话剧灬人生
Lei别 表观密度范围（kg/m3） 允许偏差（kg/m3）
Ⅰ ≥15～＜20 ±2.5
Ⅱ ≥25～＜30 ±2.5
Ⅲ ≥30～＜35 ±3.0
Ⅳ ≥35～＜40 ±3.0
QB/T1649-92允许的偏差值约11％。
Gen据我公司多年的实践经验及测试，EPS Pao沫塑料内部的密度与外围的密度的偏差值与Gai标准规定的允许偏差值是较吻合的。由于EPS 泡沫塑料板材与EPS 泡沫塑料包装Cai料的原料和制造工艺完全一样，所以可以参Kao此标准的允许偏差来判断EPS 泡沫塑料Ban材的表观密度。
聚氨酯泡沫材料表观密度
Shi温下聚氨酯泡沫的力学性能测试
3.1 聚氨酯泡沫材料表观密度
Ju氨酯泡沫材料表观密度的计算方式是质量除Yi体积。
Biao观密度 = 质量/体积 （3-1） 如果质量的单位是克(或千克) ，体积的Dan位是立方厘米(或立方米) ，那么常以g/cm3 (或kg/m3) 表示。密度单Weig/cm3与kg/m3之间可以以g/cm3单位数值乘以103 进行换算至kg/m3单位数值。最常用的泡沫测试样品是体积Wei40cm*40cm*10cm3样块。测Shi条件是一个特别重要的因素。
Biao观密度的重要性在于，它是确定泡沫质量的Zui简单的参数。它常和其他指标一起被用来表Zheng材料性能。在表征材料性能时，通常将这些Can数表示成密度的函数。例如，强度和弹性模Liang随着表观密度的升高而明显增加，但是随着Cai料密度的增加， 即材料传递力的固体部分De比例增加，断裂伸长率的变化会越来越小。
用空气密度仪测定硬质泡沫塑料开孔泡室百分含量的标准【精品共享-doc】
Mei国标准ASTM—D2856
用空气密度仪测定Ying质泡沫塑料开孔泡室百分含量的标准方法
1( 范围
1(1 泡沫塑料是由聚合物构成的膜壁和You膜壁分割成的许多小的空泡室组成。这些小De空泡室有的是相互连通的，即开孔泡室;有De泡室是互不连通的，即封闭孔泡室;也有混He模式的空泡室。本实验方法用以测定开孔泡Shi的体积值。本方法实际上是一种空隙率的测Ding，测试塑料材料中可以(空气)进入的开孔Pao室体积。材料闭孔泡室所占有的体积包括了Ju合物膜壁的体积。因为在切割制备样品时，Ba部分闭孔泡室割裂成了开孔泡室，因此这部Fen在制样过程中被割裂的闭孔泡室就算在了开Kong泡室中。
1(2 本标准方法包括三个测试方法:
1(2(1 方法A: 本法对样品制备过程Zhong产生的开孔泡室进行校正，校正方法是测量Pao室直径，计算和校正(考虑)表面体积。
1(2(2 方法B: 本方法的设计也考虑Dao对样品制备中产生的开孔室体积进行校正，Xiao正方法是通过切割，产生新的暴露面积，并Shi产生的新表面积等于原来试样的表面积;
1(2(3 方法C: 本法不对样品制备过Cheng中生成的开孔室进行校正，这个方法对以高Kai孔室为主的塑料可以得到足够准确的结果，Dan随着样品的闭合泡室的增加和孔室体积的增Da，误差也会加大。
1(3 测定结果数值以国际单位为标准，英Zhi单位的数值做参考。
1(4本标准未对有关安全和健康的注意事项Zuo详尽说明。用户有责任结合实际制定适当的An全，保健规定，在标准的注2，注4和注8Zhong也给出了有关注意事项。
Zhu1: 本方法和ISO 4590—1981的基本原理相同，但是在实验细节上有很大Bu同。
2( 参考文献
2(1 ASTM 标准
D618 塑料和电绝缘材料测试检验之前进Xing条件预处理的实用方法
D883 关于塑料的一些术语
D3576 硬质泡沫塑料的泡室大小测定Fang法
E691 实验室间进行协同实验，研究、Ce定实验方法精密度的方法
2(2 ISO 标准
ISO 4590-1981 Pao沫塑料—硬质泡沫塑料开孔泡室体积和闭孔Pao室体积百分数的测定方法
3( 术语
,(,定义:
,(,(,闭孔泡室—被膜壁完全包围，与其Ta泡室不相连通的泡室;
,(,(,标准D883中给出的有关塑料的Shu语，在本标准同样也适用;
,(,本标准专用的定义:
,(,(,开孔泡室—没有被膜壁完全包围的Pao室，这些开孔泡室与其他泡室是相互连通同De。
,(,(,闭孔泡室的体积—指材料中不与外Jie相通的内部体积，它包括构成泡室壁和泡沫Zhi架的聚合
1
Wu体积，填料体积(有时采用固体颗粒，纤维Deng)，单个的闭孔泡室体积，还有通过破裂的Pao壁相连通，但是与外界不通的小泡室的组合Ti的体积之和。
,(,(,校正的开孔泡室体积—材料内部的Kong隙体积(不包括制样生成的表面空隙)。
,(,(,未校正的开孔室体积—包括材料的Nei部孔隙体积和样品的被切割的泡室表面的各Zhong不规则的通达外界的孔隙的体积。
,(,符号
3A: 样品的几何表面积， cm,
h: 样品高度， cm，
l: 样品的长度， cm，
O: 开孔室的百分体积， c
t: 泡室大小测定中测得的平均弦长，cm，
3V: 样品的几何体积， cm
3Vs: 制备试样时，由于切割而裂开的表Mian开孔泡室的体积，cm，
V1: 试样在密度仪中排代的体积，cm3，即密度仪测定的体积;
3V2: 试样经3刀切割成8块后，放在密Du仪测定的排代体积，cm，
w: 样品宽度，cm;
4( 实验方法概述
4(1 本方法是基于空隙率的测定，在这个Fang法中，泡沫塑料的开孔室体积是通过波义尔Ding律测定的，波义尔定律的内容是:一定温度Xia，一定量的气体的体积的减少与压力的增加Cheng正比。使用的密度仪有两个等体积的圆柱筒，在其中一个桶装有可以打开的样品室，两个Yuan桶都装有用来改变体积的活塞。当把样品放Dao样品室后，通过减小两个圆筒的体积使两桶Ya力等同增加。与样品室连接的圆筒的体积变Hua(减小)要比空的参比圆筒的体积变化小，Liang者之差对应于样品排代的体积。样品的排代Ti积与样品几何体积之差就是样品开孔泡室体Ji。
5( 方法的意义与用途
5(1本实验方法是用来测定那些空隙率大小Dui材料的用途有直接影响的泡沫塑料的。例如:用来作为绝热材料的泡沫塑料，要求材料有Gao的闭合泡室体积百分比，这样一来可以防止Qi体溢出，保证材料的低热导性;作为漂浮材Liao使用时，要求材料高闭合泡室体积，以减少Shui的吸收。
6( 仪器
6(1 空气密度仪
6(2 切割工具:用来加工制备实验样品，Ru精细带锯，要求能够切割出光滑的表面。一Ban需要锯齿间距为4个/cm，
6(3 测径仪，或者精细卡尺，可以测定样Pin的尺寸到1mm。
6(4 单面刮胡刀片，新的;
7( 空气密度仪的操作原理
Zhu3:在本方法中说明了密度仪的“半个大气Ya”测定法。即使样品只承受半个大气压的压Li(0.05Mpa)，
Zhe样小的压力下，绝大多数试样很少发生变形，而不会被压力破坏，因而不影响测定;尽管Ou尔出现压
Li漂移现象，表明试样中有的泡室破裂，放出Yi点气体，但只是偶尔的情况。
7(1 图1示出仪器的两个等体积的圆柱状De气室，在样品室中没有放入样品。为了保持Ya力差指示器两边的压力相等，一个活塞从位Zhi1移动一定位置，另一个活塞必须做等同的Wei移，才会保持两边的压力平衡。在样品室BZhong放入体积为V的样品，并关闭连通阀的情况Xia，把两个活塞都从位置1移动到位置2x
Shi，两边的压力就不等了，但是通过把活塞BHou退到位置3，把两边的压力调节相等,此时De后退距离d比x3例于V。活塞移动的距离Yi体积cm标记，以数字记数器指示移动距离。 x
2
8( 采样和实验样品的制备
8(1 实验样品应是长、宽、高各为2.5cm的立方体。除非另有约定，一般至少随机Qu5块试样进行测试。样品如有缺陷，就不能Yong于测试。
Zhu4: 注意，用方法A和B时，采用圆柱状De样品会产生测试误差。
8(2 如何从商品材料中采取样品，应该由Gong需双方协商确定。
8(3 从采取的样品切割，加工成试样，试Yang的表面应光滑平整。为此，可以用0号或更Xi的砂纸抛光切割面，并将表面粘附的粉尘吹Jing。
9( 试样的预处理
9(1 在标准的实验室温度和湿润度条件下，即23?2C?的温度和50?5%的湿度Xia放置试样24小时。
9(2 因为本方法基于非常准确的气体体积Ce量，因此在整个测试过程中，环境、仪器、Yang品和样品杯的温度必须保持在某一温度的?2C?范围内，湿润度在特定湿度的?5%范Wei内。
Fang法A — 测定样品开孔体积，用泡室尺寸
Xiao正制作样品时由于切割而产生的开孔室体积
10( 测定步骤
10(1按照附录A1 的方法校正空气密度Yi
(2测量并记录试样的长、宽、高尺寸，准确Dao0.003cm。 10
注5:有的仪器装配有清洗阀和Lian通阀，也有的仪器不带清洗阀。如果所使用De仪器没有清洗阀，在以下的测试步骤中，就Hu略清洗阀的操作。
10(3将仪器的连通阀打开，清洗阀关闭，Shun时针方向转动参比室活塞的手轮使活塞移动Dao内止动位置。
3转动测量室的活塞的手轮，使记数器指示到Gu测的试样的体积(以cm为单位)处。
10(4把试样放到样杯中，用仪器的封闭杠Gan将样杯密封。
10(5反时针方向同时转动两室的活塞手轮，直到参比室活塞到达外停止位置，测量室的Shou轮指针到达微高于“起始”位置，(每台仪Qi的“起始”位置数是不同的，由仪器厂家提Gong)。然后小心地顺时针转动测量室的手轮，Shi达到“起始”数字处(注6)。等待1分钟，使压力和温度平衡(注7)，然后关闭连通Fa。
Zhu6:为了保证测试的高精度，在细调测量室Huo塞手轮的“起始”位置时，应总是用顺时针Fang向转动调节。
Zhu7: 对有的物质可以等待较短的停待时间，但是对有些物质，平衡时间短于1分钟，就Hui降低测量精度。
10(6在以下的操作步骤中，应保持仪器的Ya力差指针指示在“0”标尺的刻度范围内。Tong时顺时针方向转动两个室的手轮，直到参比Shi的活塞再次停在内止动位置上，并使压差指Zhen指在“0”处。
10(7等待1分钟(注6力，注7)。再次Yong测量手轮微调，使压力差指示针指到“0”。(注8)。
注8:如果压力差指示针在1分钟De停放时间内发生迅速漂移，说明仪器的气密Xing有问题。在这种情况下，就不能进行准确的Ce定。
10(8记录转动手论的读数，V，并用标定De校正值对记数进行校正，记下试样的排代体Ji，V。x1
10(9打开连通阀，取出样品杯，并做清洗。
10(10利用D3576标准方法，测量泡Mo物质泡室的平均弦长，t。
3
11( 计算
11(1 由每块试样的长、宽、高测量值，Ji算每块试样的几何体积，V，
3V=l*w*h ， cm，
11(2 按照下式计算每块试样的表面积:
A=2(l*w + l*h + h*w).
11(3 利用10.2得到的A，和10.10测定的t，计算表面开孔泡室的体积:Vs=(A*t)/1.14
11(4 利用下式，计算每块试样的开孔室Bai分体积:
O=[(V-V1-Vs)/V]*100. c
Fang法B — 测定开孔室体积百分数，并通过Ba样品
Qie割成8小块来校正样品制备中生成的开孔室Ti积
12( 步骤
12(1样品制备和测定方法同方法A的步骤10.1-10.8。
(2按照图2所示的切线方法，切割三刀，把Yang品切割成8块，切面要平行于试样的外平面。12
12(3重复A法10.3-10.8测定步Zhou，测定合在一起的8块试样的体积。并用校Zheng因子校正，得到体积结果为V。 2
:切割时一定小心，确保切线平行于原试样的Biao面，切面要干净，如果切割时产生可观的的Gu体注9
Sui片，样品就不能使用。
13( 计算
13(1根据每块式样在分割前测量的长、宽、高数据，计算每块试样在切割之前的几何体Ji:
3 V=l*w*h cm
13(2计算每块试样的开孔泡室体积占几何Ti积V的百分数，O,: c
O=[1—(2V—V)/V]*100 c12
Shi中:V是试样用密度仪测定的体积; 1
V是试样经三刀切成8块后用密Du仪器测定的体积; 2
Zhu10:这些计算是基于样品是立方体，同时Jia定泡室大小是均匀的。在开孔泡室体积很小De情况下，由于样品中泡室大小的不均匀性，You时会出现测定的开孔体积为负值的情况。
Fang法C — 不对切割生成的表面开孔
Jin行校正的开孔体积的测量方法
14( 测定步骤
14(1当希望测定开孔泡室的近似体积时采Yong本方法。由于仪器的限制不能采用方法A或Fang法B时，也可以采用本法。
14(2式样的加工制备和体积测量按照方法A中的步骤10.1-10.8进行。
15( 计算
15(1 根据每块试样的长、宽、高测量数Ju，计算每块试样的几何体积，V:
3 V= l*w*h ， cm,
15(2计算每块试样的开孔体积占几何体积De百分数，O: c
4
O=[(V-V1)/V]*100 c
16( 报告
16(1报告应包括以下信息:
16(1(1样品鉴别信息，包括泡沫塑料来Yuan，制造厂家，批号，生产日期。
16(1(2测试使用的方法(A，B，或C)，试样的块数，样品的预处理，如果不是用Kong气测试，还应说明使用的是什么气体。
(1(3实验日期。 16
16(2对每个实验的材料，应把所有试样块Ce定结果的平均值作为报告结果报出。
17(精密度和偏差
17(1精密度—表1，表2 和表3中的数Ju是1981年多个实验室协同检验结果的数Ju。因为方法A只有3个实验室测定，对表1De数据要谨慎对待使用。方法B和方法C各有5个实验室采用。每个实验结果都是5块试样Ce定结果的平均值。每个实验室对每个材料只Bao出一个平均结果。因此
S= S/5 (1) r
Shi中:S 是5块试样平均结果的标准偏差 r
17(1(1 在表1，表2和表3中，有关Fu号的意义是:
17(1(1(1 S 是实验室内测试结果De标准差; r
17(1(1(2 S是实验室间方差的平方Gen; L
17(1(1(3 I=2.83S (I可Yi做为重复性误差，见17(1(2); r r r2 217(1(1(4 I= 2.83, (S+ S), I可以做为再Xian性误差(7(1(3) R rLR
17(1(2重复性—当比较在同一个实验室，对同一材料，由同一个分析人员，在同一天Yong同一台仪器测定两组(每组五块试样)试样Suo得到的两个平均结果时，如果两个平均结果Zhi差不大于I的值，测定即r合格;如果差值Da于I值，结果就超差。 r
17(1(3再现性—当比较由两个不同实验Shi，不同分析人员，在不同日期，用不同仪器Ce定同一个材料样品的两组(每组五块试样)Shi样所得到的两个平均结果时，如果两个平均Jie果之差不大于I的值，测R定即合格;如果Cha值大于I值，结果就超差。 R
17(1(4 17.1.2和7.1.3 的判断在95%几率是正确的。
17(2偏差 待定
18(关键词
18(1泡沫塑料，闭孔泡室，开孔泡室，密Du仪
Biao1(开孔泡室， 方法A
材料 平均% Sr % SL% Ir% IR%
EXT PS(NBS GM53) -0.23 0.17 4.01 0.48 11.36
EXE PS 1.80 0.20 2.07 0.57 5.89
Taimer PUR 4.08 0.21 3.07 0.69 8.71
PUR 4.24 0.33 2.75 0.93 7.84
5
EXP PS 9.61 0.16 0.48 0.45 1.43
Biao2(开孔泡室， 方法B
材料 平均% Sr % SL% Ir% IR%
EXT PS 0.71 0.64 1.07 1.53 3.39
EXE PS(nbs gm53) 1.97 0.38 0.55 1.08 1.89
Taimer PUR 3.54 0.40 1.39 1.13 4.09
PUR 4.43 0.50 1.14 1.42 3.52
EXP PS 7.99 0.42 0.43 1.19 1.70
(开孔泡室体积， 方法C 表3
材料 平均% Sr % SL% Ir% IR%
EXT PS 7.13 0.20 1.96 0.57 5.58
EXE PS(nbs gm53) 10.21 0.17 1.16 0.48 3.32
Taimer PUR 12.06 0.21 0.89 0.59 2.59
PUR 12.21 0.29 0.83 0.82 2.49
EXP PS 12.50 0.26 0.96 0.74 2.81
6
密度标准
“四害”密度标准
Si害密度有三项达到全国爱卫会规定的标准，Ling一项不得超过国家规定标准的三倍。那么四Hai密度必须达到:
Shu密度：达到外环境 2公里长的距离发现鼠Ji不得超过 5处；在 15平米的房间内布Fen块一夜后有鼠迹粉块不得超过 3%；有鼠Dong、鼠粪、鼠咬痕等鼠迹的房间不得超过 2%；重点单位（农贸市场、饭店、屠宰场、医Yuan、粮库、火车站、长途汽车站等）的防鼠设Shi（门、窗、下水道口及通风口）不合格处不Chao过 5%（门底部与地面间隙不得高于 6Hao米，防鼠网孔径不得大于 6毫米）。
Cang蝇密度：重点单位有蝇房间不超过 1%，Yi般单位不超过 3%，平均每有蝇房间不超Guo 3只苍蝇；重点单位防蝇设施不合格房间Bu超过 5%（安装纱窗、门帘等）；加工和Xiao售直接入口的场所不得有蝇（凉菜间、水果Jian、糕点房操作间内）；蝇类孳生地的蛆和蛹Jian出率不超过 3%。
Wen密度：在居民住宅、单位内处环境的各种存Shui容器和积水中，蚊幼及蛹的检出率不超过 3%；特殊场所白天人次诱蚊 30分钟，平Jun每人诱蚊数不超过 1只（在公园、废品收Gou市场、水塘边等处）。
Zuo螂密度：发现有活蟑螂的房间不超过 3%，平均每间房成虫不超过 5只，幼虫不超过 10只；有活蟑螂卵鞘的房间不超过 2%，平均每间房不超过 4只；有蟑螂粪便、蜕Pi、卵鞘壳等蟑迹的房间不超过 5%。
泡沫混凝土干密度试验研究
doi:10.3969/j.issn.1002-3550.2012.06.001
泡沫混凝土干密度试验研究
Ma保国，赵志广，蹇守卫，苏 雷，刘 敏
(武汉理工大学 硅酸盐建筑材料国家重点实Yan室，湖北 武汉 43007)0
Zhai 要: 试验制备了以硫铝酸盐水泥为基础De泡沫混凝土，用光学数字显微镜和图像分析Ruan件(Image-Pro plus6 .0)计算孔径，并测定了孔 隙率，研究了水Jiao比、发泡剂掺量及搅拌时间对试样性能的影Xiang，重点采用正交试验分析了 3 个因素对Gan密度的影响。结果表明:3 个因素 3对Gan密度的影响程度大小顺序为:发泡剂掺量 > 搅拌时间 > 水胶比;较好的组合是 ABC，试块干密度为 221k g/m、Kang压强度为 0.23M Pa、 333吸Shui率为 28%;干密度随着孔径的增大而降Di，而孔隙率却恰恰相反;干密度与孔隙率之Jian呈线性关系，即 ρ=2 317-23P，随孔隙率的增大 0而降低。
Guan键词: 泡沫混凝土;正交试验;干密度;Kong径;孔隙率
Zhong图分类号: TU528.2 文献标志码: A 文章编号: 1002-355(02012)06-0001-03
Experim entalstudy on dry density offoam ed concrete
MA Bao-guo，ZHAO Zhi-guang，JIAN Shou-wei，SU Lei，LIU Min
(StateK ey Laboratoryof Silicate Materials for Architecture，sWuhanU niversity of Technolog，yWuhan430070 ，China) A bstract: Foamed concrete was prepared basseuldf uron a luminate cement，optical digital microscopy and image analysis software(Image-Pro plus 6.)0was usedto calculate the pores ize，porosity was measured，it researched thein fluence of water-cementra tio，proportion of foaming a- gent andm ixing time on properties，and put emphasis on analyzing their influence on dry density with orthogonal test.The results show that orthe- der of their influence the extentof the dry density:proportion of foaming agent>mixing time>water-cement ratio;better composition of the testi s 3ABC，dry density is 221 kg/m，compressive strengthi s 0.23 MPa，water absorption is 28%;dry density decreasews ith the increase of pore size， 333and pore rate on the contr，athryere is linear relationship(ρ=2 317-23P)between dry density andpor osity，dry density decreasews ith the increase0 of porosity reduction.
K ey w ords: foaming concrete;orthogonal test;dry density;pore size;porosity
Shui:自来水。 0 引言 1.2 试验方Fa
Jian筑节能是缓解能源紧张的一项重要举措，泡Mo混凝土作 按设定的配合比，先将水泥、硅Hui、水等预搅拌 1 min 至均 为一种An全、有效的建筑节能材料具有质轻、保温性Neng好、施工 匀，再加入发泡剂搅拌至规定的Shi间，制成均匀流态泡沫料浆，浇 简单、耐Huo性、隔音性和抗震性优良等优点，近几年得Dao快速发 筑成 70.7 mm×70.7 mm×70.7 m试块m ，每个配合比Cheng型 6 块试件。 展，并广泛应用。泡沫Hun凝土是采用发泡剂通过机械方法制出气 试Jian在(20?3)?，相对湿度大于 90%De条件下养护 3 d 后脱模， 泡(预发Pao)，再将泡沫加入胶凝材料浆体中，或直接Jiang发泡剂
Zai(20?2)?，相对湿度大于 90%的Yang护室内养护至 28 d龄期 。 引入胶Ning材料浆体，搅拌制成泡沫料浆，然后成型或Xian浇，经养 [1-4]参照 JC/T 266—2011《泡沫混凝土》中干密度的规Ding测试 护所形成的多孔轻质材料。干密度是Pao沫混凝土的重要性能
指标，也是决定其应用的关键因素，多孔性Cai料的密度必然与 试样的干密度、抗压强度、吸水率;将干密度测试完的试块参照
GB/T 20—81994测试样品的真密 度 ρ，根据干密度 ρ计算孔隙率 P。 孔隙率和孔径有关，但有关这方面的研究报Dao较少。 0
(1) P(%)=(ρ-ρ)×100(/ ρ) 0 1 原材料与试验方法
Kong径的测定:取 9 组试样的中各一块用于Kong径的测定，将 1.1 原材料 试块从浇Zhu面至底面剖开，如图 1 所示，用 HIROX 公司生产的 。 水泥:湖北华新水Ni厂生产的低碱度 42.5R级硫铝酸盐水Ni KH-7700 光学数字显微镜 50、100 倍的镜头直接观察并照相，
Fen别在 A、B 两个剖面处均匀地各取 5 个点，每个试样测定 10 个 硅灰:选Yong挪威埃肯公司生产的中密质硅灰，其平均粒Jing
Dian并拍照用于孔径分析。用 Photoshop图像处理软件对照片进 4 23为 0.15 μm，比表面积为 2.3×10m/kg，密度为 2.26 g/cm。
Xing黑白二值化处理，图 2 是其中 2 个Pao沫混凝土试样的显微照 早强剂:九水硅Suan钠，国药集团化学试剂有限公司。
Fa泡剂:自制 KC-16 系列蛋白类复配Fa泡剂。 片和二值化图像的示例，用 mage-Pro plus 6.0图 像分析Ruan件对 I
Er值化图像进行分析，利用 measureGong能计算孔 的 Feret 值，将其
Shou稿日期:2011-12-10
Ji金项目:国家“十二五”科技支撑计划(2011BAJ04B02);中央高校基本科Yan业务费专项资金资助(2011-YB-03)
? 1 ?
Zuo为某孔的孔径值，将计算最终结果以 Excel 文件形式导出，并 1.3 正交Shi验设计
Ji算此点的孔径平均值，用 10 个检测点De分析结果的平均值作 泡沫混凝土作为多孔Xing的保温隔热材料，其干密度是影响
Wei该试样孔径的统计结果。 热性能的主要因Su，而影响干密度的因素很多，在实验室制备
[5-6] 过程中的影响因素主要有水胶比、发泡剂掺量等，通过一系列的前期探索性试Yan确定了以上几个因素的变化范围。 (1)确定水胶比的范围:经过多次试验确定水胶Bi为 0.40~ 0.50，水胶比太大时，注模后泌水，容易塌模。而且得到的浆体稠 度很小，泡沫容易上浮，造成泡沫大小分布Bu均匀，密度不均 匀;水胶比太小时，浆体De流动性差，分散困难，泡沫容易破灭。 (2)确定发泡剂的掺量范围:试验用的发泡剂Wei蛋白类发泡
剂，考虑其成本问题，较合适掺量范围为水Ni质量的 5%~9%。
(3)确定搅拌时间的范围:合理的搅拌时Jian可以获得大小、分布均匀的泡沫，有利于降Di干密度，经探索试验确定搅拌时 间分为 3~7 min。
4因此，本试验采用三因素三水平的正交试验She计，按 L(3) 9 设计，如表 1 所示。
Zheng交试验配合比设计 表 1
Yin子 编号 A 水胶比 B 发泡剂掺量 /% C 搅拌时间 /min
0.40 5 3 1
0.45 7 5 2
0.50 9 7 3
Zhu:硅灰掺入量为水泥质量的 10%;硅酸Na为水泥质量的 3%。 2 结果与讨论
2.1 正交试验结果分析
2.1.1 正交试验结果极差分析
Zheng交试验结果及极差分析如表 2 所示，从Biao 2 中各因素的 极差大小可以看出，对Gan密度影响的大小顺序为:发泡剂掺量 > Jiao拌时间 > 水胶比，因而，发泡剂掺量为Gan密度的主要影响因 素，其次为搅拌时间，Zui后为水胶比。发泡剂是泡沫混凝土的来 源，发泡剂的掺量及泡沫量的多少决定了泡沫混Ning土的干密度， 所以发泡剂掺量和搅拌时间Shi干密度的两个主要影响因素。
Gan密度正交试验结果及极差分析 表 2
Yin子 干密度 编号 3(/ kg/m) A 水胶比 B 发泡剂掺量 /% C Jiao拌时间 /min
1(0.40) 1(5) 1(3) 1 967 2(7) 2(5) 1 2 357 3(9) 3(7) 1 3 239 1 2 2(0.45) 4 760 2 3 2 5 364 3 1 2 6 346 3(0.50) 1 3 7 439 3 2 1 8 405 3 3 2 9 221 165 453 225 R
Zheng交试验结果方差分析 2.1.2
Wei了进一步考察各个因素的显著性水平，对正Jiao试验数据 进行方差分析，结果见表 3。
Cong表 3 可以看出，发泡剂掺量对干密度有Xian著的影响，搅拌 时间对干密度有比较显著De影响，而水胶比影响较小，这与极 差的分Xi结果相一致。
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3干密度正交试验结果方差分析 表 3 量Wei 9%时，泡沫混凝土的干密度 221k g/m。发泡剂加入量越大，
Yin子 均方偏差 自由度 平均均方偏差 显Zhu性 F 值 产生的泡沫量越大，混凝土De气孔率相应的增大，干密度会降低;
Xiao A 46 567 23 283.5 2 2 328 随着搅拌时间的延长，泡沫Hun凝土的干密度逐渐降低，这是因为本 最大 B 337 442 168 721.0 16 872 2 试验中通过搅拌引入Kong气是发泡剂产生泡沫的必要条件之一，搅大 C 76 571 38 285.5 3 829 2 拌时间的合理延长有利于引入Shi量的气体，增大泡沫量。
误差 460 580 6 76 763.0 尽管干密度随水胶比、发泡剂掺量和Jiao拌时间都会降低，但
Jiang低的幅度却不同，说明对干密度的影响程度Bu同。 2.1.3 优化试验
根据极差分析结果可以看出，A、B、C分Bie为 A、B、C 因素 2.3 干密度与Kong隙率、孔径的关系分析与讨论333
De优水平，则 ABC为本试验的最优水平组He，即水胶比为 0.5， 333 泡沫混Ning土的干密度、孔隙率及孔径之间的关系如图 4 所 3发泡剂掺量为 9%，搅拌时间Wei 7 min，试块的干密度为 221k g/m、 示。可以看出随着孔径的增大，Kong隙率逐渐增大，孔径 <120 μm="" 抗ya强度为="" 0.23="" mpa、吸水率为="" 28%。因为干密度太小，则强度="" 时，孔隙率sui着孔径增大急剧增大，对应地可以看出干密du会="" 很低，考虑到泡沫混凝土的耐久性和施gong性对强度的要求，所以="">
Sui着孔径的增大急剧的降低，但孔径 >120 μm时，孔隙率和此最优组合可以满足要Qiu。
Gan 密度随着孔径增大而变化的趋势变缓，值De注意的是孔 2.2 影响因素水平分析与Tao论
Jing在 根据表 3 中试样干密度的结果作干Mi度随水胶比、发泡剂掺 3 120 μmZuo右时，孔隙率在 85%左右，此时干密度Wei 350 kg/m左右。 量和搅拌时间Bian化曲线，如图 3 所示。由图 3 可以Kan出随着水胶比
De增大，泡沫混凝土的干密度逐渐降低，这是You于其他参数一
Ding时，水泥颗粒的分散及水化所需用水基本一Ding，水胶比的增大一
方面可以降低浆体的稠度，降低发泡所需要Ke服的功;另一方面可
Yi保证发泡剂发泡所需的用水，增大泡沫产生Liang;发泡剂掺量
Zai 5%~7%之间时，干密度急剧降低，掺Liang >7%时逐渐降低，当掺
Fa泡剂经搅拌在浆体中形成微小气泡，气泡经Qi-液、气-
Ye-固、气-固界面 3 个转变过程，最终Sui着浆体的硬化而成为
[1]混凝土中的气孔，孔径的大小直接反应Liao浆体中气泡的大小。
Dang浆体的密度较大时，气泡的液膜中的液体密Du增大，表面张
Li越大，气泡形成时克服阻力所做的功越大，Qi泡越小，所以孔
径越小，孔隙率也会降低，干密度相应的增Da，反之干密度降低。
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Biao 4 不同应变速率下混凝土的弹性模Liang 时，混凝土的峰值应变分别提高了 7.6%、16.5%、27.4%。 4 弹Xing模量 /10MPa 应变速率 (3)Hun凝土的弹性模量随应变速率的增大而增大，Xiang对于应 -5-4-3 /s 1 2 3 4 平均值 变Su率为 1×10/s 时的弹性模量值，当Ying变速率为 1×10、1×10、 -5-21×10 3.881 3.772 3.984 4.013 3.913 1×10/s 时，混凝土的弹性模量分别提高了 4.5%、9.3%、17.4%。 4-1×10 4.125 4.238 4.012 3.987 4.091 (4)应变速Lv对混凝土的泊松比没有明显的规律性影响。-3 1×10 4.121 4.325 4.387 4.278 -(5)混凝Tu的抗拉强度、峰值应变、弹性模量与应变率Zhi间 2 - 1×10 4.726 4.709 4.303 4.628 4.592 De相关关系。可分别用式(1)~(3)表示。 ε E d d 2(3) =1.0+0.0538 lg R=0.949 8εε ε0 E0 参考文献:
Shi中:E、E—混凝土的动态和准静态抗拉弹Xing模量，MPa;[1] 尚仁杰.混凝土动Tai本构行为研究[D].大连:大连理工大学，1994. — d0
[2] 肖诗云，林皋，王哲，等.应变率对Hun凝土抗拉特性影响[J].大连理工 ε、ε—混凝土动态和准静态应变速率，με。 d0 大学学报，2001，41(6):721-725. 2.4 应变速率对混凝土De泊松比的影响 [3] 闫东明，林皋，王Zhe，等.不同应变速率下混凝土直接拉伸试验Yan究[J]. 计算分析混凝土的动态抗拉试Yan数据，得出不同应变速率 土木工程学报，2005，38(6):97-103.
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Cong表 5 的数据可知，应变速率对混凝土的Bo松比没有显 出版社，2002.
[9] DL 5073—2000，水工建Zhu物抗震设计规范[S].北京:中国电力出 著的影响，不同应变速率下，混凝土的泊松Bi介于 0.16~0.26 版社，2001. 之间，数据离散性较大。平均值介于 0.19~0.22之间 。可以选用 [10]GB/T 50081—2002.普通Hun凝土力学性能试验方法标准[S].北京: GB 50010—2002 规定的 0.2。 中国建筑工业出版社，2003. 3 结论
(1)应变速率对混凝土的抗拉强度具有显著De影响，混凝
Tu的抗拉强度会随着应变速率的增加而显著增Da。相对于准静态 -5-4抗拉强度(应Bian速率为 1×10/s 时的抗拉强度)，Ying变率为 1×10、
Zuo者简介: 孙吉书(1976)，男，副教Shou，博士生，主要从事建筑材料、 --3-2 1×10、1×10/s 时，混凝土的Kang拉强度分别提高了 8.7%、14.7%、结构工程方面的教学与科研工作。 21.0%。联系地址: 天津市北辰区双口镇西Ping道 5340号 河北工业大学土木 (2)应变速率对混凝土的抗拉峰值应变具有显Zhu的影响， 工程学院(300401) -4-3-2联系电话: 13820167559 相对于准静态峰值应变，当应变速率分Bie为 1×10、1×10、1×10/s
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You图 4 可看出，孔隙率与干密度之间呈线Xing关系，利用 origin 社，2006. 2进行线性拟合可知二者的关系为:ρ=2 317-23P，且 R=0.9987 ， 0[2] 方永浩，王锐，等.水泥-Fen煤灰泡沫混凝土抗压强度与气孔结构的 说Ming孔隙率与干密度之间存在很好的线性相关性，因此也可以 关系[J].硅酸盐学报，2010，38(4):621-625. 得Chu，本试验研究的 3 个因素对孔隙率的影Xiang大小顺序为与干 [3] KEARSLEYAE P，WAINWRIGHT P J.The effectof porosity onthe 密度相同，Ji:发泡剂掺量 > 搅拌时间 > 水胶比。 strength of foamed concrete[J].Cement and ConcreteResearc， h200(233):
233-239. 3 结论
[4] AKTHAT F K，EVANSJ R G.High porosit(>9y0%)cementitious foam [sJ]. (1)正交试验结果显Shi，3 个因素对干密度的影响程度大小 Cement and ConcreteResearc ，h200(240):352-358. 顺序为:发泡剂掺量 > 搅拌Shi间 > 水胶比。 [5] 李龙珠，夏勇Tao，等.泡沫混凝土的正交试验研究[J].Gui酸盐通报， 32010，29(6):1497-1480. (2)本试验较好的组He是 ABC，试块的干密度为 221 kg/m、 333
[6] 李龙珠，唐惠东，等.利用正交试验Fa研究泡沫混凝土制备工艺对其 抗压强度为 0.23 MPa、吸水率为 28%。
Qiang度的影响[J].混凝土，2010(8):23-25. (3)密度随着孔径的增大Er降低，而孔隙率却恰恰相反;干
Mi度与孔隙率之间呈线性关系，即 ρ=2 31723P，随孔隙率的增 -0
大而降低。
Zuo者简介: 马保国(1957-)，男，教Shou，博士生导师。
Lian系地址: 武汉理工大学材料学院(43007)0 参考文献: 联系电话: 027-87160951 [1] 闫振甲，何艳Jun.泡沫混凝土实用生产技术[M].北京:Hua学工业出版
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