再生微粉制备泡沫混凝土的试验研究

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文1绪论1.1课题背景泡沫混凝土是一种含有大量封闭孔隙，可降低能源损耗的新型建材[1]。首先它具有质量轻的特点，即当泡沫混凝土用作墙体材料时可以减轻建筑物自重，降低地基荷载，从而延长自振周期，加快对冲击能量的吸收，提高构筑物的抗震能力。其次有着保温隔热性能好、隔音耐火性能好以及不易燃烧等特性，当其代替有机保温建材作为墙体保温系统时，能有效遏制由于有机保温材料易燃、引燃等原因造成的火灾[2]；而在近几年中对泡沫混凝土的研究表明，粉煤灰、煤矸石、矿粉等工程垃圾也可以在泡沫混凝土中得到应用

2、并取得了一定的研究成果[3]，说明泡沫混凝土可以利用大量工业废弃物。随着社会科学水平的不断进步，资源危机已经慢慢浮出水面，如何实现社会经济效益和环境保护的双重可持续发展成为重中之重，因此利用工程废弃物制备泡沫混凝土是建筑节能型建材的发展趋势。1.1.1泡沫混凝土与防灾减灾工程随着我国建筑与土木工程在节能方面进入较快发展的阶段，既有的建筑节能改造以及大量的新兴节能建材已不能满足日益扩大的需要。而现如今的保温建筑材料市场，聚苯乙烯颗粒（EPS、XPS）、聚氨酯（PU）、酚醛等有机材料仍然是占主体地位的[4]，有

3、机材料虽然保温效果优异、质量较轻，但其不防火、易燃、耐久性差、与无机材料之间粘结性差等缺点却阻碍了其发展，尤其表现为在施工过程中使用有机材料频频发生地火灾事故，以聚苯乙烯颗粒为例，其会在起火时迅速融化燃烧，并伴随大量有毒烟雾产生，所引起的火势蔓延速度很难控制，导致其极难扑救，造成十分严重的后果；对于聚氨酯来说，不仅易燃而且价格不菲，受气候影响大，施工时的风向、湿度等都会对其喷涂粘结造成影响，而且聚氨酯喷涂时会散发毒气，更是对环境造成了二次污染。根据国安部消防局不完全统计，自2007年起，有机保温材料所引起的

4、火灾已超过两千多起，特别是在央视大楼发生火灾之后，为了遏制因有机保温材料迅猛发展而带来的隐患，于2011年3月国安部与住建部共同颁发了《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》。自2011年至今，我国政府致力于推出一系列保温材料的相关规定和建筑节能政策，这使得泡沫混凝土作为节能不燃的新型保温建筑材料迅速发展起来，并在保温-1-内蒙古科技大学硕士学位论文建筑材料行业中取得较好的成绩，目前已经可以进行批量生产和规模化应用。泡沫混凝土投入成本低、A级防火不燃、利废节能以及与构筑物同寿命等性能优

5、点明显优于有机防火建材，这也正是政府大力扶持其发展的主要原因。泡沫混凝土在无机材料中也同样具有优势，其绿色环保、能大量使用工程废弃物，节能利废效果显著；用作保温建材时与构筑物契合性良好、粘结稳固、施工便易；作为保温层使用时抗震性、抗风压、透气性好；泡沫混凝土施工时形式多样并且使用广泛，无论是作为外墙内保温、外墙外保温还是屋面保温隔热等都具有良好的工作性能[5]。1.1.2废弃混凝土与建筑节能随着当代社会技术和设备不断发展成熟，资源和能源都在日趋紧缺，工程废弃物的处理日益显得迫在眉睫，各个国家都应把如何合理化

6、利用废弃资源作为研究的重点。工业发达国家已经在工程废弃物的处理和资源化利用方面研究出非常多可以借鉴的先进处理方式和手段。在我国，如何将工程废弃物处理得当却还没有得到充分的重视，大多数工程垃圾均被作为填埋或者回填等施工要求等级低的工程材料使用，这也使得我国在资源的再生利用方面暂时处于比较落后的位置。我国每年产生以废弃粘土砖与废弃混凝土为主的建筑垃圾可以达到15.5亿吨，其中大部分处理方式都为焚烧、掩埋，这不仅占用大量土地，而且对环境造成了相当严重的污染。若对工程垃圾进行合理利用，不仅可以缓解处理工程垃圾带来的

7、压力，还可以节约天然资源。据不完全统计，在今后的10年中，我国会有将近三百亿平方米的新增建筑面积，建筑垃圾的产生量可想而知。这也恰恰表明再生微粉的资源是非常充足的，有着相当大的发展空间。若作为再生资源将其重新回收利用，可以明显增强环境、经济、社会效益，是可持续发展的优良选择[6]。1.2课题研究概况1.2.1泡沫混凝土简介（1）泡沫混凝土的定义泡沫混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂组成的浆料中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料[7]。

8、其中含有大量封闭孔隙，因而泡沫混凝土具有轻质、保温隔热、隔音耐火、不燃、抗震、利废等优良特性，较好地满足了建筑节能的要求，-2-内蒙古科技大学硕士学位论文已被广泛应用于建筑保温隔热领域。（2）泡沫混凝土的应用在我国，节能墙体材料中大都会使用泡沫混凝土。主要应用在泡沫混凝土砌块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土地基补偿和泡沫混凝土屋面保温层现浇等材料中[8]。而且随着近几年来对泡沫混凝土的性能进行不断地优化，其应用范