氣泡結(jié)構(gòu)對泡沫混凝土導熱與力學性能影響研究
發(fā)布時間:2021-10-21 02:57
隨著國家對裝配式建筑的大力推廣,泡沫混凝土以其輕質(zhì)、保溫隔熱性好的特點,在裝配式建筑中得到了大量應用。但由于泡沫混凝土力學性能相對較弱,使其無法滿足某些特定的強度要求,正是因為這一點,泡沫混凝土使用范圍受到限制。同時泡沫混凝土的抗壓強度和導熱系數(shù)測試過程已近乎完善,但對于微觀層面兩過程具體變化的研究相對缺乏,而明確微觀變化過程是解釋和提升宏觀性能的重要部分。本文從提升泡沫混凝土力學性能和探究導熱、受壓兩過程的具體變化入手,通過實驗加模擬的方法進行了研究,主要內(nèi)容如下:(1)在單一因素影響下,泡沫混凝土強度增長不明顯且單一條件作用下的最佳效果可能在多因素影響下處于非最優(yōu)狀態(tài),因此考慮多種因素共同作用是提高強度的重要思路。在硅灰與聚丙烯纖維共同作用下,泡沫混凝土強度增長尤其迅速,在纖維長度為9mm,體積摻量0.5%,硅灰摻量15%的配合比下可以得到密度等級為827kg/m3,強度為7.2MPa的泡沫混凝土。(2)正交試驗各配合比下孔徑分布主要集中在300um~400um之間,聚丙烯纖維在大孔徑(>400um)孔壁上可以與孔壁基體緊密連接,不影響孔壁的完整性,在小孔徑氣孔(<50...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
泡沫混凝土在裝配式建筑中應用舉例
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-10-表2-8碳纖維主要物理指標名稱纖維長度(mm)單絲直徑(um)密度(kg/m3)抗拉強度(MPa)極限延伸率(%)彈性模量(GPa)碳纖維127.3182045582.05231各纖維樣貌如圖2-1所示:a)玻璃纖維b)聚丙烯纖維c)玄武巖纖維d)碳纖維圖2-1各纖維樣貌8.納米二氧化硅由唐山市曹妃甸泰弘晟達新材料有限公司提供,基本參數(shù)如表2-9所示:表2-9納米二氧化硅主要物理指標型號純度(%)比表面積(m2/g)粒徑(nm)堆積密度(g/L)表面性質(zhì)晶型PH值顏色HN-SP199.5580~70020≤100親水球形6~8白色9.速凝劑無水氯化鈣,由天津市致遠化學試劑有限公司生產(chǎn),氯化鈣含量≥96.0%,外觀合格,為白色多孔性熔塊或顆粒。10.發(fā)泡劑:30%過氧化氫分析純,由天津市北聯(lián)精細化學品開發(fā)有限公司生產(chǎn)。
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-11-11.減水劑選用了兩種減水劑。第一類為聚羧酸高效減水劑(實驗室用),該減水劑呈黃褐色液態(tài),其有效固含量約為28%;第二類為聚羧酸超早強減水劑PCA-V如圖2-2所示,產(chǎn)自江蘇蘇博特新材料股份有限公司,具有低收縮、超早強、高減水等特點。圖2-2聚羧酸超早強減水劑12.增稠劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉,由山東優(yōu)索化工科技有限公司生產(chǎn)。外觀(25℃):白色至淺黃色半透明凝膠狀物,氣味輕微,活性物含量68%~72%,PH值6.5~9.5。13.穩(wěn)泡劑:十二烷基苯磺酸鈉,由山東臨沂億群化工有限公司提供,型號:LAS-30%。14.催化劑環(huán)烷酸鈷,由無錫市德宇化工有限公司提供,外觀紫紅色均勻液體;金屬含量:8%;溶劑中溶解性:全溶;溶液穩(wěn)定性:穩(wěn)定。15.砂:采用河砂,根據(jù)GB/T14684-2011《建筑用砂規(guī)范要求》,測得細度模數(shù)為2.1,為細砂。2.2.2化學發(fā)泡泡沫混凝土制作流程首先介紹一下化學發(fā)泡的成泡過程,區(qū)別于物理發(fā)泡先把泡沫制作好再加入漿體中的步驟,化學發(fā)泡[54]-[55]是先將漿體制作好,然后在漿體中加入雙氧水或者鋁粉,使其在漿體中自主產(chǎn)生泡沫,這是發(fā)泡的過程,此時氣泡周圍是氣-液-固三相存在的形式。隨著時間的推移,氣泡開始逐漸變大,水泥水化過程也在不斷進行,這是固泡稠化的過程,此時氣泡周圍變?yōu)闅?固兩相的形式存在。根本上講,發(fā)泡-固泡-稠化三個過程是同時發(fā)生的如圖2-3所示,隨著漿體不斷水化硬化,最終變成我們熟知的泡沫混凝土如圖2-4所示。工藝上來說如圖2-5所示,首先將漿體制作好,加入適量雙氧水后,快速攪拌,然后澆筑、脫模(清理掉表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于COMSOL?模擬材料孔隙率與導熱系數(shù)的演變關(guān)系[J]. 丁楊,鄧滿宇,周雙喜,王中平,董晶亮,魏永起. 材料導報. 2019(S1)
[2]粉煤灰對泡沫混凝土氣孔結(jié)構(gòu)及抗壓強度的影響[J]. 嵇鷹,張軍,武艷文,尚成成,范金禾. 硅酸鹽通報. 2018(11)
[3]泡沫混凝土的研究和應用現(xiàn)狀[J]. 鄒定雄. 建材與裝飾. 2018(08)
[4]堿礦渣泡沫混凝土配合比和孔結(jié)構(gòu)研究[J]. 楊保先,萬小梅,趙鐵軍,曾現(xiàn)琛,劉國強,程楊杰. 混凝土與水泥制品. 2018(02)
[5]骨料含量和界面區(qū)體積對混凝土氯離子擴散性能的影響[J]. 周雙喜,韓震,魏星,魏永起,喻樂華. 建筑材料學報. 2018(03)
[6]COMSOL的加氣混凝土熱濕耦合傳質(zhì)模擬分析[J]. 韓曉烽,王友輝,徐旭. 中國計量大學學報. 2016(04)
[7]泡沫填充混凝土的準靜態(tài)壓縮本構(gòu)模型[J]. 劉逸平,伍土華,劉澤佳,蔣震宇,湯立群. 華南理工大學學報(自然科學版). 2016(10)
[8]泡沫混凝土孔結(jié)構(gòu)的表征及其對性能的影響[J]. 龐超明,王少華. 建筑材料學報. 2017(01)
[9]淺析泡沫混凝土和蒸壓加氣混凝土[J]. 谷亞新,王小萌. 混凝土. 2015(12)
[10]化學發(fā)泡泡沫混凝土生產(chǎn)缺陷及控制方法研究[J]. 吳世興. 福建建筑. 2015(10)
博士論文
[1]泡沫混凝土力學性能及其彈塑性損傷本構(gòu)研究[D]. 蘇步云.太原理工大學 2017
碩士論文
[1]沖刷與氯離子侵蝕共同作用下水泥基材料性能研究[D]. 姚達.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]周期性溫濕度作用下混凝土內(nèi)部溫濕度場的模擬計算[D]. 戴薈酈.安徽工業(yè)大學 2014
[3]混凝土內(nèi)氯離子傳輸模型及其數(shù)值研究[D]. 吳靜新.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]氣泡混凝土吸水降溫性能的實驗研究及數(shù)值模擬[D]. 張小帆.清華大學 2009
本文編號:3448106
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
泡沫混凝土在裝配式建筑中應用舉例
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-10-表2-8碳纖維主要物理指標名稱纖維長度(mm)單絲直徑(um)密度(kg/m3)抗拉強度(MPa)極限延伸率(%)彈性模量(GPa)碳纖維127.3182045582.05231各纖維樣貌如圖2-1所示:a)玻璃纖維b)聚丙烯纖維c)玄武巖纖維d)碳纖維圖2-1各纖維樣貌8.納米二氧化硅由唐山市曹妃甸泰弘晟達新材料有限公司提供,基本參數(shù)如表2-9所示:表2-9納米二氧化硅主要物理指標型號純度(%)比表面積(m2/g)粒徑(nm)堆積密度(g/L)表面性質(zhì)晶型PH值顏色HN-SP199.5580~70020≤100親水球形6~8白色9.速凝劑無水氯化鈣,由天津市致遠化學試劑有限公司生產(chǎn),氯化鈣含量≥96.0%,外觀合格,為白色多孔性熔塊或顆粒。10.發(fā)泡劑:30%過氧化氫分析純,由天津市北聯(lián)精細化學品開發(fā)有限公司生產(chǎn)。
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-11-11.減水劑選用了兩種減水劑。第一類為聚羧酸高效減水劑(實驗室用),該減水劑呈黃褐色液態(tài),其有效固含量約為28%;第二類為聚羧酸超早強減水劑PCA-V如圖2-2所示,產(chǎn)自江蘇蘇博特新材料股份有限公司,具有低收縮、超早強、高減水等特點。圖2-2聚羧酸超早強減水劑12.增稠劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉,由山東優(yōu)索化工科技有限公司生產(chǎn)。外觀(25℃):白色至淺黃色半透明凝膠狀物,氣味輕微,活性物含量68%~72%,PH值6.5~9.5。13.穩(wěn)泡劑:十二烷基苯磺酸鈉,由山東臨沂億群化工有限公司提供,型號:LAS-30%。14.催化劑環(huán)烷酸鈷,由無錫市德宇化工有限公司提供,外觀紫紅色均勻液體;金屬含量:8%;溶劑中溶解性:全溶;溶液穩(wěn)定性:穩(wěn)定。15.砂:采用河砂,根據(jù)GB/T14684-2011《建筑用砂規(guī)范要求》,測得細度模數(shù)為2.1,為細砂。2.2.2化學發(fā)泡泡沫混凝土制作流程首先介紹一下化學發(fā)泡的成泡過程,區(qū)別于物理發(fā)泡先把泡沫制作好再加入漿體中的步驟,化學發(fā)泡[54]-[55]是先將漿體制作好,然后在漿體中加入雙氧水或者鋁粉,使其在漿體中自主產(chǎn)生泡沫,這是發(fā)泡的過程,此時氣泡周圍是氣-液-固三相存在的形式。隨著時間的推移,氣泡開始逐漸變大,水泥水化過程也在不斷進行,這是固泡稠化的過程,此時氣泡周圍變?yōu)闅?固兩相的形式存在。根本上講,發(fā)泡-固泡-稠化三個過程是同時發(fā)生的如圖2-3所示,隨著漿體不斷水化硬化,最終變成我們熟知的泡沫混凝土如圖2-4所示。工藝上來說如圖2-5所示,首先將漿體制作好,加入適量雙氧水后,快速攪拌,然后澆筑、脫模(清理掉表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于COMSOL?模擬材料孔隙率與導熱系數(shù)的演變關(guān)系[J]. 丁楊,鄧滿宇,周雙喜,王中平,董晶亮,魏永起. 材料導報. 2019(S1)
[2]粉煤灰對泡沫混凝土氣孔結(jié)構(gòu)及抗壓強度的影響[J]. 嵇鷹,張軍,武艷文,尚成成,范金禾. 硅酸鹽通報. 2018(11)
[3]泡沫混凝土的研究和應用現(xiàn)狀[J]. 鄒定雄. 建材與裝飾. 2018(08)
[4]堿礦渣泡沫混凝土配合比和孔結(jié)構(gòu)研究[J]. 楊保先,萬小梅,趙鐵軍,曾現(xiàn)琛,劉國強,程楊杰. 混凝土與水泥制品. 2018(02)
[5]骨料含量和界面區(qū)體積對混凝土氯離子擴散性能的影響[J]. 周雙喜,韓震,魏星,魏永起,喻樂華. 建筑材料學報. 2018(03)
[6]COMSOL的加氣混凝土熱濕耦合傳質(zhì)模擬分析[J]. 韓曉烽,王友輝,徐旭. 中國計量大學學報. 2016(04)
[7]泡沫填充混凝土的準靜態(tài)壓縮本構(gòu)模型[J]. 劉逸平,伍土華,劉澤佳,蔣震宇,湯立群. 華南理工大學學報(自然科學版). 2016(10)
[8]泡沫混凝土孔結(jié)構(gòu)的表征及其對性能的影響[J]. 龐超明,王少華. 建筑材料學報. 2017(01)
[9]淺析泡沫混凝土和蒸壓加氣混凝土[J]. 谷亞新,王小萌. 混凝土. 2015(12)
[10]化學發(fā)泡泡沫混凝土生產(chǎn)缺陷及控制方法研究[J]. 吳世興. 福建建筑. 2015(10)
博士論文
[1]泡沫混凝土力學性能及其彈塑性損傷本構(gòu)研究[D]. 蘇步云.太原理工大學 2017
碩士論文
[1]沖刷與氯離子侵蝕共同作用下水泥基材料性能研究[D]. 姚達.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]周期性溫濕度作用下混凝土內(nèi)部溫濕度場的模擬計算[D]. 戴薈酈.安徽工業(yè)大學 2014
[3]混凝土內(nèi)氯離子傳輸模型及其數(shù)值研究[D]. 吳靜新.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]氣泡混凝土吸水降溫性能的實驗研究及數(shù)值模擬[D]. 張小帆.清華大學 2009
本文編號:3448106
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