摘要
泡沫混凝土，是一类具有轻质、保温隔热、吸音、耐火和减震等特性的新型建筑保温材料。本文在干密度等级A05泡沫混凝土的基础上，研究了减水剂、稳泡剂、速凝剂、硅灰、凹凸棒土和玻璃粉单掺时对泡沫混凝土流动性、力学性能、保温性能、干缩、吸水性和耐水性的影响，并采用田口法，针对力学性能进行外加剂与掺合料复合的配合比优化，研究最优组对泡沫混凝土性能的影响，得到以下结论： （1）外加剂单掺对泡沫混凝土性能的影响规律。由于聚羧酸减水剂掺量的逐渐增加，泡沫混凝土的流动度逐步增大，抗压强度和比强度在提高后逐渐降低。随着稳泡剂、无碱和铝酸盐类速凝剂掺量的增加，泡沫混凝土的流动度、抗压强度和比强度均先增大后逐渐减小。相比于基准组，当减水剂、稳泡剂、无碱速凝剂掺量分别为0.15%、0.2%、1.5%时，泡沫混凝土28d抗压强度、比强度到达峰值，导热系数和吸水性降低，耐水性提高。泡沫混凝土中分别加入0.15%减水剂和0.2%稳泡剂，干缩减小，但加入1.5%无碱速凝剂，干缩会增大。 （2）掺合料单掺对泡沫混凝土性能的影响规律。随着硅灰和凹凸棒土掺量的增加，泡沫混凝土的流动度降低，随着玻璃粉掺量的增大，流动度先提高后降低。泡沫混凝土抗压强度和比强度随着硅灰、凹凸棒土和玻璃粉单掺量的增加呈现先增大后减小的趋势，当6%硅灰（GB）、3%凹凸棒土和15%玻璃粉单掺时，泡沫混凝土28d抗压强度和比强度达到峰值，干缩减小。另外，3%凹凸棒土的加入，泡沫混凝土比强度提高了127.5%，且保温性和耐水性提高，吸水性降低。 （3）利用田口法设计与优化外加剂与掺合料复合配合比，在固定减水剂和CMC-Na掺量基础上，研究了三个控制因子（硅灰、凹凸棒土和玻璃粉）对响应值（泡沫混凝土28d抗压强度和比强度）的影响，通过均值分析、信噪比分析、方差分析、残差分析、优化结果预测及检验，确定了复掺力学性能最优配比，即0.15%减水剂、0.2%CMC-Na、6%硅灰（GB）、2%凹凸棒土和10%玻璃粉。当选用复掺力学性能最优配比时，泡沫混凝土导热系数、干缩和吸水率明显降低，耐水性提高。 （4）选取6种外加剂与掺合料单掺力学性能最优组以及外加剂与掺合料复合力学性能最优组，通过微观结构分析，与基准组相比，泡沫混凝土总孔隙率和平均孔径小幅降低，生成大量水化产物，裂缝较少，微观结构较密实。无害孔、少害孔和小孔喉增加，有害孔、多害孔和大孔喉减少，孔隙分布较均匀。
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