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化学外加剂对蒸压加气混凝土的性能影响开题报告

 2020-02-10 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

社会迅速发展带来了日益严重的资源短缺、能源枯竭以及环境污染问题,而建筑领域首当其冲。因此,世界各国对发展可持续性建筑以及使用绿色建筑材料提到前所未有的高度。加气混凝土具有高强度质量比、保温、防火以及耐久性好等特点,具有很好的应用前景。在欧洲地区和日本,加气混凝土的用量达到总建筑材料用量的60%左右;欧洲加气混凝土市场经历了两个重要转型:①从立方米产品向平方米产品的转变,也就是说,从标准的砌块产品向可现场组装的预制墙体系统的转变;②提升产品质量,开发了表面平滑的、不需要抹灰找平的板材制品。

我国正处于快速的社会发展期,庞大的人口规模吞噬着有限的自然资源,发展带来的问题尤为严重。满足人有所居需要数目可观的建材资源。单位体积加气混凝土由1/5 的固体材料和4/5 的气孔组成,在节材、节能和环保方面具有不可比拟的优势,应该是政府部门强势推广的建材产品。然而,长期以来我国加气混凝土行业的应用技术还比较落后,需要企业以及政府相关部门的投入进行研发或引进。

化学外加剂是实现建筑材料高性能化和功能化的关键,论文针对蒸压加气混凝土制备过程中化学外加剂使用水平低、研究结论不可靠等现状,开展减水剂、稳泡剂等对蒸压加气混凝土性能的影响研究,研究结果对蒸压加气混凝土的高性能化和功能化具有重要意义.

蒸压加气混凝土作为一种具有质轻、保温、隔声、抗渗等优异性能,兼具节能、节地、减少资源消耗的建筑材料,被广泛应用于内外墙体中。随着国家节能减排政策的逐步实施,蒸压加气混凝土也会越来越受到关注。

外加剂在蒸压加气混凝土制备过程中起到发气、稳泡、减水、调节孔径及分布等多方面作用,成为蒸压加气混凝土的核心材料。本文将对外加剂在蒸压加气混凝土中的应用现状进行综述,分析蒸压加气混凝土常用的外加剂种类及其对蒸压加气混凝土性能的影响。

现初步拟定使用减水剂和稳泡剂对蒸压加气混凝土进行研究。

目前,制备蒸压加气混凝土多采用铝粉发气,它在一定的温度环境下能够在碱性的料浆中与水反应,生成大量的氢气,具体反应式如下:

2Al 3Ca(OH)2 6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O 3H2

由反应式可见,2mol Al 全部反应生成3molH2,换算得1g Al 全部反应可生成1.24L H2,而且铝粉产量大,来源广泛,成本较低,产生的气泡细小而均匀,生产工艺上易操控,故此铝粉是现今生产蒸压加气混凝土制品应用最成熟和最广泛的发气剂。


由参考论文《粉煤灰加气混凝土复掺外加剂和矿渣的性能研究》中学习到,在粉煤灰加气混凝土中掺入减水剂,减水剂作为表面活性物质,在减去用水量、降低水料比情况下,其吸附-分散作用和润滑-湿润作用能够使料浆搅拌均匀、不会离散,达到浇筑要求的扩展度。避免通过减少用水量降低水料比,致使料浆稠度较大,黏度增长速度过快,在发气过程中约束气孔的均匀形成及坯体的正常涨大,造成加气混凝土孔结构不理想的情况。改善了加气混凝土内部的均匀性和密实性,毛细孔隙减少,孔壁更加密实,浇筑静养时间缩短,强度提高; 根据普通混凝土的水灰比定则: “对于一定材料,强度主要取决于一个因素,即水灰比。”从试验结果来看,加气混凝土的水料比对强度的影响和这一基本规律是一致的,经反复试验,继续增加减水剂掺量降低水料比,加气混凝土试件在蒸压出釜后会发生龟裂现象,切割后的试块出现裂纹。

表1是减水剂对蒸压加气混凝土试块的影响,由表可见,随着减水剂掺量的增加,水料质量比呈下降趋势,干密度呈上升趋势,质量吸水率呈下降趋势,抗压强度呈上升趋势。



表1 减水剂对蒸压加气混凝土的影响

减水剂掺量

水料质量比

干密度

质量吸水率

抗压强度

0.00

68

502.3

70

2.72

0.30

60

510.4

66

3.13

0.40

59

503.0

65

3.04

0.50

57

523.1

64

3.16

0.60

55

517.6

63

3.26


2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容:

(1)文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系;

(2)以高钙粉煤灰为主要原料,制备蒸压加气混凝土材料;

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:按照设计方案,制备核壳型净水材料。

第9-11周:研究不同功能型外加剂在净水材料的功能改性方法;测试净水效果,分析相关机理。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 袁润章. 胶凝材料学[m]. 武汉:武汉工业大学出版社, 1996

[2] 张继能. 加气混凝土生产工艺[m]. 武汉:武汉工业大学出版社, 1992

[3] yuanming song,chuanchuan guo, jueshi qian, tian ding.effect of the ca-to-si ratio on theproperties of autoclaved aerated concrete containing coal fly ash fromcirculating fluidized bed combustion boiler[j].construction and buildingmaterials 83 (2015) 136-142

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