泡沫混凝土氣孔結構與性能研究.pdf

1、泡沫混凝土作為一種新型的輕質保溫隔熱建筑材料，在實際工程中得到了廣泛的應用。論文研究分析了兩種干密度等級泡沫混凝土在不同配合比參數(shù)下的細觀氣孔結構特征及其對宏觀性能的影響；以氣孔結構試驗結果為幾何參數(shù)，通過建立對應的單元模型對泡沫混凝土進行受壓和導熱的有限元計算。
　?。?）以等效平均孔徑、孔隙率和圓度值為主要性能指標，通過正交試驗系統(tǒng)的研究不同水膠比、粉煤灰摻量、砂膠比和發(fā)泡劑稀釋倍數(shù)對兩種干密度等級（600kg/m3和900k

2、g/m3）泡沫混凝土細觀結構的影響。發(fā)現(xiàn)孔隙率隨水膠比和粉煤灰摻量的增大而減小，隨砂膠比的增大而增大，其中受水膠比的影響最大；等效平均孔徑與水膠比、粉煤灰摻量和砂膠比均呈正相關關系，其中，600級泡沫混凝土的三項影響因素極差分別為0.045、0.097和0.079；孔隙圓度值與等效平均孔徑相關，隨孔徑的增大而減小。
　?。?）以吸水率和強度比作為泡沫混凝土氣孔結構的評價指標，通過曲面公式擬合的方法研究了不同孔隙率和等效平均孔徑對泡

3、沫混凝土宏觀性能的影響。結果表明吸水率與孔隙率、平均孔徑均成正相關關系，其中900級泡沫混凝土吸水率為14.12％~17.23%；強度比主要隨著孔隙率的增大而增大，孔徑對其影響相對較小，呈波動性變化，擬合公式為此處公式省略:R2=0.9319。
　?。?）以孔隙率和平均孔徑為幾何參數(shù)，建立泡沫混凝土細觀單元模型，對模型施加1.0MPa和試驗抗壓強度的壓應力荷載進行有限元計算。計算結果表明較大Von Mises應力分布在以模型參數(shù)a

4、為中心的部分區(qū)域，為施加荷載的7~27倍；兩種荷載下的應力比誤差為0%~4%；理論計算應力比與試驗測試強度比誤差為15.58%~31.24%。
　　（4）通過相同的泡沫混凝土模型，利用fluent軟件以50K溫差荷載進行導熱計算，結果表明，在泡沫混凝土導熱計算有限元模型中，孔隙內部的溫度均高于其周圍基體材料部分的溫度2K~5K；計算所得導熱系數(shù)比均小于試驗所得，誤差為13.09%~17.98%；同時導熱系數(shù)比主要與孔隙率相關，隨孔