泡沫混凝 土是我 国水泥基 建筑材料 的重要组成 部分 ,分析 了孔结 构的分 类及 其对 泡沫混凝 土的强度 、 耐久性、保 温系数等宏观性能的影响 ,发现 泡沫混凝 土的宏观 性能与孔 结构密切相 关。总结 了泡沫混凝 土孔结 构的 控制技 术 ,发现水灰 比、矿物掺合料等 的加入都会影 响孔 的形成 。在此基础上 ,提 出加 强对建立孔 结构与宏观性 能之 间的理论模型 、孔结构与宏观性能 问关 系的适用 范围、孔 的定量控制等 方面的研 究。 关键 词 L结构 强度 导热性 耐久性 控制技术 中图分类号 :TU528.2 文献标识码 :A InfluenceofPoreStructureon Foam Concreteand ControllingM ethod LIXiangguo,LIU Min,MA Baoguo,JIAN Shouwei,SU Lei,ZHAO Zhiguang (StateKeyLaboratoryofSilicateM aterialsforArchitectures,W uhan UniversityofTechnology,W uhan 43007O) Abstract Foam concretehasbecomean importantcomponentofcement—based materials.The classification of porestructure,anditsinfluenceonthepropertiessuchasstrength,durability,andtherma1propertiesaredescribed. Alsothemethodofcontrollingporestructureisshowed,discoveringthataddingw/eratioandmineralwillaffectthe formationofporestructure.Basedonthat,deeperresearchinthetheoreticalmodelsofporestructureandmacropro- perties,theapplicabilityofporestructureandmacroproperties,thedefinitequantitycontrolofporestructurearepro— posed.Keywords porestructure,strength,therm alconductivity,durability,controllingmethod 0 引言泡沫混凝土是将发泡剂引入砂浆 ,经成型和养护形成的 含大量封闭气孑L的轻质混凝土。由于它具有流动性大(工作 性好)、质量轻 、保温隔热性能好等优点 ,已广泛应用于墙体 保温隔热系统、管线 回填、路基处理等领域 。由于各个领域 对泡沫混凝土的性能要求不同,通过改变孔 的引入量可以制 得不同密度(160~1600kg/m3)的泡沫混凝土。泡沫}昆凝土 可 以充当建筑中的承重、保温 、隔断和填充材料,有着巨大的 经济意义和良好的发展前景 。 尽管 目前开展了大量的研究工作 ,在泡沫混凝土的实际 应用中取得了不少的研究成果 ,但对 于泡 沫混凝 土孔的调 控 、微观结构与宏观性能间的关系等研究还存在很 多不足。 为此,本文综述了孔结构对泡沫混凝土性能的影响,总结了 孔结构对强度 、耐久性、保温性能等方面的影响,并提出应加 强对建立孔结构与宏观性能之间的理论模型、孔结构与宏观 性能间关系的适用范围、孔的定量控制等方面的研究。 1 孔结构 的分 类 关于普通水泥基材料孔结构的研究 ,国内外均有相关成 果 。如 日本近腾连一和大门正机等L1]经过研究和总结,将水 泥基体的孔结构分为凝胶微晶 内孔 (小 于 6A,孑L内为层级 水)、凝胶微晶间孔(孔径为 6~16A,与 Powers提出的凝胶 孔相符,孔内的水包括结构水 、非蒸发水,可在 干燥下溢 出)、过渡孔(孔径为 16~IO00A,与 Powers的毛细孑L相符, 影响可逆干缩)和毛细孑L(孔半径大于 2000A)。其 中,凝胶 孔是 c_ H凝胶内存在 的孔,毛细孑L是水泥一水体系中没有 被水化物填充的原来充水 的空间。吴中伟 院士_2]按孑L径尺 寸对混凝土强度 的影响,把水泥 孔径分成 了无害孔 (小 于 0.02~tm)、少害孔 (0.02~0.1/,m)、有害孔 (O.1~0.2/,m)和 多害孔 (大于 0.2Fm),并指出改善水泥混凝土宏观性能的方 法是减少 0.1m 以上的有害孔 、增加 0.05/~m以下的少害或 无害 孔 。 由于泡沫混凝土引入了大量气泡 ,与普通 的水泥混凝土 的孔结构有着明显的区别 ,对孔尺寸 的划分也有所不同。泡 沫混凝土中除了凝胶孔 、毛细TL#I-,还有引入的人工孔 ,在泡 沫混凝土中分别对应的被称作凝胶间孔、颗粒 间孔和宏孔 。 宏孔一般较大,直径在 50~5008m 之间[3],宏孔之间由一些 砂浆壁将其隔开 ,大量凝胶孔充斥其中,这些凝胶孔直径大 多小于 50nm。另外在 5O~50m之间也存在较少的孑L,即颗 粒间孔。凝胶间孔对混凝土强度、耐久性等宏观性能基本没 有影响,颗粒间孔和宏孔才对混凝土宏观性能起决定性的作
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