫混凝土的配合比设计尚缺乏标准方法,不利
3、于[3]泡沫混凝土质量控制和技术发展.本文在大量实验研究基础上,探讨泡沫混凝土主要影响参数,建立最佳的泡沫混凝土配合比设计方法,以期对泡沫混凝土生产和质量控制提供参考.1配合比设计的基本原则导热系数和强度决定了泡沫混凝土自身的性能.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强度的目的.配合比设计的基本原则如下.1)按泡沫混凝土干密度要求,确定水泥及粉煤灰用量.2)通过水泥及粉煤灰用量,确定泡沫混凝土用水量.3)按照胶凝材料、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.5)按泡沫体积、实测泡沫密度,确定泡沫质量.6
4、)根据泡沫质量、泡沫剂稀释倍数,确定泡沫剂的用量.在确定各物料配合比时,应注意某些材料的缓凝性,它们会对早期强度变化特别是料浆的初凝有重要影响,加量较大时可能会降低浇筑的稳定性,甚至引起塌模,因此,要控制他们的用量.任何一种设计计算,与生产实际之间总会存在一定的偏差,还需要进行反复的调整,然后才能在生产中应用,并不断完善.2泡沫混凝土的技术参数技术参数的选择是泡沫混凝土配合比设计的关键环节.只有合理地选择技术参数,才能经济有效地配制[4]出性能指标符合要求的泡沫混凝土.2.1干密度干密度是泡沫混凝土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
5、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密度两种:气干密度是指混凝土在空气中自然干燥后的密度;绝干密度是指混凝土在105~110的条件下烘至恒重时的表观密度,简称干密度.普通混凝土一般采用气干密度表示,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,一般采用绝干密度表示.收稿日期:20110318基金项目:国家科技部科研院所技术开发研究课题(2010EG132282)作者简介:李应权(1964-),男,河南灵宝人,教授级高级工程师,主要从事泡沫混凝土研究.通讯作者:李菊丽(1957-),女,教授,主要从事机械设计制造及自动
6、化研究.1徐州工程学院学报(自然科学版)2011年第2期[5]干密度反映了泡沫混凝土在完成养护之后的理论干燥质量,包括各基本组成材料的干物料总量和制品中非蒸发物总量(其中包括化学结合水和凝胶水),应根据不同工程的具体使用要求而定.2.2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.对于大多数承重产品来说,主要强调抗压强度,而对一些板材制品则重点考虑抗折及抗冲击强度.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,即在保证干密度的
7、前提下来设计符合产品技术要求的强度值.特别需要注意的是,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盲目追求高强度.为使泡沫混凝土具有必要的强度保证,其配制强度应大于强度标准值的3%~10%,使其具有富余强度.2.3导热系数大多数泡沫混凝土是作为保温材料使用,因而导热系数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,一般情况下,泡沫混凝土的导热系数与干密度之间具有相关性,干密度低的导热率一般也较低.为了保证能达到预期的保温效果,配合比设计时就应有降低导热系数的考虑,特别是材料的选择和配比.2.4水泥配比水泥是泡沫混凝土
8、强度的主要来源,也是首要影响因素.因为泡沫混凝土常温
