Study On Preparation And Properties Of Ultra-lightweight Foamed Concrete

AbstractU l t r a- l i g h t w e i g h t f o a m e d c o n c r e t e i s d e v e l o p i n g r a p i d l y i n b u i l d i n g i n s u l a t i o n f i e l d, b e c a u s e o f h i g h p o r o s i t y, g r e e n, f i r e r e s i s t a n c e a n d s a f e t y. N o w, s p e c i a l c e m e n t, w h i c h i s h i g h e a r l y s t r e n g t h a n d r a p i d s e t t i n g, i s u s e d t o p r e p a r e u l t r a- l i g h t w e i g h t f o a m e d c o n c r e t e b y c h e m i c a l f o a m i n g m e t h o d. B e c a u s e o f t h e s h o r t a g e o f r a w m a t e r i a l s f o r s p e c i a l c e m e n t p r o d u c t i o n, c o s t a n d d u r a b i l i t y, t h e d e v e l o p m e n t o f u l t r a- l i g h t w e i g h t f o a m e d c o n c r e t e i s l i m i t e d. C h e m i c a l f o a m i n g m e t h o d i s u s e d t o p r o d u c e p r e c a s t p r o d u c t s i n f a c t o r y, a n d t h e m e t h o d o f p r e p a r a t i o n f o r u l t r a- l i g h t w e i g h t f o a m e d c o n c r e t e b y i n t r o d u c i n g p r e f o r m e d f o a m i n t o s l u r r y c a n b e f a b r i c a t e d o n c o n s t r u c t i o n s i t e. B u t l o w s t r e n g t h a n d c o l l a p s e i n e a r l y a g e a r e b i g p r o b l e m s. To s o l v e t h e s e p r o b l e m s, u l t r a- l i g h t w e i g h t f o a m e d c o n c r e t e( d e n s i t y< 3 0 0 k g / m3) b a s e d P o r t l a n d c e m e n t w a s p r e p a r e d b y i n t r o d u c i n g p r e f o r m e d f o a m i n t o c e m e n t s l u r r y, a n d t h e p r o p e r t i e s w e r e a l s o p r o p o s e d.T h e p a p e r s t u d i e d t h e e f f e c t o f s e t- a c c e l e r a t o r, w a t e r c e m e n t r a t i o, a n d w a t e r r e d u c e r o n t h e r h e o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f s l u r r i e s, t h e d e v e l o p m e n t e x t e n t o f f l o c c u l a t e d h yd r a t i o n p r o d u c t s a n d s t a b i l i t y o f f r e s h u l t r a- l i g h t w e i g h t f o a m e d c o n c r e t e m i x t u r e s. B a s e d o n p r e v i o u s w o r k, t h e e ff e c t o f m i x t u r e p r o p o r t i o n a n d m i n e r a l a d m i x t u r e s o n t h e p r o p e r t i e s w a s a l s o i n v e s t i g a t e d, a n d t h e e ff e c t o f c u r i n g m e t h o d s o n m e c h a n i c a l p r o p e r t y w a s a l s o s t u d i e d. A f t e r t h e s t u d i e s o f w a t e r r e s i s t a n t, d r y s h r i n k a g e a n d s h r i n k a g e, t h e a b i l i t i e s o f f r e e z i n g a n d t h a w i n g a n d c a r b o n a t i o n r e s i s t a n c e w e r e a l s o t e s t e d.T h e r e s u l t r e v e a l e d t h a t t h e i n c r e a s e o f s e t- a c c e l e r a t o r, t h e d e c r e a s e o f w a t e r c e m e n t r a t i o a n d w a t e r r e d u c e r w a s n o t b e n e f i t e d f o r i m p r o v e m e n t o f r h e o l o g i c a l p r o p e r t i e s, b u t i t w a s g o o d f o r t h e f l o c c u l a t i n g o f h yd r a t i o n p r o d u c t s a n d t h e s t a b i l i t y i m p r o v e m e n t o f m i x t u r e s a t e a r l y a g e. T h e i n c r e a s e o f s e t- a c c e l e r a t o r, d r y d e n s i t y, f o a m a g e n t c o n c e n t r a t i o n, a n d t h e d e c r e a s e o f f o a m d e n s i t y l e d t o p r o d u c e s m a l l a i r v o i d s t o s o m e d e g r e e. B u t t h e i n c r e a s e o f w a t e r r e d u c e r i n a c e r t a i n r a n g e, t h e a i r- v o i d s c o u l d b e c o m e s m a l l e r. T h e a i r- v o i d s a c h i e v e d m o r e u n i f o r m d i s t r i b u t i o n w i t h t h e d e c r e a s e o f c r a c k i n g t i m e o f f o a m. W h e n s e t- a c c e l e r a t o r w a s 4 %, w a t e r r e d u c e r w a s 0. 6 %, c e m e n t w a s t h e o n l y b i n d e r, w a t e r c e m e n t r a t i o w a s 0. 9, t h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h o f u l t r a- l i g h t w e i g h t f o a m e d c o n c r e t e w i t h d r y d e n s i t y 2 0 6. 0 k g / m3 a t 5 6 d a y s w a s 0. 5 1 M P a, t h e t h e r m a l c o n d u c t i v i t y o f s a m p l e a c h i e v e d 0. 0 4 5 5 W /( m · K), w h e n w a t e r c e m e n t r a t i o w a s 0. 8, t h e s a m p l e s t h a t d r y d e n s i t i e s w e r e 1 0 9. 1 k g / m3 a n d 2 7 2. 8 k g / m3 c o u l d b e p r e p a r e d, a n d t h e t h e r m a l c o n d u c t i v i t y a c h i e v e d 0. 0 3 6 3 W /( m · K) a n d 0. 0 6 3 2 W /( m ·K), t h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h a t 5 6 d a ys a c h i e v e d 0. 1 2 M P a a n d 0. 7 5 M P a. T h e d o s a g e o f c e m e n t r e p l a c e d b y m e t a k a o l i n w a s 2 0 %, t h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h a t 5 6 d a ys i m p r o v e d t o 0. 6 5 M P a w i t h d r y d e n s i t y 1 8 0. 4 k g / m3, a n d t h e r m a l c o n d u c t i v i t y w a s 0. 0 5 2 5 W /( m ·K). S e l f- c u r i n g m e t h o d w a s b e n e f i c i a l t o i m p r o v e m e n t o f m e c h a n i c a l p r o p e r t y. A d d i n g c a l c i u m s t e a r a t e c o u l d b e u s e d t o i m p r o v e w a t e r r e s i s t a n c e, p o l yp r o p yl e n e f i b e r, s h r i n k a g e r e d u c i n g a g e n t a n d l i g h t w e i g h t a g g r e g a t e c o u l d r e d u c e d r y s h r i n k a g e, a n d u l t r a- l i g h t w e i g h t f o a m e d c o n c r e t e s w i t h s h r i n k a g e r e d u c i n g a g e n t, p o l yp r o p y l e n e f i b e r a n d c a l c i u m s t e a r a t e, w h i c h d r y d e n s i t y w a s h i g h e r t h a n 1 7 5. 0 k g / m3, h a d a b i l i t i e s f o r r e s i s t i n g f r e e z i n g, t h a w i n g a n d c a r b o n a t i o n.