论文部分内容阅读
本文以轻质高强的碱式硫酸镁水泥为基材,通过掺入水泥改性剂、发泡剂、膨胀珍珠岩、稳泡剂、减水剂和矿物掺合料,来制备泡沫混凝土保温材料。文章研究了各组成材料对碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土的影响规律,通过正交试验和方差分析对材料配比进行优化,使材料性能达到低导热系数、低密度、高强度和低吸水率的要求。借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试方法,分析试样水化产物和细观结构及其与宏观性能的相关性。通过研究组成材料中各组份对碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土性能的影响,发现以下规律:过氧化氢粉末相对于过氧化氢溶液,生成气泡的过程较滞后,可以减少较大连通孔的产生。随着发泡剂掺量增加,试样干密度、抗折强度和抗压强度都呈降低趋势。随着改性剂和膨胀珍珠岩掺量增加,试样干密度、抗折强度和抗压强度都呈升高趋势。减水剂掺量在1%2%时,随着掺量增加,试样干密度、抗折强度和抗压强度增大,孔结构均匀密集。稳泡剂掺量在1%3%时,随着掺量增加,试样干密度降低、抗折强度和抗压强度升高。随着矿渣掺量增加,试样干密度升高、抗压强度降低,但抗折强度提高,有良好的耐酸腐蚀性能,可以用于需要较高耐酸腐蚀性能的工程。通过正交试验测定材料的干密度、抗折强度、抗压强度、吸水率和导热系数,并利用方差分析法进行分析,确定了两种最优配比。综合平衡法最优配比为MgO:MgSO4:H2O摩尔比9:1:20、改性剂掺量1%、膨胀珍珠岩掺量15%、发泡剂掺量7.5%、减水剂掺量0.5%、稳泡剂掺量2%时,制得干密度312.5kg/m3、抗折强度0.34MPa、抗压强度1.12MPa、吸水率46%、导热系数0.117W/m·℃的碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土。相比于标准,干密度降低30.56%。优序法最优配比为MgO:MgSO4:H2O摩尔比8:1:20、改性剂掺量1%、膨胀珍珠岩掺量15%、发泡剂掺量4.5%、减水剂掺量0.5%、稳泡剂掺量3%时,制得干密度472.3kg/m3、抗折强度0.95MPa、抗压强度3.05MPa、吸水率22%、导热系数0.166W/m·℃的碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土。相比于标准,干密度降低27.34%。通过分析碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土的水化产物和显微形貌,发现掺入水泥改性剂、发泡剂、膨胀珍珠岩、稳泡剂、减水剂和矿物掺合料的泡沫混凝土中水化产物并未发生改变,试样强度变化主要由内部孔结构变化引起。孔径小于1mm时,试样性能较好。