利用河道疏浚底泥制备泡沫混凝土,研究了石灰、粉煤灰和微硅粉部分代替水泥,以及外掺偏硅酸钠、水玻璃和生物炭对所制备的底泥基泡沫混凝土抗压强度、导热系数和吸水耐水性能的影响。结果表明,微硅粉的加入优化了孔隙分布,可诱发火山灰反应,改善底泥基泡沫混凝土的综合性能;外掺2%的大麦草生物炭(500℃)可使底泥基泡沫混凝土的抗压强度提高14.2%,导热系数降低4.78%;添加石灰、粉煤灰和偏硅酸钠降低了泡沫混凝土的综合性能;水玻璃对泡沫混凝土的性能影响不大。

为分析发泡剂掺量、粉煤灰掺量对试件抗压强度、吸水率、导热系数、干密度的影响,开展了泡沫混凝土的配制和粉煤灰改性试验。结果表明,随发泡剂掺量增加,泡沫混凝土试件的强度、吸水率、干密度呈下降趋势,发泡剂掺量为1.25%时,泡沫混凝土试件的导热系数为0.2105 W/(m·K)、吸水率为18.3%,均达到最低值;随粉煤灰掺量增加,改性试件的强度下降、吸水率提高,导热系数和干密度均先升后降;粉煤灰掺量低于30%时,微集料效应明显;若提高粉煤灰掺量,会形成更多水化物,使导热系数下降。复合改性时,掺加碳纤维可提高试件强度,但若掺量过多,则会导致强度逐步下降;导热系数随碳纤维掺量的增加逐步下降。改性前后,各组试件的性能均满足规范要求。

泡沫混凝土因浆体密度小、黏度大、流动性较差,施工后需人工刮平作业。通过改变水灰比、外加剂,制备了A03~A05密度等级的不同流动性能的泡沫混凝土浆体,并研究了水灰比、外加剂对新拌泡沫混凝土浆体流变参数及流动性的影响。研究表明：水灰比增大,泡沫混凝土浆体极限剪切应力降低;减水剂掺量增加、促凝剂掺量降低均有利于泡沫混凝土浆体相对极限剪切应力与相对黏度的降低;增加水灰比,引入减水剂,有利于改善泡沫混凝土的流动性,实现新拌泡沫混凝土的自流平。

利用普通硅酸盐水泥与钛矿渣,采用物理发泡工艺在水料比0.35的条件下,制备了泡沫混凝土,并结合XRD、SEM对钛矿渣泡沫混凝土微观结构及组成进行了分析,同时研究了钛矿渣微粉掺量对泡沫混凝土气孔、抗压强度及收缩的影响。研究表明,钛矿渣掺入促使泡沫混凝土气孔变大;钛矿渣取代15%水泥制备的泡沫混凝土干密度为517.0kg/m^3,56d抗压强度增长22.5%,为3.8MPa,56d收缩降低36.5%,减小到2.45mm/m。

以低活度钛矿渣为原材料,制备出容重为700kg/m3的加气混凝土,同时以不同原材料掺量对加气混凝土强度的影响进行了研究,研究表明,添加NaOH能提高钛矿渣的活性,提高矿渣中SiO2在高温下的溶解度,从而提高试体抗压强度;加气混凝土的强度随着石灰掺量的增加而增大,掺量为25%时,前期有较高的强度,对后期强度影响较小;钛矿渣掺量在低于20%时,加气混凝土随钛矿渣的掺量增加而增大,但钛矿渣掺量不宜超过20%。

以黏土取代石英砂,采用普通硅酸盐水泥、高铝水泥和发泡剂等原材料制备黏土质泡沫混凝土。研究探讨了泡沫掺量和微硅粉掺量对黏土质泡沫混凝土表观密度、28d抗压强度、导热系数以及孔隙结构等物理性能的影响。试验结果表明,泡沫掺量和微硅粉掺量对泡沫混凝土的强度和保温隔热等性能有较大影响,其中泡沫掺量在40%～60%时最为合适。随着泡沫掺量的增大,导热系数不断减小,黏土质泡沫混凝土的表观密度和强度不断降低;随着微硅粉掺量的增大,黏土质泡沫混凝土的强度和保温隔热性能均得到提高。

通过化学方法制备轻质泡沫混凝土,分析了其结构形成机理,研究了发泡剂、激发剂、稳泡剂、料浆稠度与凝结时间及工艺条件等因素对性能的影响。通过优化选择,得到了性能优良的泡沫混凝土。

以P.O32.5级水泥、Ⅲ级粉煤灰为主要原料,采用外加剂单因素试验研究方法和塌模试验,研究了四种外加剂对泡沫混凝土性能的影响。结果表明:聚羧酸减水剂最佳掺量为2.5%,速凝剂最佳掺量为3%,PP纤维最佳掺量为0.4%,稳泡剂最佳掺量为0.06%。通过四种外加剂相互耦合,制备的泡沫混凝土能有效解决泡沫混凝土现浇承重墙体时容易出现的塌模、开裂等问题。

研究了乙烯-醋酸乙烯酯聚合物乳液（简称EVA乳液）对泡沫混凝土力学性能、收缩性能和孔结构的影响。结果表明：EVA乳液能显著提高泡沫混凝土的抗折强度,使抗压强度先提高后降低;EVA乳液掺量越大,龄期越长,改善泡沫混凝土收缩的效果越好;随EVA乳液掺量的增加,100μm内小孔数量逐渐减少,100~200μm气孔数量逐渐增加,400μm以上大孔数量逐渐增加,孔径呈增大趋势。

通过向低水灰比高流动性水泥浆中掺入不同比例的泡沫和EPS颗粒,制备了一系列200 kg/m3超轻EPS复合泡沫混凝土,并测试了强度、吸水率、软化系数、干缩、导热系数等性能。结果表明,EPS颗粒的引入可以提高复合体系的强度,降低吸水率,提高软化系数,降低干缩,不会明显影响导热系数,表明EPS可作为制备超轻泡沫混凝土的优质填充料。