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随着《建筑节能与绿色建筑发展规划》的颁布，绿色建筑材料得到大力扶持，同时有机保温墙材耐火性较差存在严重的安全隐患，因此不燃保温墙体材料泡沫混凝土迎来了前所未有的发展机遇。但目前，泡沫混凝土尤其是大掺量固废的泡沫混凝土力学性能较差，较低的早期强度不利于拆模和生产效率的提高。如何提高大掺量固废泡沫混凝土的力学性能，保证泡沫混凝土在绿色建筑中大规模应用已成为研究者关注的焦点。 本论文依托企业项目“高性能泡沫混凝土基墙体材料”进行研究，针对当下大掺量粉煤灰泡沫混凝土墙体材料存在的早期强度低下的问题，研究了水泥粉煤灰泡沫混凝土配合比中粉煤灰掺量、水胶比、减水剂掺量以及预制泡沫与胶凝材料浆体的搅拌时间对水泥粉煤灰体系泡沫混凝土工作性能和力学性能的影响，调配出水泥粉煤灰体系泡沫混凝土的最优配合比；结合X射线衍射（XRD）、综合热分析（TG-DSC）、场发射环境扫描电镜（SEM）和高分辨三维X射线显微成像系统（XCT）研究了纳米二氧化硅、纳米碳酸钙对水泥粉煤灰泡沫混凝土工作性能、力学性能、水化特性、微观结构和孔结构的影响及机理。为实现大掺量粉煤灰泡沫混凝土在绿色建筑墙体材料中的大范围应用提供理论支持。本文取得的主要成果如下： （1）粉煤灰掺量、水胶比、聚羧酸粉体减水剂掺量以及预制泡沫与胶凝材料浆体的搅拌时间都对水泥粉煤灰体系泡沫混凝土的工作性能和力学性能具有显著影响。当粉煤灰掺量50%，水胶比0.4，聚羧酸粉体减水剂掺量0.017%，预制泡沫与胶凝材料浆体搅拌时间3s时，能够制备得到工作性能较好，满足自流平，1d拆模不发生塌模，力学性能优异的水泥粉煤灰泡沫混凝土。 （2）纳米二氧化硅的掺入会极大降低水泥粉煤灰泡沫混凝土的流动度，选择纳米二氧化硅掺量1%展开研究。与纯水泥泡沫混凝土相比，纳米二氧化硅对水泥粉煤灰体系泡沫混凝土强度提升更为显著；纳米二氧化硅的高火山灰活性会与Ca(OH)2发生二次水化反应，大量消耗Ca(OH)2从而促进硅酸盐矿物的水化，纳米二氧化硅的晶核效应使得试样水化产物的微观结构更加致密；XCT测试结果表明，纳米二氧化硅能够降低泡沫混凝土的平均气孔孔径有利于气孔均匀分布；粉煤灰能够降低大孔的占比，改善气孔的孔径和分布。 （3）纳米碳酸钙的掺入对泡沫混凝土工作性能影响不大，纳米碳酸钙掺量0.5%的水泥粉煤灰泡沫混凝土具有最好的工作性能，7d抗压强度优秀，28d抗压强度为掺量试验中的最大，选择0.5%掺量展开研究。微观测试分析，纳米碳酸钙因其晶核效应，使得水化产物有更多的成核点，能够加速硅酸盐矿物的水化，同时纳米碳酸钙的填充作用使得试样的水化产物微观结构更加致密。 |
匿名
發表於 2024-6-13 21:05:27