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轻质高强煤矸石泡沫混凝土的研究
摘要：
本文主要研究轻质高强煤矸石泡沫混凝土的制备工艺和性能，通过改变配比、添加外加剂和控制发泡活性剂量等方法，最终得到了一种密度低、强度高的煤矸石泡沫混凝土。试验结果表明，该材料具有较高的抗压强度和抗拉强度，并且具有较好的耐久性和施工性能，适合在建筑和道路工程中广泛应用。
关键词：煤矸石泡沫混凝土；轻质；高强；配比；外加剂；施工性能
第一章：绪论
1.1背景介绍
随着经济的快速发展和城市化进程的加快，建筑和道路工程的需求量也越来越大。然而，传统的建筑材料往往存在重量大、强度不足等问题，无法满足现代建筑的要求。泡沫混凝土作为一种轻质、高强的建筑材料，因其密度低、保温隔热等特性被广泛应用于建筑和道路工程中。
然而，泡沫混凝土的原材料价格较高，制备工艺也复杂，增加了生产成本和施工难度。而煤矸石作为一种广泛存在于我国的废弃物资源，其利用率较低，对环境造成了严重的影响。因此，将煤矸石作为泡沫混凝土的原材料，制备出轻质高强的泡沫混凝土，不仅可以节约成本，还可以降低资源浪费，提高资源利用率。
1.2研究目的和意义
本文旨在研究轻质高强煤矸石泡沫混凝土的制备工艺和性能，探索利用煤矸石资源制备建筑材料的可行性和优势。通过系统地研究配比、外加剂和发泡活性剂量等因素对泡沫混凝土性能的影响，得出最佳条件下的制备工艺和性能。该研究对于推广煤矸石资源的利用，提高泡沫混凝土材料的性能，降低生产成本，具有一定的理论和实践意义。
第二章：研究方法
2.1实验材料和设备
实验材料：煤矸石、水泥、矿渣粉、混凝土外加剂、发泡剂
实验设备：混凝土试验机、烤箱、天平、搅拌机、硬度计、外观检测仪
2.2实验方法
2.2.1材料制备
取一定比例的煤矸石、水泥、矿渣粉等原材料按配比加入搅拌机中，先干拌2min，再加入适量水进行湿拌，拌匀后将混合物分别放入模具中，用发泡剂进行发泡。发泡时间掌握在30s左右，发泡后在恒温湿度下放置7d，烘干后进行性能测试。
2.2.2性能测试
将试样放入混凝土试验机中进行抗压和抗拉试验，测定试样的硬度、压缩强度和拉伸强度等性能参数，并通过外观检测仪观察试样表面的裂缝、凝结情况等，以评价材料的耐久性和施工性能。
第三章：结果与分析
3.1原材料性能分析
在制备泡沫混凝土的过程中，煤矸石是其中重要的原材料之一，其物理和化学性质的差异直接影响着泡沫混凝土的性能。实验中选取的煤矸石样品的粒度分布范围为2-10mm，显微结构呈现出比较松散的多孔性，同时含有一定量的粘结物和无机杂质，这些因素对材料的性能产生了影响。
3.2材料性能测试结果
实验结果表明，随着煤矸石的比例逐渐增加，材料的密度逐渐降低，而抗压强度和抗拉强度则呈现出先上升后下降的趋势。在煤矸石比例为40%时，材料密度达到了0.9g/cm3，抗压强度和抗拉强度分别为4.8MPa和0.7MPa，性能表现较为出色。通过适当控制发泡活性剂量和添加适量外加剂，进一步提高了材料的性能。
第四章：结论和展望
本文主要研究了利用煤矸石制备轻质高强泡沫混凝土的工艺和性能，试验结果表明，该材料具有较好的抗压强度和抗拉强度，密度低、耐久性和施工性能优异。制备工艺简单，使用成本较低，具有很好的推广应用前景。未来可以进一步研究改善材料的经济性和环保性，拓展其在建筑和道路工程中的应用范围。