在本文中,我們提出了一種方法來控制氣硬性礦物結合泡沫混凝土的特性,這有助于擴大這些建材的應用類型。通過這種方法,將使眾所周知的制造流程得到進一步發展,以此新產生的輕量級混凝土將得到可重現的特點。這樣,現代建筑任務的要求得以滿足,當然也包括設計領域。為描述和評價礦物結合泡沫材料的微觀結構,光學顯微鏡與數字圖像分析相結合[16]以及掃描電子顯微鏡是合適的工具。
2 技術基礎
泡沫是一種由氣體、液體和/或氣體和固體組成的分散系統,其中氣體體積的比例占主導地位。在所有泡沫中,每一個氣泡都有一個封閉的空腔,和相鄰氣泡之間沒有氣體連接。在泡沫中,氣體是一個間歇性或者分散的相,而連續相以基質或液相[8]存在。
泡沫混凝土要得到其結構是通過使用泡沫發生器或向水泥漿體引入發泡劑,用快速旋轉的攪拌混合器發泡實現的。漿體由膠凝材料(通常是水泥)、級配合理的石英砂、水和泡沫外加劑組成的。發泡成型后,混凝土在正常大氣條件下硬化。
在機械發泡過程中,泡沫劑被添加到砂漿中。無數的氣泡通過高速攪拌機機械的引入。一個相對不穩定的泡沫會發展為一個不規則和未定義的孔結構[11]。在實踐中,更常見的制造方法是物理發泡。預先制備的由水和化學外加劑組成的泡沫以外加組分形式混合到砂漿中。在這些條件下,會產生更穩定和具有優良細孔的砂漿[11] 。
蒸壓加氣混凝土常用于建筑砌塊、墻壁和天花板、非承重結構以及鋼筋增強結構組分。這些建筑單元用于建房和工業建筑結構中。目前泡沫混凝土的主要應用領域是回填和找平。到目前為止,還不能用合適的材料實現其作為建筑結構材料用于承重結構單元中。
泡沫的孔隙特性對礦物結合泡沫材料的物理力學特性影響顯著。重要的不僅僅是強調氣孔,而且還有毛細管和凝膠孔隙的特征。氣硬性泡沫混凝土技術應用的可能性強烈的限制于其物理力學特性。一方面,這歸結于高水含量的新拌砂漿,另一方面歸結于產生泡沫方法的不足,這些方法用今天的一般操作程序不能保證最佳的孔隙分布。
對于作為承重建筑單元應用很有必要的強度目前只能在飽和蒸汽的氣氛中以大約190℃,1.2N/mm2來蒸壓硬化獲得。除此之外,將Ca(OH)2和SiO2轉化為硅酸鹽水合物(CSH)的轉換也可能是由這個過程得到的,它也降低了固體的收縮趨勢。