一种泡沫混凝土制备中泡沫体积测算方法与流程

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种泡沫混凝土制备中泡沫体积测算方法。

背景技术：

泡沫混凝土作为一种新型节能建筑材料，首先它具有突出的轻质特点，在非承重结构中使用时可以大大降低建筑物的自重；其次是多孔的特点，泡沫混凝土中大量独立封闭的微孔存在，使其具有良好的保温、隔热、隔音等优良性能。

但泡沫混凝土的制备还存在以下几个问题：1.受发泡设备及手段影响，机械搅拌发泡方法往往达不到发泡剂说明中的发泡倍数，往往偏低；2.制备好的泡沫在与水泥浆混合搅拌的过程中由于挤压、失水等原因导致部分泡沫破碎，最终泡沫混凝土中泡沫量减少；3.泡沫混凝土初凝之前部分泡沫存在破碎、上浮等现象，导致泡沫混凝土塌陷及不均匀。以上几个问题将导致泡沫混凝土实测密度与设计密度相差较大，并且质量难以保证。

目前，研究人员多从发泡剂角度入手，研制更高效的发泡剂，如中国专利CN101638303公开了一种LC-01型泡沫混凝土发泡剂，报道称其较好地解决了泡沫混凝土发泡剂的发泡倍数及其泡沫与混凝土浆料接触时的稳定性的矛盾，但是在应用中受实际操作等因素影响，其发泡倍数仍然偏低，泡沫量少，导致泡沫混凝土实测密度与设计密度出现偏差。因此，如何解决实际施工过程中泡沫混凝土实测密度与设计密度相差较大成为研究人员亟待克服的的难题。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷和不足，本发明提供一种泡沫混凝土制备中泡沫体积测算方法，本发明突破传统思维，通过测算泡沫混凝土制备过程中的实际所需泡沫体积，从而有效解决实际施工过程中泡沫混凝土实测密度与设计密度相差较大这一难题。

本发明涉及以下技术方案：

一种泡沫混凝土制备中泡沫体积测算方法，测算步骤如下：

(1)通过测定混凝土拌合物的总体积、混凝土拌合物的实测密度和普通混凝土的密度，计算混凝土拌合物的泡沫体积；

(2)测定向所述混凝土拌合物中最初加入的泡沫量，计算气泡留存率；

(3)确定设计密度，并根据理论泡沫体积与向混凝土拌合物中最初加入的泡沫量之间的比值关系，计算需要加入的理论泡沫体积；

(4)由于泡沫减少不可避免，则混凝土拌合物实测密度较设计密度增大，向混凝土拌合物再补充一定的泡沫，通过所述混凝土拌合物的泡沫体积、需要加入的理论泡沫体积和气泡留存率计算得出再补充的泡沫掺量体积。

优选的，所述步骤(1)中，具体步骤如下：

测定混凝土拌合物的总体积、混凝土拌合物的实测密度和普通混凝土的密度，通过如下公式计算混凝土拌合物的泡沫体积：

其中，V_气指混凝土拌合物内泡沫体积，V_总指混凝土拌合物的总体积，ρ₁指混凝土拌合物实测密度，ρ指普通混凝土的密度。

优选的，所述步骤(2)中，具体步骤如下：

测定向所述混凝土拌合物中最初加入的泡沫量，则通过如下公式计算气泡留存率：

其中，k指气泡留存率，V₁'指向所述混凝土拌合物中最初加入的泡沫量。

优选的，所述步骤(3)中，具体步骤如下：

确定设计密度ρ₀，则通过如下公式计算需要加入的理论泡沫体积：

${V_0}^{\′}=\frac{(1-\frac{{\mathrm{\ρ}}_0}{\mathrm{\ρ}}){V_1}^{\′}}{1-\frac{{\mathrm{\ρ}}_1}{\mathrm{\ρ}}}$

其中，V₀'指需要加入的理论泡沫体积。

优选的，所述步骤(4)中，具体步骤如下：

由于泡沫减少不可避免，则混凝土拌合物实测密度较设计密度增大，因此需要向混凝土拌合物再补充一定的泡沫，根据如下公式计算补充的泡沫掺量体积：

其中，ΔV即为待补充泡沫掺量体积。

本发明还公开了所述测算方法在解决建筑施工中泡沫混凝土实测密度与设计密度相差较大中的应用。

本发明有益效果：本发明公开了一种泡沫混凝土制备中泡沫体积的测算方法，突破传统思维，通过精确计算待补充的泡沫体积，从而准确得到所需设计密度的泡沫混凝土，避免因泡沫量减少导致泡沫混凝土实测密度与设计密度出现偏差，有效提高了泡沫混凝土质量。

具体实施方式

实施例

一种泡沫混凝土制备中泡沫体积测算方法，测算步骤如下：

(1)测定混凝土拌合物的总体积、混凝土拌合物的实测密度和普通混凝土的密度，通过如下公式计算混凝土拌合物的泡沫体积：

其中，V_气指混凝土拌合物内泡沫体积，V_总指混凝土拌合物的总体积，ρ₁指混凝土拌合物实测密度。

(2)测定向所述混凝土拌合物中最初加入的泡沫量，则通过如下公式计算气泡留存率：

其中，k指气泡留存率，V₁'指向所述混凝土拌合物中最初加入的泡沫量。

(3)确定设计密度ρ₀，则通过如下公式计算需要加入的理论泡沫体积：

${V_0}^{\′}=\frac{(1-\frac{{\mathrm{\ρ}}_0}{\mathrm{\ρ}}){V_1}^{\′}}{1-\frac{{\mathrm{\ρ}}_1}{\mathrm{\ρ}}}$

其中，V₀'指需要加入的理论泡沫体积。

(4)由于泡沫减少不可避免，则混凝土拌合物实测密度较设计密度增大，因此需要向混凝土拌合物再补充一定的泡沫，根据如下公式计算补充的泡沫掺量体积：

其中，ΔV即为待补充泡沫掺量体积。

效果验证实验：

按常规方法制备设计密度为700kg/m³泡沫混凝土，制备方法如下：

(1)普通混凝土制备：取水泥2kg，粉煤灰0.6kg，减水剂13g，稳定剂5g，速凝剂8g混匀，然后加入水1L，搅拌均匀呈流态浆；

(2)泡沫制备：将发泡剂27g加入水中，搅拌制备泡沫；

(3)普通混凝土与泡沫混合：将步骤(2)中制备的泡沫计5.8L缓慢导入普通混凝土中，将二者混合均匀得混凝土拌合物；

(4)混凝土拌合物预制、浇筑：将步骤(3)得到的混凝土拌合物输送至模具中，灌满浆后抹平并用保鲜膜覆盖，养护3d后拆模，即为所制备的泡沫混凝土。

取步骤(3)制备得到的混凝土拌合物进行密度测试，因泡沫导入普通混凝土后泡沫量不可避免减少，实测密度偏大，实测密度为752kg/m³，使用本测算方法补充泡沫0.41L，对混凝土拌合物密度再次进行测试，测试结果为703kg/m³，实验结果表明本方法可有效解决泡沫混凝土实测密度与设计密度相差较大这一难题，提升泡沫混凝土质量。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围。