粉煤灰-偏高岭土基地聚物超轻多孔材料的制备与性能.doc

粉煤灰-偏高岭土基地聚物超轻多孔材料的制备与性能超轻质泡沫混凝土（密度<300kg/m³）作为一种新型保温材料在工程中的应用越来越得到重视。但采用硅酸盐水泥制备超轻泡沫混凝土比较困难。本文以碱激发粉煤灰和偏高岭土地质聚合物为胶凝材料,探索性能优异的超轻泡沫混凝土的制备工艺,研究了粉煤灰掺量、水玻璃模数、液固比、发泡剂（双氧水）掺量、稳泡剂（硬脂酸钙）掺量、固化温度对超轻泡沫混凝土力学性能及体积稳定性的影响,并研究了这些因素对孔结构的影响。研究结果表明,采用地聚物为胶凝材料,以化学发泡的方式可以制备出干密度为218kg/m³且强度为0.97MPa的超轻多孔材料,该强度高于同密度等级下他人近期研究成果和相应规范要求;液固比和H₂O₂掺量影响材料的干密度,其掺量越大干密度越低;对强度最有利的各因素最佳值分别为:水玻璃模数为1.2、液固比为0.68、硬脂酸钙掺量为0.3%、固化温度55℃,增大粉煤灰和H₂O₂掺量对强度不利;增大粉煤灰掺量和硬脂酸钙掺量能有效抑制材料的干燥收缩,水玻璃模数为1.2时干燥收缩率最大;液固比越大,H₂O₂掺量越大或者固化温度越高时,干燥收缩率越大。硬脂酸钙对地聚物泡沫混凝土的孔径分布和形状因子分布有较大改善作用,硬脂酸钙掺量越大平均孔径和平均形状因子越小,体积吸水率越小即通孔比例和孔壁缺陷越少;其他因素不利于材料的孔径分布和形状因子分布,会使得平均孔径、平均形状因子和体积吸水率增大;影响孔隙率的因素为液固比和H₂O₂掺量,其数值越大孔隙率越高;平均孔径越小,平均形状因子越小或者孔隙率越小,材料强度越高;平均孔径越大或者孔隙率越高,材料干燥收缩越大。由以上可见,地质聚合反应程度和孔结构均能一定程度对强度和干燥收缩产生影响。粉煤灰由于其低活性会降低强度,但低活性使得水化程度低,减少了干燥过程中内部水的蒸发从而抑制了干燥收缩;硬脂酸钙通过优化孔径分布能一定程度的提高强度,同时延缓水分蒸发从而降低了干燥收缩率;液固比、H₂O₂掺量通过使大孔和孔隙率增多,导致干燥收缩率增加;固化温度加快了水分挥发的速率,从而使干燥收缩变大。