2.4.3　对超轻泡沫混凝土导热系数的影响

众所周知,材料的导热系数与材料的种类和孔隙率密切相关,空气的导热系数要明显低于其他材料。因此,一般来说,对同种材料,孔隙率越高,导热系数越小。Falliano等研究发现,小尺寸孔径的可挤压泡沫混凝土的导热系数要低于相同密度下传统泡沫混凝土和加气混凝土的导热系数。Mydin研究发现,随着泡沫混凝土密度的降低其孔径尺寸有增大趋势,这有利于增大孔隙率,降低导热系数。由于本章中的各组UHBFC所用胶凝材料相同,孔隙率越大,其保温隔热性也越好。由图2.9可知,由动物蛋白型发泡剂制备的UHBFC的导热系数最大,而由植物蛋白型发泡剂和高分子复合型发泡剂制备的UHBFC的导热系数相近且都远低于动物蛋白型发泡剂制备的UHBFC。由孔隙率极差分析表可知,动物蛋白型发泡剂制备的UHBFC孔隙率为81.6%,而由植物蛋白型发泡剂和高分子复合型发泡剂制备的UHBFC的孔隙率分别为82.6%和83.9%。因此,不同的孔隙率决定了最后制得的UHBFC的导热系数的差异。而造成这种孔隙率差异的原因是由泡沫的性能决定的,由表2.13和图2.9可知,与其他两种发泡剂相比,动物蛋白型发泡剂产生的泡沫的密度最大,泡沫稳定性最差,当其掺入胶凝材料浆体时,混合浆体体积增加的幅度最小,也就导致最终的UHBFC密度较大,孔隙率较低。

图2.9　不同因素和水平对UHBFC的导热系数和体积吸水率的影响

由图2.9可知,当稀释比为1∶30时,UHBFC的导热系数最低。这是因在这个稀释比下产生的泡沫含水量和硬度适中,与胶凝材料相容性最佳,不会因浆体中水分含量过多或过少导致气泡壁内外压强差过大而使大量气泡破裂。又因高贝利特硫铝酸盐水泥具有快凝快硬的特性,可在大量泡沫消泡前较好地凝结,保证了气泡的完整性,也保证了较高的孔隙率。UHBFC的导热系数随着α的增加而减小,这规律与图2.9中泡沫密度、1 h沉降距和1 h泌水量随α变化趋势一致。这主要是α改变对泡沫含水量影响太大,当掺入胶凝材料浆体时,会造成浆体实际水胶比相差较大,严重影响了最终固化的UHBFC的干密度,由α导致的UHBFC干密度的差异见表2.13。干密度与孔隙率密切相关,同体积同材料条件下,干密度越小孔隙率越大,导热系数也越低。