普通硅酸盐水泥制备发泡混凝土优化设计试验研究

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1、2012年第6期(总188期)安徽建筑普通硅酸盐雪水泥制备发泡混凝土优化设计试验研究ExperimentalResearchonOptimalDesignofPreparingFoamedConcretewithOrdinaryPortlandCement翟红侠t，王元曦z，廖绍锋z，董如何，张执怀(1．安徽建筑工业学院材料与化学工程学院，安徽合肥230601；2．安徽建工建设科技有限公司，安徽合肥230001；)摘要：文章以普通硅酸盐水泥替代硫铝酸盐水泥研制轻质发泡混凝不同水灰比发泡混凝土发泡过程表1土，通过时原材料优化选择，水灰比、水泥

2、强度等级、各种添加剂等因素对比试验，采用正交设计方法探索满足发泡混凝土各种技术性能、制备工艺、经济性等要求的轻质发泡混凝土。并从水化反应机理阐述了普通硅酸盐水泥替代硫铝酸盐水泥可能性，有效解决了发泡混凝土早期强度低、脱模时间长的技术难题。关键词：普通硅酸盐水泥；发泡混凝土；优化设计；脱模时问中图分类号：TU502文献标识码：A因素及水平数(L9(33))表2文章编号：1007—7359(2012)06—0188—031202S2O1概述2253030我国目前正大力推进符合生态节能、资源利用的建筑材料3305O35的研究和开发，发泡水泥保温板

3、由于其良好的综合性能得到广泛应用。发泡水泥板是一种新型防火保温节能材料，主要是以检测特种水泥、粉煤灰为主要原料，加入发泡剂、特种纤维等复合，、经搅拌、发泡成型。发泡水泥板具有保温隔热性能好，属于A级试验不燃保温材料，轻质耐震，抗压强度高，粘接力强，无毒无害、环与保节能等特点，符合《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂测行规定》等要求。量目前，由于发泡水泥板主要原材料使用的是硫铝酸盐水技术泥，该水泥生产厂家数量少，材料运输不便，且价格较昂贵，制约了建筑节能材料生产厂家发展；而使用通用硅酸盐水泥又不能满足轻质发泡水泥混凝土制品性能的要求，如早期强

4、度、脱模时间、保温隔热性能等，即使达到性能要求，但由于生产效率较低也限制了通用硅酸盐水泥推广使用。因此，如何研制开发用通用硅酸盐水泥替代硫铝酸盐水泥制备轻质发泡混凝土是目前水泥界、节能界研究的重要课题。本研究通过对普通硅酸盐水泥P．042．5和P．052．5对比试验，采用正交设计试验方法，对三因素(发泡剂、早强剂、温度)三水平进行方差分析，寻找干表观密度在250kg／m，左右、抗压强度不小于0．3MPa、脱模时间小于6h最佳配合比，为建筑节能新材料开发提供理论实践依据。2试验过程及分析2．1原材料①水泥：河南生产硫铝酸盐42．5水泥；海螺、

5、相山、天山生产P．042．5普通硅酸盐水泥；海螺、相山、天山生产P．052．5安普通硅酸盐水泥。徽建基金项目：安徽建筑工业学院建筑节能专项基金项目(编号：筑KJ2010A059)；“安建大厦”绿色建筑集成技术研究项目。收稿日期：2012—10—30冒作者简介：翟红侠(1962一)，女，研究生，教授。安徽建筑2012年第6期(总188期)各因素对表观密度的影响关系表5混凝土砌块》(JC厂r1062—2007)。通过配制不同的试样，观察实验结果并不断调整配方。具体观察气孔的分布、大小，浆体的稀稠程度，浆体表面是否有气体逸出，表面是否有下陷，试样

6、硬化以后，取样测量试样的表观密度和强度。常用仪器设备主要有uJz一15型砂浆搅拌机、水泥三联模、NYL一600型液压试验机等。2．3发泡混凝土配合比设计2．3．1水灰比的探索试验表观密度趋势图发泡混凝土的发泡过程是生产轻质发泡板的关键，不同水灰比对发泡水泥混凝土影响甚大，水灰比直接影响气孑L稳定和250mE245成型，所以选择最佳水灰比是制备优质的轻质发泡混凝土的必≥240要条件。通过对不同水灰比观察发泡混凝土发泡过程，见表1。—235_以上所选水泥为硫铝酸盐水泥，通过表1可以看到实验现嚣瑚象：黍22①水灰比为0．4时浆体较稠，注模时不易密

7、实，且膨胀不发泡荆3(0gg)磊旱强剂5(0g)。水温(℃)j明显业；②水灰比为0．5时搅拌后的浆体在注模后，就能看到细小图1三因素影响表观密度趋势图气泡，随后逐渐膨胀；结果分析：因子影响指标的主次顺序从△R值看出：(主)A—B—c(次)最佳方案A3B3C1。③水灰比为0．6时搅拌后的浆体在注模后也能看到细泡，各因素对抗压强度的影响关系表6还有大的气泡。根据以上试验，取基准水灰比为0．5作为基准水灰比。2．3．2P．042．5的正交设计试验和结果分析在选择水泥强度等级和水泥品种之前，对发泡剂、早强剂和减水剂不同掺量和介质温度也做了大量的试验

8、研究，观察和检评定发泡水泥表观密度、抗压强度、脱模时间，为正交设计试验测提供依据。首先选用的是P．042．5普通硅酸盐水泥，正交试验、试采用三因素三水平，三因素是发泡剂(A)、早