掺加纤维的高性能泡沫混凝土细观结构与宏观性能的关系研究
发布时间：2021-08-12 01:19
泡沫混凝土具有质轻、保温隔热、隔音抗震等优异的性能,是一种应用愈加广泛的新型环保建筑材料,常用于泡沫混凝土砌块、泡沫混凝土轻质隔墙板、现浇屋面泡沫混凝土保温层等。但其抗裂性能差、强度低的缺点限制了它的广泛应用,且目前大部分研究停留在基体材料对性能的影响,对孔隙结构研究较少。本文从机理出发,对掺加聚乙烯醇纤维的泡沫混凝土的孔结构的孔隙率、平均孔径、圆度值、孔径分布进行研究,探究其孔结构参数与宏观性能之间的关系。本文旨在改善泡沫混凝土强度低、抗裂性能差的特点,扩大泡沫混凝土的应用范围,同时为泡沫混凝土孔结构的调控提供理论支持。本文采用三因素（发泡剂、水胶比、纤维掺量）四水平正交试验探究不同因素对掺加聚乙烯醇纤维的泡沫混凝土宏观性能（干密度、抗压强度、抗裂性能）的影响,在此基础上通过图像处理、数值分析的方法研究了泡沫混凝土细观结构与宏观性能之间的关系,得到以下结论:（1）通过三因素（发泡剂、水胶比、纤维掺量）四水平泡沫混凝土正交试验,探究组成材料对泡沫混凝土宏观性能的影响规律,试验结果表明泡沫混凝土的干密度、抗压强度均随着发泡剂掺量的增大而减小,随着水胶比、纤维掺量的增大而先增大后减小;而抗...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
泡沫混凝土的制备工艺流程示意图[17]
华南理工大学硕士学位论文14(a)(b)(c)(d)图1-3纤维掺量与泡沫混凝土宏观性能关系图1-3总结了几位研究者对纤维掺量与泡沫混凝土宏观性能关系研究成果。从图1-3(a)可以看出，林秋旺、杨瑞环、白光、吕正航曲线总体上泡沫混凝土抗压强度随着纤维掺量的增大而先增大后减小，而邓均[59]曲线则呈现相反的趋势，但后期强度增长缓慢，表明纤维掺量超过某一个值时，抗压强度有可能比未掺加纤维时小，说明太大的纤维掺量会削弱抗压强度，而纤维掺量小亦起不到增强作用。图1-3(b)显示无论何种纤维，均可以有效抑制泡沫混凝土的干缩，干缩值随着纤维掺量的增大而减校从图1-3(c)、图1-3(d)可以看出加入纤维可以提高抗折强度和劈裂抗拉强度，且在某个掺量达到最高。1.2.1.3纤维长度对泡沫混凝土宏观性能的影响纤维长度也是影响泡沫混凝土性能的关键指标。当纤维过长时，极限延伸率增加，容易被搅拌拉长再发生卷曲变形，导致纤维分布不均，料浆出现局部大空隙，发生应力集中现象，抗压抗折强度发生大程度下降[83]，纤维太短极限应力发挥不出作用。杨瑞环[83]比较了PVA纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维分别在6mm、12mm、19mm下对泡沫混00.511.522.53纤维掺量kg/m35001000150020002500干缩值106邓均白光吕正航00.511.522.53纤维掺量kg/m3123456抗压强度MP杨瑞环邓均白光吕正航
第一章绪论15凝土宏观性能的影响。结果表明泡沫混凝土抗压抗折强度随着长度的增加而先增大后减校如果超过12mm，强度会大幅降低，12mm对比6mm强度增长不大。邓均[59]比较了6mm、12mm、19mm的PVA对泡沫混凝土性能的影响，得出泡沫混凝土的抗压抗折强度均随着长度增长而降低的规律；掺6mm纤维时，试块的28天抗压强度最高，比掺20mm时高出20.75%；掺6mm纤维时的干缩值最低，抗干缩能力较为理想。王康[80]研究了6mm~30mm的棉秆对泡沫混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响，结果显示11~15mm对提高抗压和劈裂抗拉较好。(a)(b)(c)(d)图1-4纤维掺量与泡沫混凝土宏观性能关系图1-4比较了不同的文献对纤维长度与泡沫混凝土的关系的研究成果。图1-4(a)、(c)表明随着纤维长度，抗压抗拉强度出现下降趋势；其干缩值不断增大，说明纤维长度越长对抗干缩越不利；泡沫混凝土的劈裂抗拉强度随着长度的增大而增大。在实际应用中，应综合考虑纤维对泡沫混凝土宏观性能的影响，明确所要针对的
【参考文献】：
期刊论文
[1]泡沫混凝土的研究和应用最新进展[J]. 周明杰,王娜娜,赵晓艳,赵晓辉. 混凝土. 2009(04)
[2]泡沫混凝土导热系数模型研究[J]. 周顺鄂,卢忠远,严云. 材料导报. 2009(06)
[3]压汞法测定多孔材料孔结构的误差[J]. 王红梅. 广州化工. 2009(01)
[4]基于人工神经网络的回弹-拔出综合法检测混凝土强度的研究[J]. 王立军,王铁成,李延涛,谢军,黄洪亮. 混凝土. 2008(12)
[5]利用神经网络预测混凝土的抗压强度[J]. 周梅,刘松,王海超,张心渊,王树德. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 1998(03)
硕士论文
[1]基于遗传算法优化神经网络的再生保温混凝土强度预测[D]. 赵敏.太原理工大学 2018
[2]硅酸钙板/纤维增强泡沫混凝土夹芯墙板若干工程性能的研究[D]. 林秋旺.华南理工大学 2017
[3]泡沫混凝土与全轻轻集料混凝土复合夹芯保温墙体材料的性能优化及界面增强[D]. 王果.华南理工大学 2017
[4]泡沫混凝土发泡剂性能研究[D]. 马平.西安建筑科技大学 2016
[5]基于神经网络的泡沫混凝土性能预测[D]. 傅沉.长安大学 2016
[6]高性能泡沫混凝土的研制及其在墙板中的应用[D]. 吴浩浩.合肥工业大学 2016
[7]泡沫混凝土气孔结构与性能研究[D]. 习雨同.南京航空航天大学 2016
[8]化学发泡泡沫混凝土孔结构的调控研究[D]. 陈海彬.华北理工大学 2015
[9]泡沫混凝土物理力学性能与孔隙特征的研究[D]. 齐玮.沈阳建筑大学 2016
[10]掺加细砂和粉煤灰的泡沫混凝土性能研究[D]. 耿纪川.大连理工大学 2014
本文编号：3337283
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
泡沫混凝土的制备工艺流程示意图[17]
华南理工大学硕士学位论文14(a)(b)(c)(d)图1-3纤维掺量与泡沫混凝土宏观性能关系图1-3总结了几位研究者对纤维掺量与泡沫混凝土宏观性能关系研究成果。从图1-3(a)可以看出，林秋旺、杨瑞环、白光、吕正航曲线总体上泡沫混凝土抗压强度随着纤维掺量的增大而先增大后减小，而邓均[59]曲线则呈现相反的趋势，但后期强度增长缓慢，表明纤维掺量超过某一个值时，抗压强度有可能比未掺加纤维时小，说明太大的纤维掺量会削弱抗压强度，而纤维掺量小亦起不到增强作用。图1-3(b)显示无论何种纤维，均可以有效抑制泡沫混凝土的干缩，干缩值随着纤维掺量的增大而减校从图1-3(c)、图1-3(d)可以看出加入纤维可以提高抗折强度和劈裂抗拉强度，且在某个掺量达到最高。1.2.1.3纤维长度对泡沫混凝土宏观性能的影响纤维长度也是影响泡沫混凝土性能的关键指标。当纤维过长时，极限延伸率增加，容易被搅拌拉长再发生卷曲变形，导致纤维分布不均，料浆出现局部大空隙，发生应力集中现象，抗压抗折强度发生大程度下降[83]，纤维太短极限应力发挥不出作用。杨瑞环[83]比较了PVA纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维分别在6mm、12mm、19mm下对泡沫混00.511.522.53纤维掺量kg/m35001000150020002500干缩值106邓均白光吕正航00.511.522.53纤维掺量kg/m3123456抗压强度MP杨瑞环邓均白光吕正航
第一章绪论15凝土宏观性能的影响。结果表明泡沫混凝土抗压抗折强度随着长度的增加而先增大后减校如果超过12mm，强度会大幅降低，12mm对比6mm强度增长不大。邓均[59]比较了6mm、12mm、19mm的PVA对泡沫混凝土性能的影响，得出泡沫混凝土的抗压抗折强度均随着长度增长而降低的规律；掺6mm纤维时，试块的28天抗压强度最高，比掺20mm时高出20.75%；掺6mm纤维时的干缩值最低，抗干缩能力较为理想。王康[80]研究了6mm~30mm的棉秆对泡沫混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响，结果显示11~15mm对提高抗压和劈裂抗拉较好。(a)(b)(c)(d)图1-4纤维掺量与泡沫混凝土宏观性能关系图1-4比较了不同的文献对纤维长度与泡沫混凝土的关系的研究成果。图1-4(a)、(c)表明随着纤维长度，抗压抗拉强度出现下降趋势；其干缩值不断增大，说明纤维长度越长对抗干缩越不利；泡沫混凝土的劈裂抗拉强度随着长度的增大而增大。在实际应用中，应综合考虑纤维对泡沫混凝土宏观性能的影响，明确所要针对的
【参考文献】：
期刊论文
[1]泡沫混凝土的研究和应用最新进展[J]. 周明杰,王娜娜,赵晓艳,赵晓辉. 混凝土. 2009(04)
[2]泡沫混凝土导热系数模型研究[J]. 周顺鄂,卢忠远,严云. 材料导报. 2009(06)
[3]压汞法测定多孔材料孔结构的误差[J]. 王红梅. 广州化工. 2009(01)
[4]基于人工神经网络的回弹-拔出综合法检测混凝土强度的研究[J]. 王立军,王铁成,李延涛,谢军,黄洪亮. 混凝土. 2008(12)
[5]利用神经网络预测混凝土的抗压强度[J]. 周梅,刘松,王海超,张心渊,王树德. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 1998(03)
硕士论文
[1]基于遗传算法优化神经网络的再生保温混凝土强度预测[D]. 赵敏.太原理工大学 2018
[2]硅酸钙板/纤维增强泡沫混凝土夹芯墙板若干工程性能的研究[D]. 林秋旺.华南理工大学 2017
[3]泡沫混凝土与全轻轻集料混凝土复合夹芯保温墙体材料的性能优化及界面增强[D]. 王果.华南理工大学 2017
[4]泡沫混凝土发泡剂性能研究[D]. 马平.西安建筑科技大学 2016
[5]基于神经网络的泡沫混凝土性能预测[D]. 傅沉.长安大学 2016
[6]高性能泡沫混凝土的研制及其在墙板中的应用[D]. 吴浩浩.合肥工业大学 2016
[7]泡沫混凝土气孔结构与性能研究[D]. 习雨同.南京航空航天大学 2016
[8]化学发泡泡沫混凝土孔结构的调控研究[D]. 陈海彬.华北理工大学 2015
[9]泡沫混凝土物理力学性能与孔隙特征的研究[D]. 齐玮.沈阳建筑大学 2016
[10]掺加细砂和粉煤灰的泡沫混凝土性能研究[D]. 耿纪川.大连理工大学 2014
本文编号：3337283
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3337283.html
