水料比对泡沫混凝土孔结构和性能的影响研究.pdf

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1、文章编号：1009—9441(2011)05—000l一02水料比对泡沫混凝土子【结构和性能的影响研究。口口张磊蕾。王武祥(中国建筑材料科学研究总院．北京100024)摘要：研究T水科比对泡竦混凝土孔结构和力学性能的影响。结果表明，随着术科比的增大，leou朋以内小孔比率减小．1(30～200um气孔比率增加，孔呈增大趋势，同时气孔变形减小。随着水料比的增加．泡竦混凝土的抗压强度先提高后降低。术科比存在着一个适宜范围，过分增加或阵低水料比均导致强度降低。关键词：泡津混凝土；水料比；性能；孔结构中围分类号：TU5282文献标识码：A引言水

2、料比是影响泡沫混凝土制备的关键因素之一。若水料比过小，料浆过稠。一方面影响料浆的均匀性，物料容易结团析不易混合均匀。另一方面，泡沫在料浆中难以充分混合均匀，因料浆阻力较大，泡沫易破裂，导致泡沫损失。另外，料浆过稠使成型困难，试块边棱不整齐、不密实。若水料比过大，浆体稠度过小，浆体凝结硬化滞后，浇注后容易出现分层离析，影响浇注稳定性”j。本文主要研究水料比与泡沫混凝土孔结构、物理力学性能的相关性，为泡沫混凝土的组成设计和应用提供理论依据。1试验原材料及方法lI原材料(I)水泥：唐山六九水泥公司生产的425MPa快硬硫铝酸盐水泥。(2)泡沫

3、剂：蛋白型泡沫剂．具有气泡能力强、稳定性好等特点。(3)速凝剂：·扣国建筑材料科学研究总院研制的硫铝酸盐水泥专用WWX—I型速凝剂。12试验方法1．2．1泡沫混凝土的制备首先使用高述搅拌机将设定比例的泡沫剂水溶液制成泡沫，搅拌时间以泡沫达到均匀、细小、稳定为准。再按设定比例计量水泥和水，使用砂浆搅拌机将其搅拌成均匀浆体，搅拌时间控制在180s。然后在浆体中加入一定体积的泡沫，继续搅拌至均匀为止，预计时间在180s左右。泡沫混凝土配合比设计依据固定原材料重域法和固定混合料体私{法进行”】。成型后的试件在室内放置，用塑料弗覆盖。1—2d后脱

4、模(时间长短视泡沫混凝土密度而定)，在室内密封条件下养护至试验龄期。I22性能测试方法测试试件7d、28d龄期的抗压强度和绝干密度，参照JC／T1062--2007((泡沫混凝土砌块》进行。123孔结构测定方法泡淋混凝土的气孔大部分是由泡沫荆引入的大孔。本文采用超景深二=三维显微系统(VHX一600)拍摄泡沫混凝土断面(见图”；然后用图像处理系统对照片进行黑白二值化处理，将照片处理成l张黑白照片(见圈2)，其。p黑色的为}L，白色的为孔壁；最后将处理过的照片用图像处理软件(奥林巴斯AnalysisImageP⋯l“g图像分析软件)测量}

5、L径和孔分布等孔结构参数。图2软件处理后断面气孔结构①基金项目：国家科技支撵计划课题(2006BAJ05804)建材技术与应用5／2011‘1‘图3600级泡律混凝土断面将孔径由小到大划分为0～100Bm、100—200“m、200～300¨m、300—400Ixm和>400¨m等5个区间。图4为泡沫混凝土气孔在5个区问的分布柱状图。由图4可见，不同水料比泡沫混凝土的气孔均分布在400“邶阱内。水料比不同，气孔在各区间分布比率不同。在0～100“m的气孔比率，水料比较大时(069)仅占20％．随着水料比的降低，气孔比率依次增大。而在10

6、0—200Ixm，水料比较大时(069)气孔比率最大，约为61％，随着水料比的降低．气孔比率依次减小。孔径>200¨m时，各区间气孔比率相差不大。即随着水料比的增大，1(30Ixmw内小孔比率减小，100—200Itm气孔比率增加，气孔呈增大趋势。麓№叠i1一I(m1(w)～20(I200—3fm31m～400>400扎径，“m图4泡沫混凝土气孔分布柱状图利用圆度值可以表征孔的形貌特征，围度位用来描述孔与圆的接近程度，如果孔是规则的圆，则孔圆度值等于l。圆度值越接近于l，则表明孔形状越圆滑，变形越小．受力越均匀，对泡沫混凝土的强度就越有

7、利”1。气孔圆度值越大，表示气}L越不规则，变形越大。孔圆度值分布柱状图见图5。由图5可见，水料比为069时，圆度值在100～112和112～124区间的气孔比率，远远高于低水料比时的气孔比率。说明在水料比大的料浆中泡沫变形小，基本能维持圆球形。而在圆度值>1．36的各个区问，气孔比率随着水辩比的降低而逐渐增加。说明随着水料比的降低，圆度值呈增大趋势，泡沫变形越大。目l度悄囤5泡诛涅凝土气孔圆度值分布柱状国22水料比对泡沫混凝土抗压强度的影响水料比与泡沫混凝土7d和28d抗压强度的关系曲线见图6。由图6可见，在相同养护龄期下．抗压强度随

8、着成型水料比的增大先提高后降低。水料比较低时(035)．虽然能减少气孔壁中毛细孔孔隙．提高气孔壁密实度．但料浆稠度很大，搅拌过程中摩擦阻力使泡沫变形较大，气孔受力不均衡，导致强度降低。当水料比增大到045时