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泡沫混凝土的收缩性能
发布日期:2018-7-26 11:59:54 点击数:93新闻来源:

摘要:
在缺乏粗集料的情况下,影响泡沫混凝土收缩的因素与普通混凝土相比可能是不同的。本文介绍了影响泡沫的预制混凝土的收缩性能的基本参数,即,密度,含水量,填料组成的水灰比,更换砂粉煤灰标准,和泡沫数量。泡沫混凝土的收缩比相应的基本组合更低。
对于有50%的泡沫体积泡沫混凝土,收缩大约为36%,比基本组合更低,泡沫混凝土的收缩是泡沫体积和间接相关的数量和收缩糊化特性的一个功能。在低水分含量范围内,收缩率大大增加,虽然从相对较大的人造空气毛孔来除水分不会有助于收缩,人工空隙率可能也不会有助于收缩,但是在某种程度上,通过一些收缩间接影响体积的稳定性,这对更高的泡沫体积影响更大。
关键词:收缩;脱水;泡沫;粉煤灰;水泥;混凝土;
1、介绍:
    水泥基材料水分的去除导致体积变化主要是由于通过来自凝胶孔表面吸附水的去除不受限制水化水泥量的改变,至于普通混凝土考虑到,被确定的主要参数为浆料的收缩和骨料。泡沫混凝土,像加气混凝土和泡沫混凝土由于具有高干燥收缩,由于缺乏合体,比一个正常体重所观察到的混凝土达到10倍以上,通过高压灭菌法来获得能显著降低收缩的加气混凝土,表明干水收缩主要是水化产品物理结构的一种功能,然而Tada和Nakanoj将加气混凝土的更高收缩归因于其体积较大的毛细孔隙。Ziembicka、Georgiades和Ftikos已经对微孔的体积和比表面积的收缩进行了叙述。Schubert对影响收缩气孔体积、气孔的分布和水分的含量进行了叙述。在对收缩性能的比较研究中,以砂子和粉煤灰为填料,与展现较小干水收缩的沙子混合作为沙粒,与FA沙粒相比,其有更高的收缩抑制能力。Nmai 等人,为了CLSM应用,在新发泡剂的研究中,表明以降低密度来减少收缩。除此之外,轻骨料可以用来降低泡沫混凝土的收缩。
2、研究意义:
固化、组成、密度,最初与最后含水率、持续时间和气候的存储和微孔结构及其分布的方法被报道,其能够影响泡沫混凝土的干水收缩。审查表明,大多数多孔混凝土干燥收缩早期的研究已限于加气混凝土。只有有限的研究与特定试验参数和测试条件的收缩报道了关于泡沫混凝土的性能。为此,本文探讨了这一试验结果来确定的基本成分的影响,即,密度、含水率及组成如泡沫体积、填料、FA的更换砂等关于潮湿预成型泡沫混凝土的干水收缩。
3、材料与方法:
3.1、组成材料:
用于生产泡沫混凝土的组成材料列于表1。泡沫的不同混合通过按比例FC从1:3,沙子的替代FA按重量从0%至100%,FV从10%至50%。这些混合水固比例
表1  用于生产泡沫混凝土的成分材料   
 
取决于泡沫混凝土混合的能力,这种泡沫混凝混合是以国家确定的条件而定义的,测量密度等于或接近相等设计密度和混合的一致性(对于流锥为45的散布值)。
3.2、实验研究:
以大小为40x40x160毫米棱镜对于加气混凝土实施干缩试验,与RILEM-ACC 5.2 和 IS 6441-part II的优良方法相一致,球规插头被装在两个试样的两端,以方便长度变化的测量。对于每个参数组合,测试三个样本的收缩,报道其平均值。
从模具中去除后,将样本浸泡在水中为72小时。浸泡时期过后,将样品保持在一个受控的环境中(湿度箱),温度为23加或减1.7C,相对湿度为50加或减4%。在水里浸泡72小时后,立即进行第一次测量。将样本表面上的水抹去,压力表插头上的水分移动导致无效的错误读数,长度测量是以0.002毫米计数的一个长度比较器,长度测量采取了28天。在长度上的变化中,L用百分比来表示,通过式子(l2?l1)_ ?Ld  x 100来计算,式中L1是第一个长度读数,L2是28天后的最后长度读数,Ld是样本原始读数。
4、结果与讨论:
4.1、填料水泥比例与填料类型的影响:
图1显示了在28天结束时FC的比对泡沫收缩效应混凝土。正如预期的那样,水泥沙和水泥粉煤灰混合砂展示随着FC比例的增加收缩会降低,当FC在1至2范围内波动相对更陡。这是可以归因于减少水泥用量的增加和抑制细骨料含量的综合影响。另外,对于一给定的FC比例,水泥沙的混合比一个典型的FA取代沙的混合有更低的收缩,这是由于与FA相比降低了沙粒的收缩能力。
 
                图1  水泥填充剂比例对泡沫混凝土的影响
图2显示混合的FA含量增加将导致在收缩增加(也就是说,与100%FA混合的收缩比与沙混合的高出31%还要多)。
 
            图2  粉煤灰的替换对泡沫混凝土的影响
Jones和McCarthy已经报道了泡沫混凝土的类似观测结果,Ramamurthy 和Narayanan报道了加气混凝土的类似观察结果。水泥沙和水泥粉煤灰混合砂泡沫混凝土密度的收缩的百分比变化和28天抗压强度在图3中所示:
 
          图3  收缩与强度随泡沫混凝土密度的变化
对于已经给定的密度,粉煤灰的替代(40%替代)混合比水泥沙混合有相对更高的收缩率。
除了与沙相比的粉煤灰抑制能力降低影响之外,高的水固混合比例要求与FA为实现一个稳定的和可行的组合也将有助于更高的收缩,这种增加在水固分混合比例,在烘烤过程中可使混合更渗透导致更多水吸附。较高的水含量会导致吸附水的厚层,水朝样本表面移动速率随混合的更多渗透而增加,形成较大的收缩。此外,与FA混合需要相对较长时间才能形成稳定这样的结构,直到这个时候吸附水才被允许从未反应以及部分颗粒反应的表面离开,形成凝胶物理结构的粉煤灰也能导致增加收缩。加进这个,相对降低FV需求量(为粉煤灰的搅拌料获得一个给定的密度)导致更高的收缩粘贴量,这有助于增加收缩。
与此同时,对于固定密度的泡沫混凝土,粉煤灰的搅拌料导致了相对较高的强度(2-3倍),此时与水泥沙搅拌料相比较的情况下。强度的增加归因于粉煤灰搅拌料FV需求量的减少和以上填料和火山灰的影响。虽然混合中含有粉煤灰的收缩有少数增加,但是这大大有助于提高强度泡沫混凝土的可比密度。它也可以看出,无论搅拌料的类型,低密度产品对于干收缩是稳定的,尽管它有低的强度。
5、泡沫体积的影响:
对于不同的混合组分,收缩随时间的变化在图4中(a和b)所示,表明随着FV的增加收缩会减少。据报道,泡沫混凝土的收缩是体积和半径为75和625之间的微孔比表面积的一个函数。

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