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纳米改性泡沫混凝土的制备及其稳定增强机制
来源:世隆涂料 时间:2020-4-16
泡沫混凝土具有质轻、保温隔热、吸能吸声、活动性好等多功用特性,在实践工程中得到大量的使用。但由于泡沫的不安稳性常常招致泡沫混凝土内部孔径分布不均匀,力学功能不高,以致在低密度下出现塌模的现象。一起,在现有使用的泡沫混凝土换填工程中,耐久性的研讨相对缺少,而耐久性和功能劣化的大多数问题与水传输亲密相关。因而,泡沫安稳性及泡沫混凝土水传输过程的研讨能够补偿现有的缺少,关于推广泡沫混凝土的使用、促进泡沫混凝土行业的开展、辅导实践工程具有重要的含义。本文使用椰油酰胺基丙基甜菜碱(CAB)、纳米二氧化硅(NS)及羟丙基甲基纤维素(HPMC)制备了一种安稳性好、密度低、适用于制备泡沫混凝土的泡沫。在此根底上,研讨了纳米颗粒安稳型泡沫对泡沫混凝土强度、安稳性及孔结构的影响,剖析了改性泡沫及泡沫混凝土相应的安稳机理。此外,本文还研讨了泡沫混凝土吸水功能、水传输过程及改进办法,树立了孔结构与吸水功能之间的联络。最后,探求了纳米加强型泡沫混凝土在防护隔热复合材料中的使用,并测试了复合材料的粘结强度、抗冲击功能与导热系数等。根据以上实验研讨,可得出以下定论:(1)CAB、NS、HPMC三者在安稳泡沫方面具有显着的协同效应。通过在CAB溶液中参加NS及HPMC可添加溶液的黏度与泡沫液膜的强度,一起,NS可阻塞柏拉图通道与节点,进而泡沫的安稳性得到显着前进,而且气泡尺度得到细化,分布更加均匀。NS掺量越高,作用越显着。CAB亲水基团的阳离子与NS表面的氧负离子通过库仑力别离,而疏水基团与溶解于液膜内部的HPMC通过范德华力别离,然后使得三者发挥协同作用。(2)使用HPMC/NS安稳型泡沫可处理泡沫混凝土前期塌陷及浇筑密度不均匀问题,而且其力学功能、安稳性及孔结构要优于普通泡沫混凝土。气泡表面所吸附的纳米二氧化硅可与水化产物氢氧化钙发生反应,在胞壁内生成C-S-H,使得胞壁内部变得致密。一起,表面纳米颗粒增大了气泡与浆体触摸的表面积,添加了气泡在浆体中移动的摩擦阻力,使得气泡能够安稳排布在水泥基浆体内,然后使得安稳性及孔结构得到改进,力学功能得到加强。(3)泡沫混凝土的一维吸水率随密度的添加而逐渐添加,而浸泡吸水率则出现相反的趋向。主导一维吸水为100 nm~10μm规模的大毛细孔,而浸泡吸水取决于10μm~3 mm规模的大孔。使用CsCl离子加强XCT办法可胜利完结泡沫混凝土水分传输和水分分布的可视化。追踪泡沫混凝土二维图画大孔灰度值在吸水过程中的改变可考证大孔不参加一维吸水水传输,而参加浸泡吸水的水传输的定论。一起,使用二维图画的灰度直方图可定量计算出一维吸水在不一起间的吸水高度。内掺防水剂可改进泡沫混凝土的吸水性,有机硅类作用最好,其次为甲基纤维素类,无机盐类提升作用较低。(4)泡沫混凝土的枯燥缩短值要高于超高功能混凝土(UHPC),故两者复合时应先浇筑泡沫混凝土,养护7天后再浇筑超高功能混凝土。复合材料的劈拉粘结强度跟着UHPC钢纤维掺量的添加、泡沫混凝土密度的前进而逐渐前进。低密度泡沫混凝土制备的复合材料破坏发生在泡沫混凝土部分,跟着密度的添加,破坏方法由泡沫混凝土的破坏转向粘结面的剥离。(5)聚丙烯纤维泡沫混凝土(PFC)可前进复合材料的粘结强度,斜剪粘结强度介于2.87~4.40 MPa之间。斜剪粘结强度同样跟着UHPC钢纤维掺量的添加而添加,但跟着PFC的密度的添加出现先增后降的趋向。跟着PFC密度的添加,开裂方法由粘着破坏向斜剪破坏转变。一起,PFC可有效的吸收冲击能量,下降复合材料的导热系数。跟着PFC厚度的添加、密度的前进作用越显着。复合材料的导热系数随PFC的厚度的添加出现反比例下降的趋向。平等厚度复合时,导热系数介于0.338~0.438 W/m·k之间,较UHPC下降75.0%~77.8%。一起,复合材料的界面处并无显着的缺陷、大孔及裂痕,粘结杰出。
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