[发明专利]泡沫混凝土的配比设计方法及其制备方法

说明书

本发明提供一种泡沫混凝土的配比设计方法及其制备方法，所述配比设计方法包括如下步骤：确定需要制备的泡沫混凝土中的气孔量；选定泡沫混凝土所用的材料，且泡沫混凝土所用的材料至少包括泡沫剂、胶凝材料、骨料和水；根据气孔量，确定泡沫混凝土内部气孔中气体的体积；根据泡沫混凝土内部气孔中气体的体积，确定泡沫混凝土中泡沫剂的质量；根据气孔量，确定泡沫混凝土硬化后所形成的固体的体积；根据泡沫混凝土硬化后所形成的固体的体积，确定泡沫混凝土中胶凝材料的质量、水的质量和骨料的质量；根据泡沫混凝土中泡沫剂的质量、胶凝材料的质量、水的质量和骨料的质量，得到泡沫混凝土中的泡沫剂、胶凝材料、骨料和水之间的配比。

技术领域

本发明涉及土木工程材料领域，尤其涉及一种泡沫混凝土的配比设计方法及其制备方法。

背景技术

目前，我国正深入贯彻执行建筑节能环保政策，为了响应国家发展绿色建筑和循环经济的号召，泡沫混凝土因其保温隔热性能优异、轻质、隔声耐火性能好、抗震性能优越等特点，从众多建筑保温材料中脱颖而出，广泛应用于屋面、外墙、地面等保温隔热设计施工中。依据工程实际需要对泡沫混凝土进行性能设计与制备是泡沫混凝土材料研究的方向。

泡沫混凝土是由以水泥为主要胶凝材料，并在骨料、外加剂和水等组分制成的料浆中引入气泡，经混合搅拌、浇筑成型、养护而成的具有封闭气孔的孔结构的轻质混凝土。

目前，依据干密度进行泡沫混凝土的配比设计是主流，而由于气孔量是衡量泡沫混凝土质量好坏的关键性能指标之一，在采用干密度进行泡沫混凝土的配比设计后，还需要考虑泡沫混凝土的气孔量如何确定。现有泡沫混凝土的气孔量确定方式有两种：一是通过干密度进行估算，此时必然大大增加了计算复杂度；二是在泡沫混凝土制备出来后再通过试验进行实测，此时必然增加了检测设备和人力实测成本。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，在第一方面，本发明提供了一种泡沫混凝土的配比设计方法，所述配比设计方法包括步骤：

确定需要制备的泡沫混凝土中的气孔量；

选定需要制备的泡沫混凝土所用的材料，且所述泡沫混凝土所用的材料至少包括泡沫剂、胶凝材料、骨料和水；

根据所述气孔量，确定所述泡沫混凝土内部气孔中气体的体积；

根据所述泡沫混凝土内部气孔中气体的体积，确定所述泡沫混凝土中泡沫剂的质量；

根据所述气孔量，确定所述泡沫混凝土硬化后所形成的固体的体积；

根据所述泡沫混凝土硬化后所形成的固体的体积，确定所述泡沫混凝土中胶凝材料的质量、水的质量和骨料的质量；

根据所述泡沫混凝土中泡沫剂的质量、胶凝材料的质量、水的质量和骨料的质量，得到所述泡沫混凝土中的泡沫剂、胶凝材料、骨料和水之间的配比。

进一步的，所述气孔量记为α，所述泡沫混凝土内部气孔中气体的体积记为V_q，则V_q＝N×α，其中，N为所述泡沫混凝土的总体积。

进一步的，根据所述泡沫混凝土内部气孔中气体的体积，确定所述泡沫混凝土中泡沫剂的质量，包括步骤；

根据所述泡沫混凝土内部气孔中气体的体积，确定所述泡沫混凝土中泡沫的体积；

根据所述泡沫混凝土中泡沫的体积，确定所述泡沫混凝土中泡沫的质量；

根据所述泡沫混凝土中泡沫的质量，确定所述泡沫混凝土中泡沫剂的质量。

进一步的，所述泡沫混凝土内部气孔中气体的体积记为V_q，所述泡沫混凝土中泡沫剂的质量记为m_j，则：

V_p＝K·V_q