外挂墙板在建筑结构中广泛应用,新型泡沫混凝土外挂墙板与框架的连接节点对这种结构的安全性及可靠度有重要的影响。为研究该连接节点的受力机理及破坏模式,对两种配合比的泡沫混凝土分别预埋两种不同形式的节点,对其进行节点抗弯试验以及节点抗剪试验研究,系统对比不同形式的连接节点以及不同配合比的泡沫混凝土墙板对节点承载力的影响,分析墙板在荷载作用下的裂缝开展情况以及荷载-位移曲线。试验结果表明:双面钢板节点有良好的承载力、节点破坏后于墙板本身破坏,能实现墙板与框架安全有效的连接;在预埋双面钢板节点情况下,无陶粒配合比的泡沫混凝土与预埋节点的协同工作性能优于陶粒配合比的泡沫混凝土。

研究了水灰比对磷渣粉煤灰泡沫混凝土流动性、干密度、强度、干缩性能和吸水率的影响。结果表明,磷渣粉煤灰泡沫混凝土随着水灰比从0.35增加到0.55,泡沫混凝土的流动度增大,干密度先减小再增大,7d和28d的抗折、抗压强度先升高后降低,吸水率先降低后增大,收缩值先减小后增加。当水灰比为0.40时,泡沫混凝土的流动度、干密度、7d和28d的抗压强度、抗折强度、吸水率和收缩值等性能均达到最佳值。

研究了轻质泡沫混凝土在不同密度下的抗压强度和导热性能。结果表明,抗压强度和导热系数均随着干密度的增大而增大;建立了抗压强度和导热系数与干密度的非线性本构关系,可为泡沫混凝土用于建筑保温系统提供理论参考。

通过微机控制电液伺服机(300k N)对150mm×150mm×300mm泡沫混凝土棱柱体进行了轴心单轴压缩试验,测得泡沫混凝土弹性模量、应力-应变本构关系等力学性能。在ABAQUS中建立与实验尺寸相同的泡沫混凝土棱柱体三维模型,并设置泡沫混凝土材料本构关系参数。对模型采用时间-位移的线性加载方法进行了单轴轴心压缩模拟,以验证ABAQUS中泡沫混凝土模型的正确性。通过对模型输出的荷载-时间曲线、荷载-位移曲线、应力-塑性应变曲线分析表明,设置的ABAQUS泡沫混凝土模型能较好地模拟泡沫混凝土轴心单轴压缩实验结果。

以普通硅酸盐水泥为主要原料,采用双氧水为发泡剂,在不同配合比条件下研究了掺合料、不同水胶比时料浆稠度、料浆初始反应温度对泡沫混凝土气孔直径大小及气泡稳定性的影响。试验结果表明：双掺粉煤灰与矿渣粉各取代19%的水泥、水胶比为0.41、料浆初始反应温度为20-25℃时制得的泡沫混凝土气孔直径大小适中且气泡稳定不塌模。考虑综合影响因素,研究得到的泡沫混凝土性能稳定、配合比经济,达到节能减排的目的。

通过正交法对化学发泡镁水泥轻质泡沫混凝土影响因素进行了分析。结果表明,四个因素中磷酸对镁水泥混凝土强度影响最大,氯化镁用量对软化系数影响最明显。XRD分析表明样品中存在大量的5Mg(OH)_2·MgCl_2·8H_2O(相5)和少量的Mg(OH)_2,也有氯化镁相和氧化镁相。SEM分析表明,生成的518相以纤维状形式存在,夹杂在片状Mg(OH)_2之间。

通过正交设计试验,分析研究了影响化学发泡混凝土孔径大小的主要因素,其中增稠剂用量作用最为明显;孔径越小泡沫混凝土的吸水率越小。此外,孔径的分布也会影响吸水率,分布越均匀泡沫混凝土吸水率越小。

研究了不同浓度的海水对泡沫混凝土抗压强度和孔结构的影响。研究结果表明:随着海水浓度的提高,泡沫混凝土的7d,28d抗压强度均呈现先升高后降低的趋势;通过Matlab软件和IPP图像分析软件发现,在一定范围内提高海水浓度进行养护能降低泡沫混凝土的孔隙率,使其孔径分布更加均匀,平均孔径更小,单位面积气孔数更少,气孔平均形状因子更低。

采用物理发泡方式制备了不同密度等级泡沫混凝土,研究了泡沫混凝土经高温热处理后的性能和结构演化。结果表明:随热处理温度提高,各密度泡沫混凝土的质量损失增加、抗压强度降低、吸水率增加,且均在800℃时趋于一致。密度等级对高温热处理后的泡沫混凝土性能影响较为明显。在400℃以前,300~400kg/m^3密度等级的泡沫混凝土质量和抗压强度损失更大,吸水率增加更多;在600℃温度处理后,各密度等级的泡沫混凝土基本性能均出现明显下降;在800℃时,各密度等级泡沫混凝土基本性能趋于一致,质量损失为20%左右,质量吸水率为65%~70%,基本丧失抗压强度。

研究了优化明胶膜甘蔗纤维的制备工艺,并将其掺入泡沫中改善泡沫的性能,再使用此泡沫制备泡沫混凝土,研究其对泡沫混凝土基本性能的影响,并对其内部微观形貌进行观察和分析。试验结果表明,明胶膜甘蔗叶纤维改善了料浆固化沉降率、抗压强度、导热系数、干密度、吸水率及孔隙结构等泡沫混凝土的基本性能。