气凝胶含量对泡沫混凝土孔结构及性能的影响

付平 ，吴会军 ，2，李朋威

（1.广州大学 土木工程学院，广东 广州 510006；2.广州大学 建筑节能研究院，广东 广州 510006）

0 前言

泡沫混凝土是一种节能、环保型墙体保温材料，具有密度小、隔声、保温隔热性好、耐火性强和抗震性优良等特点，被广泛用于建筑节能等领域[1-4]。为了制备高性能泡沫混凝土，国内外学者做了大量研究，将各种性能不同的掺合料加入泡沫混凝土中，从而改善泡沫混凝土的性能。Aljoumaily等[5]研究了高炉矿渣作为粘合剂和填料对泡沫混凝土性能的影响，得出泡沫混凝土的28 d抗压强度虽从5.81 MPa提高至6.31 MPa，但其干表观密度达1300 kg/m3；郑念念等[6]研究了大掺量粉煤灰泡沫混凝土的性能，粉煤灰的掺量从30%增大至60%，抗压强度均在3.0 MPa以上，但泡沫混凝土的密度却超过了600 kg/m3。潘志华等[7]将矿渣、粉煤灰和硅灰混合料加入泡沫混凝土中，制得泡沫混凝土密度为430～1500 kg/m3、导热系数为0.16～0.75 W/（m·K）、抗压强度为1.1～23.7 MPa；贾兴文等[8]以发泡剂掺量为水泥的2.5%，石墨掺量为水泥的15%，制得石墨泡沫混凝土的抗压强度为0.7 MPa，导热系数为0.083 W/（m·K）。由此可见，各种外加料的掺入在增强泡沫混凝土某一方面的性能时，会导致其他性能减弱。强度高，密度与导热系数大；密度低，强度低或难以成型的矛盾仍然是泡沫混凝土存在的最大问题。

气凝胶是一种轻质多孔、非晶体固体材料，具有超级保温隔热性能[9-11]。常温下其导热系数可低至0.013 W/（m·K）、比表面积为1000 m2/g、密度为0.003 g/cm3，同时还具有高疏水性及良好的吸声和减震功能[12-13]。因此，将气凝胶掺入泡沫混凝土中具有降低泡沫混凝土的自重和填充气孔孔隙的潜在优势，有望在低孔隙率下制备出低密度、低导热系数的泡沫混凝土。……