玻化微珠型粉煤灰泡沫混凝土性能的研究

1、玻化微珠型粉煤灰泡沫混凝土性能的研 究李雪松 何兵兵 崔文一延边大学工学院摘要：为改善泡沫混凝土性能，以粉煤灰、水泥、秸秆纤维为主要原料，对掺有玻化微 珠的高性能粉煤灰泡沫混凝土进行了较为系统的试验，结果表明，试验配制出 的玻化微珠型粉煤灰泡沫混凝土具有轻质高强的特点，并且干燥收缩小、保温性 能良好。关键词：泡沫混凝土;玻化微珠;强度;干燥收缩;保温;作者简介：李雪松（1992年生），男，硕士，主要研究领域为泡沫混凝土与组 合结构。近年来，火灾事故频繁发牛，这与建筑保温材料有直接关系。目前市场上的建筑 保温材料保温性能良好，普遍防火性能较差，加气混凝土性能较为优异，但生 产程序过为复杂，成本较

2、高。于是，一种轻质防火保温的混凝土材料诞生了一泡 沫混凝土。但是，泡沫混凝土普遍强度偏低，强度高的容重很大，达不到轻质高 强，并且泡沫混凝土的开孔率偏高，容易开裂。响应国家建筑节能、建筑环保理 念，结合当地粉煤灰和秸秆纤维的肆意浪费现象，木文选用粉煤灰、水泥、秸秆 纤维等材料进行泡沫混凝土的优化试验，并掺入一定比例的玻化微珠，轻质、高 强、防火，又使泡沫混凝土的导热系数进一步降低，保温性能好的优点则会更加 突出。达到建筑节能的目的，推动新型墙材的发展。1原材料和试验方法 1. 1原材料具体有：（1）水泥:亚泰鼎鹿牌p 0 42. 5普通硅酸盐水泥；（2）粉煤灰:延吉市 电厂i级粉煤灰；（3）玻

3、化微珠:凌海市龙岩建材厂生产；（4）秸秆纤维:松原市 周边稻草秸秆纤维；（5）发泡剂:河北省衡水友谊化工生产的复合型发泡剂；（6） 减水剂:延吉方胜建材公司生产的聚竣酸高效减水剂。1. 2试验方法(1) 秸秆纤维制备。根据前期大量试验结果，长度为(5±1) mm的秸秆纤维效 果最好，并且掺量控制在1%能够较好的改善干缩效应。具体做法是:首先将稻草 秸秆去头去尾留下秸秆茎部，然后利用粉碎机切成长度为(5±1) mm,并去除 灰尘和杂质，最后在4%的na 0h溶液中浸泡12h,通风处阴干待用。(2) 确定玻化微珠型粉煤灰泡沫混凝土的配合比。玻化微珠是一种酸性玻璃质熔 岩矿物质，

4、表面玻化封闭，呈球状体细径颗粒，具有优异的绝热、防火、吸音性 能，适合诸多领域。根据前期成型多组试块，经过发泡量、强度、需水量以及试 块质量的多次成型试验，最终确定的试验配合比如表1所示。(3) 试验方法。泡沫混凝土的各项性能测试严格参照jg/t266-2011泡沫混凝 土1进行。表1玻化微珠型泡沫混凝土配合比下载原表2结果与分析根据«jg/t266-2011泡沫混凝土，对泡沫混凝土的抗压强度、干密度、干燥 收缩、导热系数进行了测试，结果如表2所示。表2机械性能强度测试结果 下载原表2. 1强度与容重结合表1和表2可以看出，随着玻化微珠掺量的增加，泡沫混凝土的干密度逐渐 降低，玻化微

5、珠的轻质特点发挥了作用。试件的28d抗压强度均在5mp“以上，最 大组的可达& 05mpao在玻化微珠掺量一定的情况下，随着粉煤灰掺量的增加， 泡沫混凝土强度逐渐降低。这种情况在玻化微珠掺量达到7%时最明显。说明在 玻化微珠型粉煤灰泡沫混凝土中，过多掺入玻化微珠和粉煤灰会导致强度降低。从表2可以发现，当玻化微珠的掺量由3%增加到5%时，泡沫混凝土的抗压强度 是增长的，但是玻化微珠的掺量增加到7%吋，强度普遍下降。说明适当的掺入 玻化微珠，对泡沫混凝土的力学性能是有益的。玻化微珠具有轻质、高强的特点, 泡沫混凝土内又遍布着孔隙，当玻化微珠掺量过多时，会对泡沫混凝土的内部 整体性和粘结性造

6、成损伤，导致强度下降。2. 2干燥收缩 泡沫混凝土由于孔隙率较大，极易失去毛细孔中的水分，导致干燥收缩。从表2 中可以看出，加入秸秆纤维后的干燥收缩值明显降低。一方面，纤维的介入会使 胶凝质点间的吸附水减少，导致自由水所占比例增大，而自由水的失去并不会 引起泡沫混凝土体积的收缩;另一反面，秸秆纤维在基材内部的乱向分布与基材 形成了良好的粘结力，对干燥收缩应力具有一定的抵消作用。随着粉煤灰掺量的增加，干燥收缩也逐步降低，原因是粉煤灰的粒径很小，在 水泥二次水化时填补了一部分空隙，提高了密实性。随着玻化微珠掺量的增加， 干缩值也略有降低，因为轻骨料的增多，对干燥收缩也有一定的阻碍作用。2.3导热系

7、数冬季采暖，夏季制冷，每年均有至少30%的热量是通过门窗、墙体散失的，严重 浪费了能源。容重为600-800kg的泡沫混凝土导热系数通常在0. 14-0. 21w/ (m-k)。从表2中可以明显看出，随着玻化微珠的掺量增多，导热系数逐步降 低。玻化微珠的导热系数在0. 03-0. 05w/ (m - k)之间，试验证明，玻化微珠能 够降低热导率，提高泡沫混凝土的保温性能。3结语仃)利用正交试验分析得出，在玻化微珠型粉煤灰泡沫混凝土中，玻化微珠的 影响大于粉煤灰。(2) 随着玻化微珠的掺量增加，泡沫混凝土的强度呈现先增加后降低趋势;过多 掺入玻化微珠和粉煤灰会导致强度降低，应该合理控制玻化微珠的

8、掺入量。(3) 粉煤灰和秸秆纤维对泡沫混凝土的干缩起到很好的抑制作用，玻化微珠对 干缩值的影响很小。(4) 试验各组的导热系数均在0. 2w/ (m-k)以下，最小组可达到0. 118w/ (m-k),小于规范值，具有良好的保温隔热性能。(5) 相比于以往的泡沫混凝土，玻化微珠型粉煤灰泡沫混凝土具有轻质高强的 特点，综合考虑泡沫混凝土的各项指标，在保证泡沫混凝土性能的基础上尽量 做到最大化利用粉煤灰和玻化微珠，木文最优选取f2c2配制泡沫混凝土。参考文献11jg/t266-2011,泡沫混凝土 s2李雪松，何兵兵，崔文一我国加气混凝土的生产应用研究现状j江四建 材，2016 (19) :4-7.