促进水泥泡沫混凝土凝结硬化的试验与研究？.pdf

材尊 牛 2 0 1 5 年增刊I ( 4 6 ) 卷 文章 编号 ： 1 0 0 1 9 7 3 1 ( 2 0 1 5 ) 增刊 ( I) 一 0 0 8 4 0 4 促进 水泥泡沫混凝 土凝 结硬 化 的试验与研 究 王 路 明 。 ， 王 潦 非 ( 1 - 南京工业大学 材料科学与工程学院 ， 南京 2 1 0 0 0 9 ； 2 盐城工学院 材料与工程学院， 江苏 盐城 2 2 4 0 5 1 ) 摘 要 ： 采 用硅 灰 、 氯化 钙和 碳 酸锂 等 外 加 剂分 别 对 物理 发 泡水泥 混凝 土的 凝结硬 化性 能进 行 单 一和 复 合 改进试验。结果表 明， 氯化钙能够有效促进 水泥泡沫 混凝 土的凝 结 与硬 化 ， 当氯化 钙 掺 量 为 2 ( 3 6 g ) 时 ， 混凝 土 的初 凝 和终 凝 时 间均 缩短 了 1 1 h， 7 d抗 压 强度 增加 了 0 8 MP a ； 硅 灰 对 水 泥 泡 沫 混凝 土凝 结 硬 化 有 一 定 的促进 作 用 ； 碳 酸锂促 凝 效果 不 明显 ； 硅灰 和 氯 化 钙复掺没有表现出较 大的复合效应。 关 键词 ： 水 泥 泡 沫 混凝 土 ； 凝 结硬 化 ； 硅 灰 ； 氯 化 钙 ； 碳 酸锂 中图分 类号 ： TU5 2 8 2 文 献标 识码 ： A DOI ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 9 7 3 1 2 0 1 5 增 刊 ( I) 0 1 9 1 引 言 普 通 的硅 酸盐 水 泥 混凝 土 弹性 模 量 高 ， 是 一种 典 型 的脆 性材 料口 ， 其 泡 沫 混 凝 土 的抗 折 能 力 和抗 冻 融 性能极差 ， 不能满足建筑保温工程 的要求 。利用 聚合 物( 最常用的是聚合物乳液) 可有效改善水泥制 品的工 作性能 、 干缩性能、 强度特性和耐久性l_ z 。 。但聚合 物 乳 液对 水 泥的 凝 结 过程 有 较 大 的缓 凝 作 用 l 5 j ， 且 这 一 作用随聚合物掺量的增加 而加大 。利用松香树脂类 、 蛋 白类和合成类 ( 高分子表面活性剂) 等物理发泡剂制 备 的水 泥泡 沫 混凝 土 同样 存 在 着凝 结 时 间长 、 试 件 成 型和脱模困难等重要问题 。除了采用发泡能力强和稳 定 性好 的发 泡 剂外 ， 须 采 取有 效 措 施 改 善 泡 沫 混凝 土 土凝 结硬 化 性能 的方 法和路 径 。 2 原材料和 实验 方法 2 1 原 材料 及仪 器 2 1 1原材料 及 试剂 普通 4 2 5硅酸盐水泥 、 蛋白发泡剂 、 减水剂 、 硅灰 、 氯 化钙 、 碳酸 锂 。 2 1 2 仪器设 备 b l 一 8型 发 泡 机 、 S J D 一 3 0型 混 凝 土 搅 拌 机 、 S HB Y 4 0 A 型水 泥 标准养 护 箱 、 1 0 1 A一 3 B型 电热 鼓 风 干燥 箱 、 电子 天平 、 YAW一 3 0 0 B型压力 试验 机 、 QANTA 一 2 0 0型 扫 描 电子显 微镜 。 2 2 实验 方法 将普通硅酸盐水泥 、 减水剂和各外加剂按照一定 的配合 比计量后倒入混凝土搅拌机 中搅拌均匀 ， 加 入 定量水搅拌形成浆体 ， 采用空气压缩机将定量蛋 白发 泡 剂制成 的泡沫 注入 搅拌 机 中 ， 慢速 搅拌 规 定 时 间后 ， 倒 入 1 0 0 mm 1 0 0 1 T i m1 0 0 mF D 模 具 中成 型 ， 在 水 泥标准养护箱 中养护 ， 脱模 ， 继续养护 7 d后 ， 测试 其 抗 压强 度 ， 抗 压后 的试 样用 于 S E M 分 析 。泡沫 混凝 土 凝结时间和抗压强度试验分别参照 GB T 1 3 4 6 2 0 0 1 水 泥标 准 稠度 用水量 、 凝 结 时间 、 安定性 检 验 方法 和 J G T 2 6 6 2 0 1 1 泡 沫混凝 土标 准 进行 。 3 结 果与讨 论 自身 的 的凝 结 硬化 性能 ， 提 高凝结 硬化 速 度 ， 缩短 凝 结 3 1 硅灰 对水 泥泡 沫 混凝土 凝结硬 化 性能 影 响 硬 化 时间 。 分 别掺 入 2 。 4 ， 6 ， 8 和 l O K 0 ( 硅 灰 占水 泥 本文采用硅灰 、 氯化钙和碳酸锂 等外加剂分别对 和硅灰总量的质量分数) 的硅灰于水泥泡沫混凝土中， 物 理发 泡水 泥 混 凝 土 的凝 结 时 间 、 早 期 抗 压 强 度 进 行 测 定混 凝 土 的初 凝 时间 、 终凝 时 间 和 7 d抗 压 强度 ， 结 单 一 和复合 改 性试 验 ， 研 究 和探 索 提 高 水 泥 泡 沫 混 凝 果 如表 1 所 示 。 表 1 硅 灰对 水泥 泡沫 混凝 土 凝结硬 化 性能 的影 响 Ta b l e 1 The e f f e c t o f s i l i c a f um e on s e t t i n g a nd ha r de ni n g of f o am c o nc r e t e 编 号 水 泥 g 硅 灰 g 7 jc g 减 水 剂 g 发 泡 剂 g 初 凝 时 间 h 终 凝 时 间 h 7 d抗 压 强 度 MPa 1 8 OO O 1 76 4 36 1 72 8 72 1 69 2 1 O8 1 6 56 1 44 1 6 2O 1 8O 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 3 6 3 6 3 6 3 6 3 6 3 6 1 3 1 3 1 3 l 3 1 3 1 3 25 23 21 2O 1 9 1 8 36 3 4 3 1 3O 28 2 7 1 4 1 1 7 1 3 1 5 1 5 * 收 到初稿 日期 ： 2 0 1 5 0 3 2 6 收到修改稿 日期 ： 2 0 1 5 - 0 5 2 6 通讯作者 ： 王路 明 ， E - ma i l ： wl my c i t c n 作 者简介 ： 王路 明( 1 9 6 2 一) ， 男 ， 江苏盐城人 ， 博士 ， 主要从 事生态环境与结构材料研究 。 王路明 等 ： 促 进水 泥泡沫混凝土凝结 硬化 的试验与研究 8 7 4 结 论 ( 1 ) 氯化钙促进水泥泡沫 昆凝土凝结硬化效果 显著 ， 当氯化 钙 掺量 为 2 9 6 ( 3 6 g ) 时 ， 混 凝 土 的初 凝 和 终凝 时 间分别 达 1 4和 2 5 h ， 均 较 未 掺 样 缩短 了 1 1 h ， 7 d 抗 压强 度达 2 2 MP a ， 超过 未掺 样 O 8 MP a 。 ( 2 ) 硅灰 对 水 泥 泡 沫 混 凝 土 凝 结 硬 化 有 一 定 的 促进 作用 ， 但 效果 远不 及氯 化 钙 ； 碳 酸锂 总 体 改性 和促 凝效 果 不 明显 。 ( 3 ) 硅灰和氯化钙复掺对水泥泡 沫混凝土 的初 凝和终凝时间较单 掺氯化钙有进一步缩短的趋势 ， 但 7 d 抗压强度有所下降， 复掺没有表现 出太 大的复合效 应 和优势 。 参 考文 献 ： 1 E 2 3 E 3 E 4 E s Xi a o Li g u a n g， L i u Ga n g Th e d e v e l o p m e n t s i t u a t i o n o f p o l y me r c e me n t c o n c r e t e E J J o u r n a l o f J i l i n I n s t i t u t e o f Ar c h i t e c t u r e a n d Ci v i l En g i n e e r i n ，2 O 1 2， 5 ( 2 9 )：7 - 1 1 Oha ma YH a n dbo o k of po l y m e r mod i f i e d c o nc r e t e a nd mo r t a r s M Ne w J e r s e y ：No y e s P u b l i c a t i o n s ， 1 9 9 5 2 2 45 Ba r l u e nga G， He ma nde z FSBR 1 a t e x mo di f i e d mo r t a r r h e o l o g y a n d me c h a n i c a l b e h a v i o r J C e m C o n c r R e s ， 2 0 0 4， ( 3 4 ) ： 3 5 Ba l a M ，M o ha m ma d I ，U s s uf A A ， e t a 1 E1 a s t ome r i c i n f l u e n e e o f n a t u r a l r u b b e r j a t e x o n c e m e n t mo r t a r a t h i g h t e mp e r a t u r e s u s i n g t he r ma l d e g r a d a t i o n a n a l y s i s J Co n s t r Bu i l d M a t e r ， 2 0 1 0， ( 2 5 ) ：7 - 2 2 Li Zhul on g，Li a ng Na i x i n gI nf l ue nc e o f SBR p ol yme r o n c e me n t h y d r a t i o n a n d h a r d e n i n g E J J o u r n a l o f B u i l d i n g 6 7 8 9 1 O 1 1 1 2 1 3 1 4 E 1 5 2 M a t e r i a l s， 1 99 9， 1( 2)： 6 1 0 Ca i Xi ga oCh e m i c a l e xp l a i n f or t h e r o l e o f r e t a r di n g a d mi x t u r e J C h e mi c a l Ma t e r i a l s f o r C o n s t r u c t i o n ， 2 0 0 7 。 ( 2)： 41 - 4 4 Han Xi u l i Re s e a r c h o f t he a da p t a b i l i t y of r e t a r d i ng a d mi x t u r e a n d c e me n t J S h a n x i Ar c h i t e c t u r e ， 2 0 0 9 ， 1 ( 3 ) ： 1 82 - 1 8 3 Z h o u Z h i m i n Re s e a r c h o f h i g h s t r e n g t h f o a m c o n c r e t e E D C h a n g s h a ： Hu n a n Un i v e r s i t y ， 2 0 1 1 S u n Q i n g f e n g Uh r a l i g h t f o a m c o n c r e t e r e s e a r c h D Ch a n g s h a： H u n a n Un i v e r s i t y ， 2 0 1 3 Co ng Xi n he The a pp l i c a t i o n a nd c or r e c t s e l e c t i o n of q u a l i t y v a r i e t i e s o f c o n c r e t e e a r l y s t r e n g t h a g e n t J Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y， 2 0 0 7 ， 3 ： 7 8 8 0 Wu Pe n g， Lu Xi a n j u n Th e me c h a n i s m a n d a p p l i c a t i o n o f c o n c r e t e h a r d e n i n g a c c e l e r a t o r E J Me t a l Mi n e ， 2 0 1 4 ， (1 2)： 20 25 W a n g Yu s uo，Ye Yue z ho ng App l i c a t i on a n d r e s e a r c h of n e w c o n c r e t e e a r l y s t r e n g t h a g e n t E J S i c h u a n Ar c h i t e c t ur a 1 ，20 05， 8( 4)： 1 O5 1 06 W a n g Che ng we n，W a n g Rui he Pe r f or ma n c e an d r ne e ha n i s m o f t h e l i t h i u m。 s a l t a c c e l e r a t o r i n i mp r o v i n g p r o p e r t i e s o f t h e o i l w e l l c e me n t u n d e r l o w t e mp e r a t u r e J Ac t a Pe t r o l e i S i n i c a ， 2 0 1 1 ， 1 ( 1 ) ： 1 4 0 1 4 4 Di n g Qi n g j u n，He Li a n g y u Ul t r a e a r l y s t r e n g t h e x p e n s i v e h i g h p e r f o r ma n c e g r o u t E J J o u r n a l o f Wu h a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y， 2 0 0 4， 6 ( 3 ) ： 4 9 8 5 0 1 Ya n Z h e n j i a ，He Ya n j u n Fo a m c o n c r e t e p r a c t i c a l p r o d u c t i o n t e c h n o l o g y M B e i j i n g ： C h e mi c a l I n d u s t r y P u b 1 i c a t i o ns ， 2 00 6 Ex p e r i m e n t a nd r e s e a r c h o n p r o mo t i n g t h e s e t t i n g a nd ha r de ni ng o f f o a m c o n c r e t e W ANG Lur n i ng 。W ANG Di f e i 2 ( 1 Co l l e g e o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g，Na n j i n g Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y，Na n j i n g 2 1 0 0 0 9 ，Chi n a： 2 Co l l e g e o f M a t e r i a l s En gi ne e r i n g，Ya nc he n g I ns t i t ut e of Te c h no l og y，Ya nc he ng 2 2 40 5 1 ，Chi na ) Ab s t r a c t ： Ma d e e x p e r i me n t t o p r o mo t e t h e s e t t i n g a n d h a r d e n i n g o f f o a m c o n c r e t e b y a d d i n g s i l i c a f u me， c a l c i um c h l o r i d e a n d l i t h i u m c a r b o n a t e t o t h e f o a m c o n c r e t e r e s p e c t i v e l y a n d s i mu l t a n e o u s l y Th e r e s u l t s s h o w t h a t ，c a 1 一 c l u m c hl o r i de p r o m o t e s t he s e t t i ng a nd ha r d e ni n g o f f oa m c o nc r e t e e f f e c t i v e l y， wh i l e a d d i n g 2 wt c a l c i u m c h l o r i de t o t h e f oa m c o nc r e t e，t h e t i me o f i ni t i a l s e t t i ng a nd f i na l s e t t i ng s h or t 1 1 h，a n d 7 d c o m p r e s s i v e s t r e ng t h of f oa m c o nc r e t e pr o m o t e s O 8 M Pa Si l i c a f um e p r om o t e s t he s e t t i ng a nd h a r de ni ng of f o a m c o nc r e t e 1 e s s ，l i t h i u m c a r bo na t e p r omot e s t he s e t t i ng a n d h a r de ni n g o f f o a m c o nc r e t e i n c ons pi c u ous l y ，t he m i x t ur e of s i c a f ume a nd c a l c i u m c hl o r i de h a s no t s ho we d mor e e f f e c t Ke y wo r d s：f o a m c o n c r e t e ；s e t t i ng a n d ha r d e ni ng；s i l i c a f u me；c a l c i u m c hl o r i d e；l i t hi u m c a r b o na t e