纤维改性泡沫混凝土研究综述

泡沫混凝土具有耐火性好,保温性优,吸声性强等特点,现已受到许多领域的关注。但由于泡沫混凝土存在强度偏低、密度较小等问题,令泡沫混凝土的发展受到了严重阻碍。纤维材料以良好的性能为泡沫混凝土的发展提供了新的方向。在大量查阅文献的基础上,从改性材料入手,对各类改性材料的特性做出介绍,对其能作为改性材料的原因进行分析,并阐述其主要运用方向。在此基础上,对各类纤维改性提高泡沫混凝土的效果进行总结,并对其改性机理进行分析。同时,分析指出目前纤维改性泡沫混凝土的局限性及不足之处,并进一步提出纤维改性泡沫混凝土关于性能、经济、环保等方面继续深入优化发展的展望。     

硅酸铁调湿材料的微观结构与吸放湿性能分析

以硅酸钠和氯化铁溶液为原料制备硅酸铁调湿材料,采用FTIR、XRD、SEM、BET等技术对所制调湿材料进行表征,并测定其吸放湿性能。结果表明,所制硅酸铁调湿材料呈无定形结构,其比表面积和孔容较大、平均孔径较小;硅酸钠的模数影响调湿材料在低湿环境下的吸湿性能,由模数为1的硅酸钠所制硅酸铁调湿材料具有较好的自调湿性能;硅酸铁调湿材料在20℃和相对湿度为84%的环境下吸湿容量高达120%,吸湿平衡时间约为240h;在相对湿度为84%下达到吸湿平衡的材料在相对湿度为32%的环境下放湿90h左右可达到放湿平衡,在50℃恒温干燥放湿5h可实现完全放湿;所制硅酸铁调湿材料具有吸湿量大和吸放湿速率快的特性,其性能明显优于硅胶和分子筛等传统的调湿材料。     

泡沫混凝土吸能机理试验研究

利用Hopkinson压杆,以试验数据为依据,研究了4种不同密度的泡沫混凝土材料在冲击载荷下的动态力学压缩性能.通过相同加载速率下对泡沫混凝土的动态力学性能比较,得到了高应变率下的泡沫混凝土随着孔隙率降低其最大破坏应力与弹性模量均增大这一变化规律.同时对泡沫混凝土抗冲击和吸能机理进行了探讨.     

化学发泡陶粒泡沫混凝土力学及热工性能研究

为改善泡沫混凝土的抗裂性能和热工性能,利用双氧水、陶粒、玻化微珠、玻璃纤维、水泥等材料,通过化学发泡法制备玻璃纤维增强型陶粒泡沫混凝土砌块,并采用单因素控制变量法进行顺序试验,分析了各因素对材料力学性能和热工性能的影响,通过多元线性回归得出满足劈拉强度在0.80~0.90 MPa、抗压强度在7.0~8.0 MPa的泡沫混凝土砌块最优配合比。结果表明:泡沫混凝土脆性随双氧水、玻化微珠和陶粒用量的增加而显著增大;玻璃纤维既可提高泡沫混凝土强度,又可改善其热工性能。当双氧水、玻璃纤维、玻化微珠和陶粒掺量分别为水泥质量的7.5%、1.0%、8.5%和8.5%时,泡沫混凝土导热系数为0.203 W/(m·k),劈裂抗拉强度达到0.81 MPa,抗压强度达到7.3 MPa。化学发泡法制备的玻璃纤维增强型陶粒泡沫混凝土拉压比高,保温性能好。     

掺聚丙烯纤维粉煤灰泡沫混凝土制备及研究

泡沫混凝土作为一种无机建筑保温材料,具有质量轻、保温隔热好、防火性能优良等特点,已在我国建筑工程中得到广泛应用。首先,本项目从原材料的选用、主要技术性能、主要特征以及生产工艺方面进行研究。外掺料主要包括粉煤灰,分别研究了粉煤灰掺量和泡沫混凝土容重对泡沫混凝土的各项性能及指标的影响。研究表明,其各项技术性能、强度、保温隔热性都达到了预期的目标。通过研究获得了容重轻、强度高、保温隔热性能好、导热系数小的泡沫混凝土材料。     

混凝土密柱石膏复合墙板抗震性能及简化模型

混凝土密柱石膏复合墙板是一种由钢筋混凝土和石膏纤维板组成的可用于多高层建筑的新型组合墙体结构.本文对混凝土密柱石膏复合墙板在低周往复荷载作用下的滞回性能进行了数值分析,得到了复合墙板的滞回曲线和骨架曲线,讨论了剪跨比、轴压比等参数对复合墙板承载力、耗能能力及刚度退化等的影响.结果表明,混凝土密柱石膏复合墙板滞回曲线饱满,耗能能力较强,抗震性能较好,剪跨比对复合墙板滞回性能有较大影响.建立了混凝土密柱石膏复合墙板的等效带缝剪力墙简化分析模型.对等效带缝剪力墙的滞回分析表明,等效带缝剪力墙与混凝土密柱石膏复合墙板受力机理及滞回性能均较为接近,验证了采用等效带缝剪力墙进行混凝土密柱石膏复合墙板整体结构地震响应分析的适用性和可靠性.     

复合调湿砂浆调湿与霉菌抑制性能的评价方法

为制取一种室内被动式湿度控制材料,选用海泡石、木质纤维、膨胀珍珠岩、硅藻泥为骨料,调制一种新型复合调湿砂浆.以不同配比复合调湿砂浆为对象,通过实验筛选出综合性能最优的配比,并将最优配比的复合调湿砂浆应用到室内墙体以进行性能测试.以长沙地区某宿舍楼的两个房间为实验对象,其中一个房间的墙内表面材料为复合调湿砂浆,另一房间的墙内表面材料为普通水泥砂浆,分别测试一月和四月的室内温湿度分布,分析复合调湿砂浆对房间温湿度分布的影响.同时以实际湿缓冲性能来评价该复合调湿砂浆的调湿性能,并对比评估两个房间的霉菌生长风险.一月和四月的研究结果表明,抹有新型调湿砂浆的内墙具有较佳的湿度控制能力,比抹有普通砂浆的房间相对湿度低6%~14.3%,含湿量低0.3~3.1 g/kg·干空气.在一月份,普通砂浆比复合调湿砂浆霉菌滋生风险高四倍;四月回南天季节,复合调湿砂浆288 h监测中仅6.5 h出现霉菌滋生风险,且明显低于普通房间,是一种有效且低成本的新型调湿环保材料.     

泡沫混凝土的研究现状

泡沫混凝土作为轻质微孔材料的一种,具有体积密度小、保温隔热性能好、隔音耐火性和抗震性优良的特点,在建筑节能中具有广泛的应用前景。目前,泡沫混凝土在工程中主要应用于非承重挡土墙、地下回填、地基工程、环境覆盖等方面,受到了人们的广泛关注。本文对国内外泡沫混凝土的应用领域及制备方法予以综述,并对泡沫混凝土的研究及应用前景进行了展望,以期推动泡沫混凝土技术的进一步发展。     

脱硫石膏对矿渣混凝土抗渗透性能的影响

研究了脱硫石膏对矿渣混凝土气体渗透和氯离子渗透性能的影响,为其在矿渣混凝土中的应用提供更多的理论依据.研究结果表明,脱硫石膏加入矿渣混凝土以后,矿渣混凝土在各龄期的抗压强度均有了一定程度的提高;掺有脱硫石膏的矿渣混凝土的气渗系数变小,抗氯离子渗透性能也得到改善.将脱硫石膏作为一种复合掺合料在矿渣混凝土中应用,有利于改善混凝土的抗渗透性能,增强耐久性,实现了2种工业副产品的资源化复合利用.     

脱硫建筑石膏空心砌块及其热工性能的研究

利用脱硫建筑石膏代替天然建筑石膏生产石膏空心砌块,并对其砌筑墙体的保温性能进行了测试.研究表明,生产的脱硫建筑石膏空心砌块断裂荷载达到4.50 kN,其墙体的实测传热系数为1.06 W/(m2·K),保温性能明显优于烧结多孔砖和普通混凝土空心砌块.     

Synthesis and analysis of new humidity-controlling composite materials

Gypsum is a traditional building material. To improve the humidity-controlling properties of gypsum, we prepared a new type of humidity-controlling composite using the sol-gel method. Methods to determine the maximum equilibrium moisture content and speed of adsorption/desorption were subsequently applied to analyze the performance of the samples. The appearance and structural properties of the samples were characterized by scanning electronic microscopy (SEM). The experimental results show that the humidity-controlling gel with added LiCl exhibits high moisture storage and that the equilibrium maximum moisture content is 5.652 g/g at a 75.29% relative humidity (RH). A mass ratio of LiCl/sol=0.15 is demonstrated to be appropriate for the preparation of the new humidity-controlling composites. A coarse network with tiny pores is observed on the surface of the new humidity-controlling composites, and this pore network provides sufficient space for moisture adsorption.     

海藻酸钠对泡沫混凝土强度的影响

研究了海藻酸钠溶液的温度和掺量对泡沫混凝土抗压强度的影响,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和SEM测试技术,分析了海藻酸钠对泡沫混凝土抗压强度的影响机理。结果表明,在以双氧水为发泡剂的体系中,随着海藻酸钠溶液掺量的增加,泡沫混凝土的抗压强度呈先上升后下降的趋势,添加适量的海藻酸钠,可降低发泡孔径、促进水泥和生活垃圾焚烧炉渣的水化以及增强孔壁的密实度,从而使泡沫混凝土的抗压强度得到了显著的提高。     

不同吸湿官能团对高分子调湿材料吸湿和放湿性能的影响

以甲基纤维素、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺及甲基丙烯磺酸钠等合成具有不同官能团的湿度控制材料,通过间歇式吸附/脱附进行吸湿动力学实验和恒温脱附实验;采用TG-DTA和FTIR表征改性复合材料的热稳定性及其结构。实验结果表明:CaCl2改性可以明显提高高分子复合调湿材料的吸湿性能,其吸湿量随单体所含亲水基团的极性的增强而增加;含强极性的离子基团(—COOH和—SO 3-)高分子调湿材料的吸湿能力明显大于含非离子基团(—CONH2,—OH及—COOCH3)材料的吸湿能力,尤其是CaCl2改性聚甲基丙烯酸及甲基丙烯磺酸钠材料在相对湿度为100%的最大湿容量可高达2 g/g,而含非离子性基团(—CONH2,—OH及—COOCH3)弱极性基团的复合材料则比较容易脱附,CaCl2改性聚甲基丙烯酸甲酯材料在80℃于20 min内可以脱附80%吸附水,且所有材料在300℃以下具有良好的热稳定性。     

泡粒混凝土的力学性能与本构关系

考虑聚苯颗粒体积比及湿密度等级两个影响因素,配制了共计25组不同配比的泡粒混凝土.研究了加载速率对泡粒混凝土应力-应变曲线的影响情况,结果表明其应变率效应不明显;并研究了不同聚苯颗粒含量以及不同湿密度等级对泡粒混凝土的应力-应变曲线的影响情况,结果表明此材料的密度以及聚苯颗粒含量对其力学性能影响均很大,并表现出不同的规律性.通过对其弹性模量、压溃应力、压溃应变等参数的分析,结合试验结果,建立了该材料的单轴压缩唯象本构模型,通过试验结果与预测结果的比较,唯象本构模型与试验结果吻合较好.     

玻璃纤维增强泡沫混凝土性能试验研究

在泡沫混凝土中加入不同掺量玻璃纤维,制成纤维泡沫混凝土复合材料,测定了它的物理力学性能.结果表明,加入玻璃纤维增加了泡沫混凝土的抗压强度和抗折强度,极大地改善了韧性,并在一定程度上抑制了早期干缩开裂,而且对导热系数影响不大;因此,加入玻璃纤维可以有效改善泡沫混凝土的性能.     

基于正交试验下水温对泡沫混凝土性能的影响

为了排除多因素对试验结果产生的误差,研究了不同用水温度对泡沫混凝土性能和内部孔隙的影响,设置正交试验(三因素三水平)得出最佳的水胶比为0.6、粉煤灰最佳掺量为15％,胶粉最佳掺量为2％.在此基础上设置七个不同的水温温度(15、20、25、30、35、40、45℃),通过采集泡沫混凝土试件抗压强度、干密度、吸水率试验数据...     

飞机越界阻滞系统阻滞特性的数值仿真

为研究飞机越界阻滞系统的阻滞特性,以阻滞工程材料——泡沫混凝土的静态压缩和落锤冲击实验为基础,通过有限元程序分析确定了仿真计算的材料模型和参数,并对FAA（美国联邦航空局）的飞机阻滞试验进行数值模拟,验证了飞机阻滞的简化模型和数值模拟方法的可行性. 数值分析结果表明:阻滞效果随阻滞材料强度和铺设厚度的增大而增强,厚度达到临界值后阻滞效果减弱.      

内聚力模型在泡沫沥青混合料离散元模拟中的应用

为研究内聚力本构模型对泡沫沥青冷拌混合料的适用性,基于内聚力本构模型,结合Matlab软件"凸包法"和三维ODEC算法,建立了泡沫沥青冷拌混合料的三维模型试件.同时,对不同级配的混合料进行模拟劈裂试验,用对比分析和统计分析的方法观察数值模拟与室内试验的结果.研究结果表明:"凸包法"和三维ODEC算法相结合能够模拟泡沫沥青冷拌混合料中的粗集料棱角性,数值模拟的劈裂试验强度-变形曲线发展趋势和实际的劈裂试验规律基本相符.模拟数据与试验数据具有良好的相关性,表明内聚力本构模型的三维离散元模拟能有效应用于泡沫沥青冷拌混合料设计.     

加筋泡沫轻质土路基施工过程应力变形模拟分析

加筋泡沫轻质土对于治理软土路基病害有着重要作用,因此研究泡沫轻质土在路基施工应力变形规律对我国公路工程有着重要意义。本文通过使用FLAC3D软件,对以砂土和泡沫轻质土作为填料的软土路基上在施工过程中的应力以及位移变化规律进行了模拟和研究,得到了泡沫轻质土对路基的沉降、回弹和有效应力变化的影响情况。结果表明：使用泡沫轻质土进行填筑的路基,泡沫轻质土路基比普通填土路基在施工过程中产生的最大沉降有所降低,施工沉降显著减少。而使用加筋泡沫轻质土作为路基填料,可以在普通泡沫轻质土的基础上更加有效减小路基基底竖向应力,同时有效减小路基基底应力分布不均匀的问题。经过研究发现,在加筋率达到0.75%时,泡沫轻质土路基产生的最大基底沉降量最小。针对这一现象,本文分析了加筋泡沫轻质土的加固机理,提出了计算最佳加筋率的方法,完善了软土路基加固理论。