高強(qiáng)低吸水發(fā)泡水泥的制備及性能研究.pdf

1、發(fā)泡水泥作為一種節(jié)能型的新型建材，具有質(zhì)輕、保溫隔熱、防火性能優(yōu)越等特點(diǎn)，但是發(fā)泡水泥特殊的結(jié)構(gòu)使它的抗壓強(qiáng)度低、防水性能差，制約了發(fā)泡水泥的推廣和應(yīng)用。因此，需要優(yōu)化發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度和防水性能，以利于發(fā)泡水泥的發(fā)展和應(yīng)用。本文通過(guò)纖維增強(qiáng)、羧甲基纖維素鈉(CMC)增強(qiáng)和化學(xué)外加劑增強(qiáng)的方法，針對(duì)不同增強(qiáng)方法對(duì)發(fā)泡水泥的強(qiáng)度影響規(guī)律進(jìn)行了研究；采用添加防水劑和減水劑的方法，考察了防水劑和減水劑對(duì)發(fā)泡水泥的吸水性能的影響。
　　纖

2、維增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在纖維的長(zhǎng)度相同時(shí)，聚丙烯纖維、玻璃纖維和碳纖維的最佳摻量分別為0.4％、0.4%和0.2%，在最佳摻量條件下，摻加聚丙烯纖維的試樣的性能最優(yōu)；在同種纖維相同摻量時(shí)，纖維長(zhǎng)度較短時(shí)，對(duì)發(fā)泡水泥的增強(qiáng)效果較顯著。實(shí)驗(yàn)最終確定添加0.4%的長(zhǎng)度為6mm的聚丙烯纖維，此時(shí)發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度為1.20MPa，與空白試樣相比提高了94%。CMC增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不同溫度的CMC溶液對(duì)發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度均有不同程度的提高。摻入2

3、5℃的CMC溶液可獲得的最佳抗壓強(qiáng)度為1.06MPa，摻入50℃CMC溶液可獲得的最佳抗壓強(qiáng)度為1.26MPa，分別比空白試樣提高71%和103%，此時(shí)CMC的最佳摻量分別為0.085‰和0.069‰。CMC在發(fā)泡水泥體系中，一方面可以促進(jìn)水泥水化和粉煤灰發(fā)揮火山灰效應(yīng)，另一方面能夠改變發(fā)泡水泥的微觀形貌，使孔壁結(jié)構(gòu)更為致密?；瘜W(xué)外加劑增強(qiáng)試驗(yàn)結(jié)果表明：硫酸氫鈉對(duì)發(fā)泡水泥抗壓強(qiáng)度影響比較大，硫脲的影響次之，而硫化鈉對(duì)發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度幾

4、乎不存在影響。當(dāng)硫酸氫鈉摻量為0.1%時(shí)，試樣的28d抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大1.13MPa，較空白試樣提高了30%。硫酸氫鈉的加入有利于水泥的水化，減少了不利于強(qiáng)度的Ca(OH)2的含量，水化產(chǎn)物彼此交叉連生形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使發(fā)泡水泥的骨架致密，提高了發(fā)泡水泥的強(qiáng)度。
　　防水劑對(duì)發(fā)泡水泥吸水性能的影響研究表明：防水劑對(duì)發(fā)泡水泥的吸水率的效果不明顯，防水劑的用量從1%增加到5%時(shí)，吸水率從38%降低到34%，僅降低了4%，而且防水劑使發(fā)泡

5、水泥的抗壓強(qiáng)度降低，不適合用在本實(shí)驗(yàn)的發(fā)泡水泥體系中。減水劑對(duì)發(fā)泡水泥吸水性能的影響研究表明：減水劑可以有效降低發(fā)泡水泥的吸水率，當(dāng)萘系減水劑摻量從0.1%增加到0.9%時(shí)，發(fā)泡水泥的吸水率從38.4%降低到22%，在最佳摻量0.9%時(shí)，相比于空白試樣降低了43%，而且在此用量下，萘系減水劑對(duì)發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度沒(méi)有危害；而聚羧酸減水劑的摻量在相同范圍變化時(shí)，發(fā)泡水泥的吸水率從38.4%降低到35%，效果不及萘系減水劑。
　　根據(jù)以

6、上研究，得到具有高強(qiáng)度和低吸水率的發(fā)泡水泥的配方：主材采用70%水泥+30%粉煤灰，其他添加劑為：雙氧水5%、6mm聚丙烯纖維0.4%、硬脂酸鈣0.8%、碳酸鋰0.08%、硫酸氫鈉0.1%、CMC0.069‰、萘系減水劑0.9%（占主材的重量百分?jǐn)?shù)），水灰比0.4。制備的發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度為1.26MPa，干密度為286kg/m3，吸水率為22%，導(dǎo)熱系數(shù)0.045W/(m·K)，與JC/T266《泡沫混凝土》中A03級(jí)泡沫混凝土的技術(shù)

7、指標(biāo)相比，用該配方制備的發(fā)泡水泥具有高強(qiáng)度、低吸水率的優(yōu)點(diǎn)。
　　此外，為了擴(kuò)大原材料的來(lái)源，降低發(fā)泡水泥的生產(chǎn)成本，本文還在此配方的基礎(chǔ)上，用礦渣替代部分水泥，用尾礦替代部分粉煤灰，研究了礦渣和尾礦對(duì)發(fā)泡水泥性能的影響規(guī)律及作用機(jī)理，研究結(jié)果表明：礦渣取代水泥對(duì)發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度有不利影響；但是，采用細(xì)磨硅質(zhì)尾礦取代部分粉煤灰，則會(huì)在一定程度上提高發(fā)泡水泥的抗壓強(qiáng)度，并且抗壓強(qiáng)度會(huì)隨著尾礦細(xì)度的提高而增大。根據(jù)以上研究得到由50