气孔特征对泡沫混凝土耐干湿循环能力的影响.pdf

2 0 1 4年 第 1 1期 (总 第 3 0 1 期 ) Nu mb e r l 1 i n 2 01 4( To t a l No30 1) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THEORET I CAL RES EARCH 气孔特征对泡沫混凝土耐干湿循环能力的影响 刘润清 。欧阳鹏 。黄紫妍 z ，齐玮 z ( 1 _ 沈阳理工大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 1 1 0 1 5 9 ；2 沈阳建筑大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 1 1 0 1 6 8 ) 摘要 ： 愈发多变的气候环境使泡沫混凝土的耐干湿循环能力面临着越来越严峻的考验 ， 明确气孑 L 结构特征的影响是提高耐 干湿循环性的重要前提。 采用双氧水发泡制备泡沫混凝土 ， 测试其干湿质量损失率与干湿强度系数， 统计测量各项孑 L 结构特征， 分析 气孔量、 几何特征以及级配与分布与耐干湿循环性的关系。 结果表明： 将中小孑 L 与大孔的数量级配 、 中4 , T L 平均孔径标准差分别控制 在 1 0 倍与相应的范围内以及避免开oT L 的出现， 均有助于使泡沫混凝土获得最优的耐干湿循环能力。 此外， 尺寸形状适宜( 平均孑 L 径 0 9 0 5 mm； 平均圆度 1 0 9 2 ) 的大孔能够对泡沫混凝土强度在干湿循环中的损失起到抑制作用。 关键词 ： 泡沫混凝土 ；双氧水 ；干湿循环 ；气孑 L 特征 中图分类号 ： T U5 2 8 叭 文献标志码： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) l 1 - 0 0 3 8 0 6 E ffe c t o f a i r - v o i d c h a r a c t e r i s t i c s 0n d r y we t r e s i s t a n c e o f f o a m c on c r e t e L I URt mq i n g ， OUY ANGP e n g ， HU ANGZi y a n 2 0 IWe i ( 1 C o l l e g e o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ， S h e n y a n gL i g o n gUn i v e r s i t y ， S h e n y a n g 1 1 0 1 5 9 ， Ch i n a ； 2 C o l l e g e o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ， S h e n y a n g J i a n z h uUn i v e r s i t y ， S h e n y a n gl 1 0 1 6 8 ， Ch i n a ) Ab s t r a c t ： T h e i n c r e a s i n g l y c h a n g i n g c l i ma t e f o r c e s t h e d r y we t r e s i s t a n c e o f f o a m c o n c r e t e t O f a c e s e v e r e d u r a b i l i ty p r o b l e ms Ma k i n g c l e a r t h e e f f e c t o fa i r vo i d c h a r a c t e r i s t i c i s a s i g ni fic a n t p r e c on d i t i o n of e n h a nc i n g t h e d r y - we t r e s i s t i n g a bi l i t y o ffoa m c o nc r e t e M i x h y d r o ge n pe r o x i d e f o r mi n g me t h o d wa s a d o pt e d t o p r e p a r e f o a m c o n c r e t e s p e c ime n s M a s s l o s s r a t e a n d s t r e ng t h c o e ffi c i e n t wa s t e s t e d a nd e a c h a i r v o i d c h a r a c t e r i s t i c wa s me a s u r e d s t a t i s t i c a l l y T h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n t h e a i r - v o i d c h a r a c t e r i s t i c s ， s u c h a s q u a n t i ty， g e o me tri c a l c h a r a c t e r i s t i c， g r a d i ng a nd d i s t r i b u t i o n， a nd d r y - we t r e s i s t a n c e of foa m c o nc r e t e wa s a na l y z e dThe r e s u l t s s ho we d t h a t ， i t c o n t rib u t e s t o i mp r o vi n g t h e dry we t r e s i s t anc e t o r e s pe c t i v e l y c o n t r o l t he am o u n t r a t i o o f no n- bi g v o i d s t o b i g vo i d s a n d s t a n da r d d e v i a t i o n o f a ve r a g e p or e s i z e wi t h i n 1 0 t i me s a n d the c o r r e s p o n d i n g r a n g e s Be s i d e s ， b i g v o i d s f o r me d i n a p p r o p r i a t e s i z e a n d s h a p e ( a v e r a g e p o r e s i z e o f 0 9 0 5 rai n， a v e r a g e r o u n d n e s s o f 1 0 9 2 ) h a d a n i n h i b i t i n g e f f e c t o n t h e s tre n g t h l o s s o f the foa m c o n c r e t e d u r i n g the d r y - we t d a ma g e p r o c e s s Ke y w or ds： foa m c o n c r e t e； h y d r o g e n p e r o x i de ； d r y - we t r e s i s t a n c e； a i r v o i d c ha r a c t e r i s t i c 近年来 ， 全球气候变化越来 越剧烈 频繁 ， 对于我国来 说 ， 北方大部分地 区雾霾频发 。 这些 变化带来的影响 当中， 除了有害颗粒对人们健康的损害 ， 空气湿度快速大幅度的 交替变化同时也给建筑 业带来 了新的挑 战 。 泡沫混凝 土作为一种正被广泛应用于建筑节能的无机保温材料， 通常 位于建筑的围护结构 ， 其基体又属 于水硬性胶凝材料 ， 导致泡沫混凝土构件一方面对空气湿度的变化首当其 冲 ， 另一方面 自身性 能表现又对环境变化很敏感 。 这些都使泡 沫混凝土 的进一步推广和应用受到了阻碍 。 因此 ， 有关于泡沫 昆 凝土耐干湿循环能力 的研究的重 要性 日 益增加 ， 泡沫混凝土的结构特征与其耐干湿强度系数 的相关关 系成为越来越亟待研 究的问题 。 K e a r s l e y 等人研 究了 1 年养护龄期泡沫混凝土的孔隙率与渗透性 ， 发现孔 收稿 日期 ：2 0 1 4 - 0 5 2 0 基金项目：国家科技部“ 十二五” 科技支撑计划重大项 目( 2 0 1 2 B A J 2 0 B 0 3 ) 3 8 隙率只取决于干密度 ， 而与粉煤灰种类 或含量无关 ， 泡沫混 凝土的体积吸水率约为同配合 比净浆的两倍 ， 但其值不受 泡沫量 、 填料种类与掺量的影响 ， 而其透湿性则 随孑 L 隙率 和填料掺量 的增加 而上升川 。 测试 K u n h a n a n d a n等人研 究 了组成与气孑 L 结构对与泡沫混凝 土吸附作用相 I生能的影 响， 通过分别测试不同粉煤灰替代量和泡沫量的泡沫混凝 土浸水与接触水时的吸水率， 发现其值均低于同配合 比无泡 沫混合材 ， 并且该值随泡沫量的增加而减小 ， 此外 ， 其研究还 发现泡沫混凝土的吸水眭不仅取决于填料种类 、 密度、 孔结构 ， 还取决于水 的渗透机制网 。 此外 ， 国内外关于水对泡 沫混凝 土结构与性能影响的研究 尚属起步阶段 ， 泡沫混凝土在干湿 循环作用下的性能表现有待明确 。 本研究采用化学发泡法 制备泡沫混凝土 ， 测试其干湿循环质量损失与干湿强度系 数 ， 并测量其气孔的数量 、 几何特征以及级配与分布， 分析了 不同气孔结构特征对泡沫混凝 土耐干湿循环能力 的影响 。 2结果 与讨论 2 1试验 结 果 表 4为气孔 几何 特征值与 干湿循环测试 的结果 。 其 中， 气孔率 P为气孔 占截面的面积百分率( 式 1 o P =x l O 0 ( 1 ) A 式 中： A 。 所测量截面上孔的面积和 ； 4 截面全面积； P n 开 口孔率 ， 2 2中测得的试样 内部连通孔 占试 样总体积 的百分率 ； D 平均孔径 ， 每一组试样所有气孔孔径平均值 的平均值 ， 气孔孔径平均值为每一单个气孔 内 通过气孔形心且 间隔 2 度的所有径长的均值 ； 尺 I P P 软件 中给出的一个测量值 ； R = P z 4 (厂通过截 面周长 P和截面面积 的相 对差 来表示类 圆形截 面对 象的不规 则程度。 表 4 泡沫混凝土气孔特征与干湿循环试验结果 由于大小不 同的气孔对 于泡沫混凝土性质 的影 响意 义不同 ， 所 以统计其他气孔特征值时 ， 将所有气孔按照 面积大小分为三级 ， 截面面积小 于 0 0 5 I n I n 的气孔称为小 孑 L ， 介于 0 0 5 0 - 3 mm 的称为中孔 ， 大于 O -3 m m。 的称 为大 孔。 相应地 ， 中小孔平均孔径 D 、 大孑 L 平均孔径 D 、 大孔平 均圆度 尺 、 中小孑 L 平均圆度 尺 ： 则分别为相应级别气孔 的几 何特征测量值 。 而 t t 、 n 、 s ， 则分别 为中孔与小孔的孔 率之比、 中小孔与大：f L L 率之比以及小孔 、 中孔 、 大孔平均孔 径的标准差 ， 用于表征泡沫混凝土 内部具有不 同尺寸气孔 的级配与分布情况 。 干湿循环强度系数 _ l3 为泡沫混凝土 主要的耐干湿循环能力指标 ， ML 作为其辅助指标 ， 考察试 样在饱水与失水过程 中的质量损失 ( 式 2 ) 。 M =mo - s w x l O 0 ( 2 ) 肘0 2 2 气孔 量对泡沫混凝 土耐干湿循环性 的影响 泡沫混凝土在经受 1 5 次干湿循环之后的质量损失率 与强度系数随双氧水掺量 、 总气孔率以及开 口孔率 的变化 规律如图 2 - 4 所示。 泡沫混凝 土的干湿 质量损失率随着双氧水掺量 的增 加而上升 ( 图 2 ) ， 并且上升的速率基本保持不变 ， 当双氧水 掺量 为 7 时 ， 质量损 失率 最大 ， 为 6 6 8 ， 当双氧水掺量 40 双氧水掺 量 ， 图 2 双氧水掺量与耐干湿能力的关系 l L 士 K 皤 皑 糌 咖 1 4 薰 I 誊 黑 l 0 O- 8 6 5 7 O 7 5 8 O 8 5 总气 孔率P 图 3 总气孔率与耐干湿能力的关系 开 15 1 孔 率 JD ， 图 4 开口子 L 率与耐干湿能力的关系 为 4 5 时 ， 质量损失率最小 ， 为一 9 3 6 。 结 合图 3 所示 ： 质 量损 失率随总孔隙率的变化趋 势同随双氧水掺量的变化 趋势一致 ， 这不仅说明双氧水掺量的增大是总孔 隙率上升 的直接原因 ， 而且说 明泡沫混凝土 中的气孔量越大 ， 气孑 L 的比表面积越大 ， 孔壁越薄 ， 在经受浸泡与烘干 的过程 时 越容易产生质量损失， 但是单位时间内质量损失的程度基 本保持不变 。 由图 4可知 ， 质量损失率随开 口孔率 的增 加 在整体上呈下降的趋势 ， 但是 这种趋势的离散型随开 口孑 L 率 的增加而增大 ： 质量损失率随着开 口孔率的增大存在着 越来越剧烈 的突变 ， 如开 口孑 L 率只增加 了原先 的 4 9 ( 从 3 9 到 4 0 9 ) ， 质量 损失率 即发生 了超过 2 4 0 的变化 ( 从 6 6 8 到一 9 3 6 ) 。 这说 明 ， 一方面开 口孔 的增加 在一 定程度上有利 于减小泡沫混凝土 的干湿循环质量损失 ， 另 一 方面随着开 口孔率的增大 ， 这种作用 的不确定性增加 。 进一步 比较分析可知 ， 当质量损失率为正值 时( 干湿循环 后 质量减小 ) ， 连通孔越多 ， 质量损失率越大 ； 当质量损失 率为负值时( 干湿循环后质量增加 ， 可能由烘干时泡沫混 凝土吸收空气 中的二氧化碳等可碱化的物质所造成 ) 恰好 相反 ， 连 通孔越多 ， 质量损失 率越小 。 这说 明在 开 口孔 方 面 ， 质量损失率不单纯受其数量 的影响 ， 除此之外 ， 还受到 其分布与连通路径等其他特征 的影响 ， 并且后者决定泡沫 混凝土在干湿循环 中质量损失的方 向( 是正向损失还是负 向“ 损失” ) ， 前 者则决定质量在此方 向上损失的程度 ： 数量 越大 ， 损失的程度也越严重 。 泡沫混凝土 的干湿强度系数 K随着双氧水掺量的增 加 而先 增大后 减小 ( 图 2 ) ， 当掺 量为 6 时 ， 强度 系数 最 大 ， 为 0 9 9 。 结合 图 3 可知 ， 随着 双氧水掺量 的增加 ， 泡沫 混凝土 内部总气孔率 的上升 ， 在经受 干湿循 环时 ， 泡沫混 凝土强度损失 的幅度缓慢减小 ， 而当总气孑 L 率超 过 7 6 2 时 ， 强度损失的幅度开始增大。 对 于干湿强度系数 ， 泡沫混 凝土的气孔在数量上存在一个使之接近 1 ( 干湿循环后强 度接近 0 损失 ) 的峰值 ( 7 6 2 ) ， 当总气孔率小 于或超过此 值时 ， 强度损失将逐渐增大 。 这说 明气 孔量对 干湿强度系 数 的影响不是单调 的， 泡沫混凝 土中气孔越 多( 或越 少 ) ， 并不一定使泡沫混凝土在经历干湿循环后 的强度损 失越 大 ( 或越小 ) 。 进一步分析发现 ， 在数量上气孔率所对应 的 强度系数峰值恰好对应着开口孑 L 的零点( 图 4 ) ， 并且随着 开 口孔率 的增大 ， 强度 系数单调下 降 ： 当开 口孔 率为 0时 ， 干湿强度系数为 O 9 9 ， 当开 口孑 L 率为 4 0 9 时 ， 强度系数即 下降至 0 7 9 。 与质量损失率 的变化规 律 比较可知 ， 无论 分 布与连通情况 如何 ， 开 口孑 L 的存在本身即是干湿循环对泡 沫混凝 土破坏的主要来源 。 这说 明当开 口孔率增大 时 ， 泡 沫混凝土 内部 出现更多的连通 区域与开放空问 ， 这些区域 在泡沫混凝土浸泡吸水和受热失水时加快 了泡沫混凝 土 内部水分迁移和热量传递的效率， 并增大了水分迁移和热 量传递不均匀性 ， 从而加剧 了干湿循环过程对泡沫混凝土 强度 的破坏。 2 3 气孔 几何 特征 对泡 沫混凝 土耐干 湿循环 性 的 影 响 干湿循环后泡沫混凝土 的质量损失率与强度 系数 随 平 均孔 径与各 级孔径以及平均 圆度与各级 圆度 的变化规 律 如图 5 1 0 所示 。 避 1j lL 辎 叮 删 喀 平均孔 径 I mm 图 5 平均 孑 L 径 与 耐干湿 能 力 的关 系 羹 垛 爱 褂 辎 1日 】 瞪 中小 L 平 均孔 径 I m m 图 6中小孔平均孔径耐干湿能力的关系 大孔平 均孔径 ram 图 7大孔平均孔径与耐干湿能力的关系 平均 圆度 图 8 平均圆度与耐干湿能力的关系 褂 中小 L 平 均圆度 图 9 中小孔平均圆度与耐干湿能力的关系 纛 鹱 薰 魁 嘿 l+ 辍 越 慧 u_ 漆 越 魑 皤 H - 大孔半 均 圆度 图 1 0 小孔平均圆度与耐干湿能力的关系 在整体上 ， 泡沫? 昆 凝土 的干湿质量损失率随着平均孔 径的增大而上升( 图 5 ) ， 当平均孔径为 0 2 2 I T I IT I 时 ， 质量损 失率最小 ， 为 一 9 3 6 ； 同时 ， 干湿强度 系数 随着平均孔径 的增加而先增大后减小 ， 当平均孔径为 0 4 8 2 m m时 ， 强度 ， 41 系数最 大 ， 为 0 9 9 。 这说 明气孔 尺寸上的变化在干湿循环 中对泡沫混凝土质量和强度损失 的影响不是 同步的 ， 同样 的平均尺寸( 如 O 2 2 mm) 的气孔在使得强度损 失很大 时 ( 2 1 ) ， 质量有可能仍然保 持完好 ( 一 9 3 6 ) 。 这 样 的反差 进一步 从侧 面说 明此 时质量 的负损失来 自于烘干碳化等 环境 因素 ， 质量 虽然在表 观上增长 了 ， 但实 际上内部结构 正在劣化。 值得 注意 的是 ， 冈 5中质量损 失率增长过 程与强度 系数接近峰值时均存在波动， 结合图 6 与图7分析可知 ， 上述 波动均 是 由中小孑 L 平均 孔径 与大 孔孔径 的影响叠 加产生 ， 而其中大：f L L 率的影响则发挥着主导作用 ： 干湿 质量损失率 始终 随着 大-f L L 径 的增 大而上升 ， 泡沫混凝 土 中没有 大孔 时 ， 质 量损失 率最小 ( 一 9 3 6 ) ， 大 孔孔 径 最大 ( 0 9 9 7 mm) 时， 质量损失率最大( 6 6 8 ) 。 这说 明大孔 在 干湿循 环 中对 于泡 沫混凝 土质 量 的延续 是作 为一 种 缺 陷存在 的 ， 大孔 的 尺寸越 大 ， 这种缺 陷 的效应 也越 明 显 。而干湿 强度系数 随大孔孔径 的增 大先增 大后减 小 ， 当大Y L 4 L 径 为 0 9 0 5 m m 时 ， 干湿 强度 系数最 大 ， 为0 9 9 。 与质量损 失发展 的规律不 同 ， 大孔对于强 度而言 并不始 终作 为缺 陷存在 ， 当其平均孔 径小 于 0 9 0 5 mi 1 1 时 ， 其孔 径 的增大有 利于泡沫混凝土在强度上的耐干湿循环能力 。 这说 明尺寸适宜 的大孔在泡沫混凝土经受干湿循环 的作 用时扮演着缓冲区的角色 ， 在一定程度上缓解 了水分与热 量过于剧烈 的迁移与传递 ， 从而使泡沫混凝土 的内部结构 免 于连续地 强度损失 。 此外 ， 图 7 鲜 明地呈示 了质量 与强 度 在十湿循 环中的双向变化规律 ： 以 0 9 0 5 i T l m 的大孔孔 径 为界 ， 质量损失率的负增长与正增长 同时伴随着强度损 失的加剧 ， 这再次证实了是碳化等劣化环境引起质量增加 的可能性 。 总的看来 ， 由于中I J , ： L 在数量上的绝对优势 ， 泡沫混 凝土气孑 L 的平均圆度主要取决于 中小孔 的平均 圆度。 但是 其干湿循环能力随整体平均圆度 的变化趋势( 图 8 ) 却与随 后者的变化趋势 ( 图 9 ) 有很大不 同， 并且这些 变化趋势均 没有很鲜 明的规律性 。 其 巾只有中4 , -f L 平均圆度 的增大伴 随着十湿强度系数的持续增长而后稍减 ， 而结合此时质量 损 失率的无规则变化则可以看 出这个 规律具 有很 大的偶 然性 ， 不足以说 明中小孑 L 越不规则( 圆度越大 ) 越有利于泡 沫混凝土f湿强度系数 的提高。 由图 8 到图 1 0的比较可知 ， 在圆度方面 ， 与泡沫混凝 土的耐干湿循环 能力相关规律性最强的仍然是大孔 ， 这证 实 了上述大孔作为缺 陷存在 的推测 ， 在材料 的结构 中， 缺 陷的特征影响材料的性能时 ， 其产生的效应往往远大于普 通结构特征所能产生 的效应 ( 应 力集 中) 。 在本研究 中 ， 大 孔 圆度的效应与其平均孔径非常类似 ， 以 1 0 9 2的大孔 圆 度为界， 泡沫混凝土的质量与强度呈现 出了截然相反的变 化趋势。 这说 明过于规则或过于不规则 的大孔都不利于泡 沫混凝土耐干湿循环的能力， 此时泡沫混凝土 中这些不规 则孔无法通过合理 的相互搭接和堆密组成对缓解干湿破 坏有利 的结构 ， 从而导致试样迅速失效 。 4 2 2 4气孔级 配与 分布对 泡沫混凝 土耐 干湿循 环性 的影 响 泡沫混凝 土干湿循环质量损失与强度系数 随气孔级 配变化 的规律如图 1 1 与图 1 2 ，随气孔分布变化的规律如 图 1 3 1 5 。 其中 ， 级配指 的是泡沫混凝土内部不同尺寸量级 的气孔在数量 上的比例 ， 分布指 的是每一 尺寸量级的气孔 在孔径上的离散程度 ， 考察它们对泡沫混凝土耐干湿循 环 性影响 的目的是为 了明确之前研究 中气孔量与气孔几何 特征产生各 自影响的方式与程度 。 随着中小孔率比的增大 ， 泡沫混凝土的干湿质量损失 率和强度系数出现了最大规模 的同增同减的现象 ( 图 l 1 ) ， 即质量损失率减小 时强度却反而降低 ， 质量损失率增大时 强度却反而升高。 其中最为显著的反差出现在中t J - , - L 率比 连 褂 橙 中小孔 率 比 图 1 1 中小孔率比与耐干湿能力的关系 l O 05 o o 鬈 9 5鹱 80 75 鼎 憩 耐 中小 孔与 大孔孔 率 比 图 1 2中小孔与大孔孔率比与耐干湿能力的关系 姗 辎 辍 哩 0 0 5 1 0 0 5 4 0 05 7 0 0 6 0 0 0 6 3 0 0 6 6 0 0 6 9 小孔 平均 L 径标 准差 图 1 3 小孔平均孔径标准差与耐干湿能力的关系 连 褂 疆 氟 暖 中孔 平均孔 径标 准差 图 1 4中子 L 平均孔径标准差与耐干湿能力的关系 O 8 6 4 2 O 2 4 6 8 O 2 4 一一一一 蚰 跚 瓣 怔( 螽 骥 U一 大孔平 均孔径 标准差 图 1 5 大孑 L 平均孔径标准差与耐干湿能力的关系 为 0 7 8 时 ， 此时干湿质量损失与干湿强度系数同时达到最 小值， 分别为一 9 3 6 与 0 7 9 ， 即干湿循环后剩余强度最小 时质量却 出现 了最大 的增 幅 ， 这再次验证 了之前 的推论 ： 干湿循 环对泡沫混凝土 的破坏不仅是水分与热量 的转移 与传递造成的破坏 ， 而且包括空气和水 中的固有物质通过 化学作用对泡沫混凝土的侵蚀与劣化。 气孔级配对泡 沫混凝土 的影 响则 主要是 由中小 孔与 大孔孔率 比呈现的。 其 中质量损失率随着 中小孔 的相对增 多而不断下降 ， 同时干湿强度系数先上升后下降( 图 1 2 ) 。 对泡沫混凝土 的耐干湿循环能力来说 最有利 的中4 , T L 对 大孔级 配不是 l l 2 6 4 ， 而是干湿强度 系数 的峰值所对应的 1 0 3 6 ， 当泡沫混凝 土的气孔 中中小孔 的量 约为大孔 量 的 1 0 倍时 ， 泡沫混凝土在经受 1 5 次干湿循 环之后几乎没有 强度损失( 强度系数为 0 9 9 ) 。 这说 明在泡沫混凝土 的气孔 结构中， 中4 , T L 的相对量越大并不一定意味着 泡沫混凝土 将具有越高的耐干湿循环能力 ， 并且 中小孔与大孔确实可 以通过适 当的数量关系 ， 构成有利于抵御干湿循环破坏的 结构 ， 从而在最大程度上实现强度 的延续 。 在平均孔径的分布方面 ， 当小孔平均孔径标准差小 于 O 0 5 8 或大 于 0 0 6 6 ( 图 1 3 ) ， 中孔 平均孔径标准差小 于 0 1 1 ( 图 1 4 ) ， 大孔平均孑 L 径标准差 大于 0 2 3 ( 图 1 5 ) 时 ， 泡 沫混凝土干湿循环之后 的质量损失率与强度 系数均 出现 了 同增 同减 的情况 ， 这是设计 时亟需避免 的 ， 因为此时气 T L T L 径的离散程度最容易造成表 面完好无损 而实际失去 强度 的假 象 ， 使得 制 品在 没有预兆 的情况下受 力 的作 用 突然破 坏 。 而 当各 级气孔 的平均孔径标 准差 在上述 范围 之外时， 气孑 L 平均孑 L 径的离散程度恰好能满足实现最佳 级配 的需要 ， 使得 泡 沫混凝 土 内部气 孔不 仅在 各 级 ( 大 孔 、 中孔 、 小孔 ) 之 间达 到了最佳级 配 ， 而且 在各级 内部 ， 通过适 当离散度 的孔径实现 了最佳级配在更小 尺度 上的 连续。 通过 比较 可知 ， 与干湿循环后 的性能 表现最单 调相 关 的仍然是 大孔。 当该大孑 L 平均 孔径标 准差 为 0 0 2 3时 ， 泡沫混凝土的干湿质量损失 尚接近于零 ( 0 5 9 ) ， 同时强 度系数达到最 大值 ( 0 9 9 ) ， 此 时泡沫混凝土在 干湿循环后 几乎没有 受到破 坏 。 这说 明此时大孔 孔径 的离散程 度最 有利于泡沫混凝土的干湿循环耐受力。 但是由于大孔是 混料 、 搅拌 以及发泡 的过程 当中的中小孔汇 聚而成 ， 并不 是设计气 孔 ， 因此 在技术上 并不能将大孔 平均孔 径 的离 散程度作 为设计依 据 。 而 此时最有利 的4 , T L 与 中孔平 均 孔径标 准差分别 为 0 0 5 8 与 0 1 1 ， 并且质 量与强 度表现只 在大于其值 时连续 ， 这说 明将 中d , T L 各 自的平均 孔径 离 散程度 控制 在上 述 范围才 是获 得级 内连 续级 配气 孑 L 的 关键 。 3结 论 ( 1 ) 在数量上 ， 7 5 7 7 的气孔率 与零 开 口孔率最 有 利于泡沫混凝土 的耐干湿循环性 。 ( 2 ) 在几何特征上 ， 泡 沫? 昆 凝 土的耐干湿循 环性 对气 孔中的大孔最为敏感 ， 大孔的存在及其孔径、 圆度的改变 都是决定泡沫混凝土干湿强度系数 以及质量损失的关键。 ( 3 ) 在级配与分布方面 ， 1 0 倍 于大孔 的中小孔率 以及 分别为 0 0 5 8 0 0 6 6和大于 0 1 1 的小 、 中孔平均孑 L 径标 准 差能够使耐干湿循环能力表现出最强 的连续性 。 参考文献： 1 】潘本锋 ， 汪巍 ， 李 亮， 等 我国大中型城市秋冬季节雾霾天气污 染特征与成因分析 J f _ 环境与可持续发展， 2 0 1 3 ( 1 ) ： 3 3 3 6 2 张小曳， 孙俊英， 王亚强， 等 我国雾一 霾成因及其治理的思考 J 1 科学通报 ， 2 0 1 3 ， 1 3 ： 1 1 7 8 1 1 8 7 f 3 吕效谱 ， 成海容 ， 王祖武 ， 等 中国大范围雾霾期间大气污 染特 征分析 J 1 湖南科技大学学报 ： 自然科学版 ， 2 0 1 3 ( 3 ) ： 1 0 4 一 I 1 0 【 4 】唐明 ， 徐立新 泡沫混凝土材 料与工程应用【 M - 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