泡沫混凝土制备相关技术研究

论文摘要

本论文对泡沫混凝土的相关技术进行了研究,包括优质发泡剂的合成与改性、发泡剂与泡沫混凝土的和易性、优质泡沫混凝土的制备等。首先对蛋白质型和松香型泡沫混凝土所用发泡剂的合成及改性进行了研究。在分析了影响合成过程、发泡剂发泡效率和泡沫稳定性因素的基础上,确定了上述两类发泡剂的最佳工艺合成条件。综合考虑两类发泡剂的合成条件、性能和成本等因素,认为松香Ⅱ型发泡剂作为泡沫混凝土发泡剂更为合适。在Ca（OH）2水解法、NaOH水解法、Ca（OH）2-NaOH联合水解法合成蛋白质型发泡剂母液方法中,以Ca（OH）2水解法制备的发泡剂母液发泡性能和泡沫稳定性均相对理想。其适宜的合成条件为:水250ml,牛蹄角粉25g,Ca（OH）23.5g,NaHSO31g,沸煮4小时。对蛋白质型发泡剂的改性作用发现,三乙醇胺掺量为0.3～0.5%时,泡沫稳定性得到改善;烷基苯磺酸钠掺量为0.7～1.3%时,发泡倍数和稳定性都有了改善;当同时添加烷基苯磺酸钠掺入0.7%,三乙醇胺掺入0.3～1.0%时,发泡倍数增大,而且泡沫体积下降缓慢。以水解剂E和水解剂F为碱性介质借助于正交试验方法对松香型发泡剂的合成条件进行了优化,分别得到两种相应的松香Ⅰ型（NaOH为碱性介质）和松香Ⅱ型（水解剂F为碱性介质）发泡剂。振荡法发泡试验结果表明,松香Ⅰ型发泡剂优于松香Ⅱ型发泡剂。通过压缩空气发泡法进一步比较了蛋白质型、松香Ⅰ型和松香Ⅱ型三种发泡剂的发泡能力和泡沫稳定性,结果表明蛋白质型发泡剂的原液发泡倍数为60,泡沫稳定时间为200min;松香Ⅰ型发泡剂的原液发泡倍数为412,泡沫稳定时间为180min;和松香Ⅱ型发泡剂的原液发泡倍数为275,泡沫稳定时间为250min。泡沫混凝土强度试验结果表明,用蛋白质型发泡剂制备的干容重为850kg/m3的泡沫混凝土7d强度为4.4MPa;用松香Ⅰ型发泡剂制备的干容重为857kg/m3的泡沫混凝土7d强度为4.0MPa;用松香Ⅱ型发泡剂制备的干容重为879kg/m3的泡沫混凝土7d强度达到5.1MPa。另外,据估算蛋白质型发泡剂成本为1400元/t,松香Ⅰ型和松香Ⅱ型发泡剂成本低,大约为1250元/t。采用松香Ⅱ型发泡剂对泡沫混凝土的制备技术和提高其强度的技术措施进行了深入探讨,结果表明对于干容重为300kg/m3的泡沫混凝土,适宜成型的水

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 立论依据
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 前言
• 1.2.2 泡沫混凝土的特性和应用现状
• 1.2.3 泡沫混凝土的生产工艺及研究状况
• 1.2.4 发泡剂的研究现状及进展
• 1.2.5 存在问题及可能的解决途径
• 1.3 课题提出、研究内容和研究目标
• 1.3.1 课题提出
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究目标
• 第二章 原材料及实验方案
• 2.1 试验原材料及其性质
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 陶粒
• 2.1.3 膨胀珍珠岩
• 2.1.4 牛蹄角
• 2.1.5 改性剂
• 2.1.6 显色剂
• 2.1.7 松香
• 2.1.8 骨胶
• 2.1.9 减水剂
• 2.1.10 其他化学试剂
• 2.2 试验研究方案
• 2.2.1 发泡剂合成的研究方案
• 2.2.1.1 蛋白质型发泡剂合成的研究方案
• 2.2.1.2 松香型发泡剂合成的研究方案
• 2.2.2 性能测定方法
• 2.2.2.1 发泡剂性能测定方法
• 2.2.2.2 泡沫混凝土性能测定方法
• 第三章 蛋白质型发泡剂合成工艺探索
• 3.1 概述
• 2 水解法合成发泡剂母液'>3.2 Ca（OH）₂水解法合成发泡剂母液
• 3 掺量对发泡剂性能的影响'>3.2.1 NaHSO₃掺量对发泡剂性能的影响
• 3.2.2 水解时间对发泡剂性能的影响
• 3.3 NaOH 水解法合成发泡剂母液
• 2 复合水解法合成发泡剂母液'>3.4 NaOH-Ca（OH）₂复合水解法合成发泡剂母液
• 3.5 小结
• 第四章 蛋白质型发泡剂的泡沫稳定性改性研究
• 4.1 概述
• 4.2 表面活性剂稳泡作用的主要原因
• 4.3 发泡剂的泡沫稳定性改性研究
• 4.4 小结
• 第五章 松香型发泡剂的合成工艺探索
• 5.1 概述
• 5.2 松香Ⅰ型发泡剂的合成研究
• 5.2.1 松香Ⅰ型发泡剂的正交试验
• 5.2.2 泡沫体积和泡沫稳定性的正交试验结果分析
• 5.2.3 松香Ⅰ型发泡剂合成工艺的确定
• 5.3 松香Ⅱ型发泡剂的合成研究
• 5.3.1 松香Ⅱ型发泡剂的正交试验
• 5.3.2 松香Ⅱ型发泡剂的正交试验结果分析
• 5.4 松香Ⅱ型发泡剂合成工艺及参数确定
• 5.5 小结
• 第六章 松香型发泡剂与蛋白质型发泡剂性能比较
• 6.1 概述
• 6.2 发泡剂的参数确定及泡沫混凝土制备方法
• 6.2.1 压缩空气发泡法比较发泡剂性能
• 6.2.2 泡沫混凝土制备方法
• 6.3 不同发泡剂对泡沫混凝土力学性能的影响
• 6.4 泡沫混凝土内部孔结构比较
• 6.5 发泡剂成本预算
• 6.6 小结
• 第七章 泡沫混凝土的性能
• 7.1 概述
• 7.2 泡沫混凝土浆体流动性测定
• 7.2.1 低容重泡沫混凝土制备的适宜流动性范围
• 7.2.2 高容重泡沫混凝土制备的适宜流动性范围
• 7.3 低容重和高容重泡沫混凝土制备
• 7.3.1 低容重泡沫混凝土的制备
• 7.3.2 高容重泡沫混凝土的制备
• 7.3.2.1 水灰比对泡沫混凝土强度的影响
• 7.3.2.2 泡沫混凝土吸水率的变化
• 7.3.3 减水剂对泡沫混凝土性能的影响
• 7.4 泡沫混凝土孔结构分析
• 7.5 多孔材料复合泡沫混凝土的吸声性能探讨
• 7.5.1 陶粒复合泡沫混凝土的吸声性能探讨
• 7.5.2 膨胀珍珠岩复合泡沫混凝土的吸声性能探讨
• 7.6 多孔材料复合泡沫混凝土孔结构分析
• 7.7 小结
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 附录1 角蛋白性质
• 附录2 发泡剂材料成本估算
• 参考文献
• 成果
• 致谢