泡沫混凝土配合比的正交试验研究.pdf
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1、中国科技核心期刊 钎 泡沫混凝土配合比的正交试验研究 王志刚, 习会峰 , 龙志勤, 于成龙, 黄芹 ( 广东石油化 工学院, 广 东 茂名5 2 5 0 0 0 ) 摘要: 通过正交试验研究表观密度、 纤维掺量、 减水剂掺量 3 个因素对泡沫混凝土强度的影响。结果表明, 影响其抗折强度的 各因素主次顺序为: 表观密度 纤维掺量 外加剂掺量; 影响抗压强度的各因素主次顺序为: 表观密度 减水剂掺量 纤维掺量。并分 别分析 了 3个因素对泡沫 混凝土 强度 的影响 , 提 出最优组合为 : 表观密度 9 0 0k g m3 、 外加剂用量 O 6 、 纤维掺量 O 6 。 关键词: 泡沫混凝土;
2、 玻璃纤维; 减水剂; 配合比; 正交试验 中图分类号: T U 5 2 8 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 5 ) 0 7 0 0 8 2 0 3 0 引言 S t u d y o f t h e mi x t u r e r a ti o o f f o a me d c o n c r e t e b y o r t h o g o n a l t e s t WA N G Z h i g a n g, X I t t u if e n g , L O N G Z h i q i n , Y U C h e n g l o n g , Hu a
3、 n g Q i n ( G u a n g d o n g U n i v e r s i t y o f P e t r o c h e m i c a l T e c h n o l o g y , Ma o mi n g 5 2 5 0 0 0 , G u a n g d o n g , C h i n a ) 泡沫混凝土是用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫, 再将泡沫加入由水泥基胶凝材料、 集料、 掺合料、 外加剂和水 等制成的料浆中, 经混合搅拌、 浇注成型、 自 然或蒸汽养护而 成的轻质多孔混凝土, 也称发泡混凝土【 l卅 。 泡沫混凝土具有质轻、 隔热、 隔声、 耐火、 防水和
4、抗冲击 性能好等优点, 其缺点也比较明显, 如强度偏低、 吸水率较大 等。为了改善泡沫混凝土的性能, 在泡沫混凝土中添加纤维 是一种较受关注的途径。纤维具有化学稳定性强、 不吸水、 抗 酸碱能力强等优点,在水泥基材料中呈三维空间乱向分布, 具有增强、 阻裂和增韧的作用, 能够改变泡沫混凝土的孔结 构5 - 8 1 ,从而改善泡沫混凝土的力学性能。 本文通过正交试验研究分析了表观密度、纤维掺量、 减 水剂掺量3 个因素对泡沫混凝土强度的影响, 以达到优化泡 沫混凝土性能的目的。 I 试验 1 I 原材料 基 金项 目: 国家 自然科学基金项 目( I l 2 7 2 1 2 4 ) ; 广 东省
5、科技计划项 目( 2 0 1 2 B o 3 1 O 0 o o 2 3 ) ; 茂名市科 技计划项 目( 2 0 1 3 3 4 , 2 0 1 3 3 3 ) 收稿 日期: 2 0 1 4 _ l o - l 3 : 修订 日期 : 2 0 1 5 0 6 - 0 9 作者简介: 王志刚, 男, 1 9 8 2 年生, 山西阳泉人, 实验师, 硕士, 主要从 事新型建筑材料力学性能研究及应用。通讯作者; 习会峰 , 女, 副教授, 博士 , 地 址: 广 东省茂 名市 官渡二 路 1 3 9号综 合楼 3 1 4室 , E m a i l : ale x s e a 5 2 0 】 6 3
6、 c o rn。 8 2 新型建筑材料 2 0 1 5 7 水泥: 为防止泡沫混凝土泌水和塌陷, 提高其早期强度, 选用华润水泥厂生产的4 2 5 R普通硅酸盐水泥。 发 泡剂: 采用一种以 微生 物蛋白为 主, 复配天然植物起泡 剂、 稳泡剂的复合发泡剂, 使用时按1 : 4 0 加水稀释, 发泡倍数 为2 O 。 纤维: 无碱短切玻璃纤维, 密度 2 5 m 3 , 长度 1 2 m m , 物 理性能见表 1 。 表 1 玻璃纤维的物理- 陛能 减水剂: 自行研制的醇胺类减水剂。 水: 普通自来水。 1 2 试验设备 强度试验采用深圳新三思生产的S M T 5 1 0 5电子万能材 料试
7、验机; B L 1 6 8 8 型小型发泡机、 电子秤、 电热鼓风干燥箱、 自 制小型搅拌机等。 1 3 泡沫混凝土的基础配合 比( 见表2 ) 表 2 泡沫混凝土的基础配合 比 k g m 3 1 4 正交试验设计 为研究表观密度、 纤维掺量、 减水剂掺量3 因素对泡沫混 凝土强度的影响, 选用I o ( 3 4 ) 正交表进行试验, 且不考虑各因 素之间的交互作用。正交试验因素水平见表3 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王志刚, 等: 泡沫混凝土配合比的正交试验研究 表 3 正交试验 因素水平 1 5 试样制备 先将水加入水泥中, 同时加入纤维( 不掺纤
8、维的略去此 步) , 用自制小型搅拌机进行搅拌, 得到流动性良好的浆体。 与 此同时, 将发泡剂和水按照 1 : 4 0比例混合, 用发泡机制备气 泡高度稳定、 泡沫细小且均匀的泡沫。 把制备好的泡沫与搅拌 好的水泥浆一起搅拌均匀,最后将泡沫混凝土浇筑到预制好 的模具中, 用钢板尺对模具的边角进行抽插防止踏模, 最后将 表面刮平。 抗折试样尺寸为3 2 0 m m x 8 0 m m x 8 0 m m ,抗压试样尺寸 为 1 0 0 m m x l 0 0 m m x l 0 0 m m。试件成型后编号、 拆模, 将其放 在温度( 2 0 -+ 2 ) 、 相对湿度9 5 的环境中养护至2
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