[摘要] 1 绪论1 1 课题研究的背景及重要性每种物质在水中都有溶解度
1 绪论
1.1 课题研究的背景及重要性
每种物质在水中都有溶解度的，即一定量的水在一定的温度下只能溶解一定量的物质，达到饱和状态的时候,就不能再溶解了。类似的，空气中的水气量也是这样。单位体积的空气中在一定温度时所能含有的最大水气量也是固定的，当实际的水气量超过此时温度下所能含有的最大水气量，那么这时过多的水气量就不能存于空气中，就会以凝结水的形式析出在物体表面，这种凝成水滴的现象通常可以称之为结露[1]。 根据热力学原理[2]，单位体积的空气所能含有的饱和水质量与温度成正比。温度越高，所能含有的饱和水气量就越多，并且这一趋势并不会朝着相反方向变化。当实际压力提高至该温度下的最大水蒸汽饱和分压力时[3]，则会发生结露现象。即空气中的实际水气量达到乃至超过此时温度下的最大饱和水气量时，过多的水气就会以结露的形式从空气中析出。发生结露时的温度称之为结露温度，一般称之为露点[4]。 结露的原因可以大致分为以下几点： 1）空气中的水气含量不变，随着环境温度的下降，空气实际水气量高于此时温度对应的饱和水气量，导致出现空气中过饱和的水气凝结水析出。 2）空气的温度保持不变，实际水气量高于此时温度对应的饱和水气量，同样导致出现空气中过饱和的水气凝结水析出。 3）局部温度下降，致使高温部分水气通过湿热扩散，向低温部位转移，使得低温部位水气量增大，实际水气量高于饱和水气量，同样导致出现空气中过多的水气凝结成水滴，即发生结露现象。
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1.2 泡沫混凝土
泡沫混凝土比较规范的概念是[7]：泡沫混凝土是用机械方法或化学方法将发泡剂的水溶液震荡搅拌制出泡沫，然后将泡沫混凝土浆体混合，然后现场浇筑养护而成，或经养护室标准养护而成的多孔轻质建材。泡沫混凝土的特点：1）重量轻，建筑物当中墙、梁、柱所占的自重很大，在满足结构的可靠度即安全性、适用性、耐久性要求后，使用泡沫混凝土可以减轻建筑物的自重。泡沫混凝土的干表观密度一般为 200--700kg/m3，，只有普通水泥混凝土的五分之一到十分之一左右，也低于一般的轻骨料混凝土[8]。所以使用泡沫混凝土作为建筑材料可以大幅的降低建筑物自身的重量，从而就可以提高建筑物的高度，推动建筑的高层化发展，最终起到减少建筑物占地面积的功效。另一方面来说，使用泡沫混凝土作为建材，可以减轻楼层对地基的压力，减小建筑物构建的尺寸，从而减少整个建设成本[9]，进而减少工程量，缩短工期，对于推动建筑行业发展的有积极作用。 2）保温性能好，能够降低墙体的厚度，进而提高建筑物的使用面积[10]。由于泡沫混凝土内部含有许多微小孔隙，是热传递不良导体，具有非常优异的保温隔热性能[11]。 3）抗震性能优异。降低地基的荷载时，其抗震能力就会快速提高[12]。而地基荷载的大小直接反映出墙体材料密度的大小，降低了墙体材料的密度，就降低了建筑物对地基的荷载，所以就会增强建筑物的抗震能力。 4）减少噪音污染。泡沫混凝土由于其内部结构中有大量的气孔，吸声效果显着，从而降低了周围环境噪音的影响，提高了生活品质。
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2 试验原材料、试验仪器及方法
泡沫混凝土的吸水率影响因素有很多，比如试验原材料、孔隙率、配合比、养护条件、发泡剂种类及浓度等方面，而其中首要的影响因素就是原材料，因此选取适合试验的原材料也是非常重要的。原材料主要包括水泥、粉煤灰、砂子、发泡剂以及水等。而科学合理的试验方法是得到有效试验结果的唯一途径，所以选择科学的试验方法以及具有一定性能的原材料，非常有利于得到准确的试验数据，进而可以较为准确的得到试验结论，得出泡沫混凝土的力学性能和热工性能。
2.1 试验材料
水泥是粉状水硬性无机胶凝材料，与水充分混合成浆体，可以在空气中或在水中进行硬化，且把砂、石等材料牢固地为粘合一整体[45]。它是泡沫混凝土的重要组成部分，在泡沫混凝土制备中，水泥与气泡胶结在一起，形成大量封闭、均匀、细小气孔，最终得到泡沫混凝土[46]。 鉴于以上说明，由于泡沫稳定性存在着时效，原材料水泥的初凝时间应该较短，所以在泡沫破裂之前，水泥应初凝完毕；原材料水泥早期强度要高，使之能够保持泡沫不塌陷；原材料水泥的胶结能力应较强。 表 1 给出了此种水泥的各化学成分含量所占百分比，从表中可以看出 Ca O 和 Si O2含量占水泥主要成分的 80%左右，其他成分如 AL2O3 含量较少。 粉煤灰，是在煤燃烧后的烟气中通过过滤装置搜集的细小灰色粉末。我国火电厂中搜集的粉煤灰的氧化物成分大致为：Si O2、Al2O3、Fe O、Fe2O3、Ca O、Ti O2 等[47]。 粉煤灰可以在很多方面上进行应用。粉煤灰能够作为砂浆、混凝土的掺合料，并作为其中的组分存在。粉煤灰可以作为一种原料来应用，我们可以在铺设交通道路、回填各种基坑、砖块的生产过程中用到它[48]。 在混凝土中掺加粉煤灰就能够大大减少了对水泥的添加[49]；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性[50]。 
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2.2 试验仪器
试验中泡沫的制取是用图 4 YL3 发泡机生产的，对于试块的烘干是用图 4 电热鼓风干燥箱 101FAB-1 型进行烘干的，试块烘干后进行自然冷却至室温，才能进行后续试验的诸如对密度的测量。图 5 给出了试验使用的泡沫混凝土试块的模具和测量材料质量使用的电子秤。试验制取泡沫混凝土试块所用模具尺寸均为 100mm*100mm*100mm，使用前后仔细清理模具，避免杂质对其试块平整度的影响，试验中称取原材料用 Huazhi scientific instrument厂家所产电子秤进行称量，实物如图 5 所示，使用前注意进行归零。 试验养护泡沫混凝土试块所用仪器为浙江华南仪器设备有限公司所产的 YH-40B 型恒温恒时养护箱，吸水性试验中所用恒温水槽为南京捷迪电子仪器设备制造有限公司所产的 TKY-B 型恒温水泥养护槽。 泡沫混凝土试块制作过程中对料浆的搅拌以及料浆和泡沫的混合过程是使用图7所示的 CAJ-30CA 砂浆程控搅拌机进行拌合的，拌合速度可调控，搅拌手臂最大速度可达到 300 转/每分钟。
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3 泡沫混凝土性能的研究 ........... 19
3.1 泡沫混凝土吸水率的研究 ........ 19
3.2 泡沫混凝土抗压强度的研究 .... 24
3.2.1 设计孔隙率对泡沫混凝土抗压强度的作用情况 ..... 25
3.2.2 发泡剂种类对泡沫混凝土抗压强度的作用情况 ..... 26
3.2.3 发泡剂浓度对泡沫混凝土抗压强度的作用情况 ..... 26
3.2.4 养护方式对泡沫混凝土抗压强度的作用情况 ......... 27
3.3 泡沫混凝土干密度的研究 ........ 28
3.4 泡沫混凝土吸湿率的研究 ........ 31
4 钢筋混凝土地下粮仓结露的探究 ........... 36
4.1 钢筋混凝土地下粮仓结露本质的简析 .... 36
4.2 钢筋混凝土地下粮仓结露的类型 .... 37
4.3 钢筋混凝土地下粮仓最大结露量的计算 ........ 39
5 泡沫混凝土可行性探究与施工要点 ....... 43
5.1 泡沫混凝土吸水性能试验验证 ........ 43
5.2 泡沫混凝土抗压性能试验验证 ........ 43
5.3 泡沫混凝土吸湿性能试验验证 ........ 44
5.4 泡沫混凝土施工配合比 .... 44
5.5 施工前准备工作 ........ 45
5 泡沫混凝土可行性探究与施工要点
探究泡沫混凝土作为地下仓仓壁材料可行性的主要因素有抗压性能的验证、吸水性能的验证以及吸湿性能的验证，泡沫混凝土作为地下仓仓壁材料首先要满足强度要求，才可作为建筑的一部分存在；其次要满足吸水性能与吸湿性能，只有这两个也满足要求，才可能作为吸水材料来吸收空气中可能的过多的水汽，最终达到解决地下仓结露问题的目的。 通过实例计算验证泡沫混凝土的吸水性能、抗压性能、吸湿性能。根据图 4.4 所示情况，计划在高度值-2.000 处至-17.000 处的地下大直径钢筋混凝土筒仓仓壁上使用泡沫混凝土作为仓壁内衬材料，那么预计的泡沫混凝土铺设面积为 1178m2。下面主要进行泡沫混凝土作为地下大直径钢筋混凝土粮仓仓壁材料可行性方面的探究。
5.1 泡沫混凝土吸水性能试验验证
由第三章 3.1 对泡沫混凝土吸水率的研究，可知，试验配制的泡沫混凝土的最优吸水率为 19.55%，配制方法是以 2%浓度的 3-2 型发泡剂制取的泡沫在标准养护条件下制备的 60%孔隙率的泡沫混凝土。 以图 28 地下大直径钢筋混凝土筒仓为例，第四章计算的最大结露量为 1.05Kg，由吸水率为 19.55%可得，所需的最小泡沫混凝土体积为 5.37m3，泡沫混凝土铺设面积为1178m2，那么铺设的最小厚度理论值为 4.6mm。 若取铺设厚度为 0.01m，则泡沫混凝土的体积为 11.78m3，能达到的最大吸水量为11.78*0.1955=2.30Kg，考虑到泡沫混凝土吸水速率与性能的因素，暂定以 0.01m 的铺设厚度作为理论参考值。
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结论
本文对不同发泡剂、不同发泡剂浓度、不同孔隙率、不同养护条件的泡沫混凝土试块进行了较为系统的研究。得出以下的结论：
1. 设计了不同发泡剂、不同发泡剂浓度、不同孔隙率、不同养护条件的可变因素的试验得到了最佳吸水性能泡沫混凝土的试验配比：以 2%浓度的 3-2 型发泡剂制取的 60%孔隙率的泡沫混凝土试块在标准养护条件下体积吸水率达到峰值 19.55%。
2. 验证了以良好吸水性能的泡沫混凝土作为仓壁内衬材料来解决地下粮仓结露问题具有可行性：用相对湿度和绝对湿度表达的粮食通风 CAE 方程来计算此最优吸水率的泡沫混凝土吸水量大于实例计算中地下粮仓结露的理论最大值，满足吸水的要求；以杨森公式为依据计算上述最佳吸水率的泡沫混凝土试块的抗压性能等基本力学性能，满足实例中仓壁侧压力要求。
3.结合实际施工技术，给出了泡沫混凝土作为地下仓仓壁内衬材料的施工要点.
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参考文献(略)
