空心玻璃微珠對泡沫混凝土性能的影響

1、2014年第2期(總第292期)Number2in2014(TotalNo292)混凝土Concrete原材料及輔助物料MATERIAIADMINICLEdoi：103969~issn10023550201402019空心玻璃微珠對泡沫混凝土性能的影響王晴，吳陶俊。邱琳格。姚琦(沈陽建筑大學材料科學與工程學院，遼寧沈陽110168)摘要：泡沫混凝土的干密度和抗壓強度是相互矛盾的，它們之間存在負相關關系。空心玻璃微珠是一種質量輕、強度高、

2、導熱系數(shù)低、熱穩(wěn)定性好的新型輕質材料。通過摻加空心玻璃微珠研究其對泡沫混凝土性能的影響，從而制備輕質保溫的泡沫混凝土。結果表明：泡沫混凝土的導熱系數(shù)隨著空心玻璃微珠摻量的增加而降低，當泡沫混凝土的干密度在120~200kg／ma時，導熱系數(shù)最小為O044W／(mK)?？招牟Ａ⒅榈倪m宜摻量為5％～15％。關鍵詞：泡沫混凝土；空心玻璃微珠；干密度；抗壓強度；導熱系數(shù)中圖分類號：TU528041文獻標志碼：A文章編號：1002—3550(2

3、014)02—0071—04EfectofhollowglassmicrosphereonperformanceoffoamconcreteWANGQing，刪Taoflm，QIULinge，YAO(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，China)Abstract：Drydensityandcompressives

4、trengthoffoamconcre~areconflicting，thereisanegativerelationshipbetweenthemHollowglassmicrosphereisanewlightweightmaterialwhichislightweight，highstrength，lowthermalconductivityandgoodthermalstabilityInordertopreparelightw

5、eightfoamconcre~andtoachievetherequiredstrengthresearchedtheefectsofdifferentdosageonpropertiesoffoamconcr~ethroughaddinghollowglassmicrospheresTheresultsshowedthatthethermalconduaivityoffoamconcreteincreasedasthehollowg

6、lassmierosphereincreased，andthedrydensitiesoffoamconcretewerebetween120200kg／m3theminimumthermalconductivitywas0044W／(m。K)Tbeappropriatedosageofhollowglassmicrospherewas5％15％Keywords：foamconcrete；hollowglassmicrosphere；d

7、rydensity；compressivestrength；thermalconductivity0引言泡沫混凝土作為新型的無機防火保溫材料，普遍存在密度大，強度低以及保溫性不及有機材料等方面的缺陷，但是綜合相比，它仍然是有機易燃材料的最佳取代品。目前，泡沫混凝土在各個領域的應用并沒有被廣泛推廣使用，主要是由于其干密度大和抗壓強度低等問題D匐。因為泡沫混凝土的干密度和抗壓強度指標是相互對立的，是矛盾的統(tǒng)一體。而國內主要的研究是重點解決在

8、降低泡沫混凝土干密度的前提條件下，如何提高其抗壓強度，以及平衡泡沫混凝土的其他性能?？招牟Ａ⒅槭且环N中空的圓球粉末狀超輕質無機非金屬材料，是近年來發(fā)展起來的一種用途廣泛、性能優(yōu)異的新型材料。高性能空心玻璃微珠具有質量輕、抗壓強度高、導熱系數(shù)低及流動性好等特點。在加工復合材料中，不僅能減少制品的缺陷，而且使生產(chǎn)效率提高15％20％，空心玻璃微珠作為惰性減輕劑，只需要使用小摻量就能替代較重的材料，可以添加不同比例的空心玻璃微珠來降低產(chǎn)品的

9、干密度。國內外主要的應用領域在涂料、固井水泥漿、膩子、浮體材料、陶瓷材料和復合材料等[351。而使用空心玻璃微珠替代部分水泥基膠凝材料制備輕質高強的泡沫混凝土在國內鮮有應用。綜上所述，泡沫混凝土要得到廣泛應用的前提是必須解決干密度和抗壓強度這兩個普遍存在的問題。本課題制備一種輕質并達到強度要求的泡沫混凝土，采用快硬硫鋁酸鹽水泥為膠凝材料，通過摻入不同比例的空心玻璃微珠替代部分水泥，研究其在不同摻量下對泡沫混凝土干密度和抗壓強度的影響。1

10、試驗11試驗原材料水泥：河北唐山北極熊有限公司生產(chǎn)的425級快硬硫鋁酸鹽水泥；發(fā)泡劑：透明無色無味，韓國信宇機械有限公司生產(chǎn)高性能復合發(fā)泡劑；空心玻璃微珠：中鋼集團馬鞍山礦山研究院和中科院合作開發(fā)H46型，主要成分是堿石灰一硼硅酸鹽舊。表1425級快硬硫鋁酸鹽水泥化學組分％收稿日期：20130803基金項目：住房與城鄉(xiāng)建設部科學研究項目(2011k121)；沈陽市城鄉(xiāng)建設委員會科學研究項目(sjw20121)71學兔兔www.xuetu

11、tu.com翻空心玻璃微珠摻量，％(a)圖3憩卜空心玻璃微珠摻量，％(b)空心玻璃微珠摻量對泡沫混凝土性能的影響表3正交優(yōu)化設計試驗方案與結果G昌鰻空心玻璃微珠摻量，％(b)水灰比(c)圖4各因素對泡沫混凝土比強度的影響變大，泡沫混凝土干密度和強度同時降低，在使試塊輕質的表4比強度作為考核指標的直觀分析同時也降低其抗壓強度；而空心玻璃微珠的摻入則會穩(wěn)定試塊內部的氣孑L結構，使氣孔能夠細小均勻的分布。優(yōu)化試驗各因素對比強度影響最大的最佳配

12、合比為B1CIA2，即泡沫摻量為4000mL，空心玻璃微珠摻量為5％，水膠比為06。導熱系數(shù)作為考核指標的直觀分析見表5。在各因素對泡沫混凝土導熱系數(shù)影響中，泡沫摻量對導熱系數(shù)影響最為顯著，空心玻璃微珠次之。水膠比越小，泡沫混凝土的導熱系數(shù)越低。因為高水膠比的泡沫混凝土孔隙率大，孑L徑變得更加均勻細小，使得氣孔與氣孑L的距離縮短，氣孑L相互接觸的可能性非常大，甚至會存在相互連通的氣孔。而氣孔之間的相互作用會使熱流方向形成熱導鏈，因此會增