防水剂对发泡保温材料的影响及机理探究

试验以轻骨料玻化微珠、水泥、发泡剂、稳泡剂、防水剂等为主要原料,经振动成形制备发泡保温材料。通过掺加乳化硬脂酸防水剂和甲基硅醇类有机硅防水剂,研究两种不同类型的防水剂对发泡保温材料质量吸水率和抗折软化系数的影响,并对其相关作用机理进行了探讨。结果表明:有机硅防水剂的防水效果优于乳化硬脂酸防水剂,当乳化硬脂酸防水剂和有机硅防水剂的掺量分别为7%和4%时,试样的2h、24h质量吸水率分别为18.34%、45.45%和14.45%、32.83%,抗折软化系数分别为0.71和0.74。     

乳液改善玻化微珠无机保温材料的耐水性能

以玻化微珠、水泥、粉煤灰和石膏为主要原料,硅酸钾为外加剂,通过模压成型工艺制备出玻化微珠无机保温材料,并掺加VAE乳液和硬脂酸-聚乙烯醇乳液防水剂,改善玻化微珠无机保温材料的耐水性能。复合掺加10%VAE乳液和5%硬脂酸-聚乙烯醇乳液防水剂使材料的抗折强度和抗压强度分别由0.56MPa和1.15MPa提高到0.64MPa和1.35MPa,软化系数提高到0.71,2h体积吸水率降低到6.9%,软化系数增加了69.05%,2h体积吸水率降低了45.24%。     

聚苯颗粒/发泡石膏保温材料的防水性能改性

采用掺加自制憎水性能优异的SFA防水剂和外喷甲基硅酸钠防水剂两种方式对聚苯颗粒/发泡石膏保温材料进行复合防水改性,研究了不同掺量SFA防水剂对保温材料吸水率、软化系数、密度、导热系数和绝干抗折抗压强度的影响,以及SFA防水剂最优掺量下外喷不同次数甲基硅酸钠防水剂对保温材料吸水率、软化系数的影响,并分析了其作用机理。结果表明:当SFA防水剂的掺量为16%并外喷三次甲基硅酸钠防水剂时,保温材料的各项性能明显改善,其中2h、24h吸水率分别降至40.30%、40.36%,软化系数升高至0.61。     

聚苯颗粒轻质保温材料的防水性能研究

试验以聚苯颗粒为轻质骨料,掺加适量纤维和防水剂,制备聚苯颗粒轻质保温板。研究聚苯颗粒与水泥体积比和水灰比对聚苯乙烯保温板密度和力学性能的影响;分别采用苯丙乳液、乳化硬脂酸和乳化复合防水剂对聚苯乙烯保温板进行防水改性,研究其对复合保温板质量吸水率的影响,并探讨其相关作用机理。试验结果表明,聚苯颗粒与水泥最佳体积比为5∶1,最佳水灰比为0.45;乳化复合防水剂对试样防水效果最理想,当其用量为8%时,试样2h和24h质量吸水率分别为6.0%、8.1%。     

发泡水泥保温材料的耐水性能研究

以快硬硫铝酸盐水泥为原料,采用化学发泡的方法制备发泡水泥保温材料,研究了有机类与无机类防水剂对发泡水泥吸水率、力学强度以及软化系数的影响。结果表明:掺加防水剂能够降低吸水率,提高力学强度及软化系数,改善其耐水性;相同掺量下,有机类防水剂对发泡水泥吸水率的降低效果明显优于无机类防水剂;当苯丙乳液防水剂掺量为2.5%(水泥质量分数)时,发泡水泥的吸水率为26.7%,较基准试样降低了59.8%;软化系数为0.88,较基准试样增加了44.3%。对不同防水剂的作用机理分别进行了探讨。     

脱硫石膏抹面材料防水性能的试验研究

以脱硫石膏作为胶凝材料,配以适量的外掺料和外加剂,研究石膏缓凝剂多聚磷酸钠对脱硫石膏抹面材料凝结时间和力学性能的影响;掺加复合防水剂,研究其对脱硫石膏抹面材料的力学性能和防水性能的影响。实验发现:多聚磷酸钠都能使脱硫石膏抹面材料的凝结时间和力学性能达到抹面材料标准要求;掺加复合防水剂可以较好的提高脱硫石膏的抗折、抗压强度,脱硫石膏的软化系数随着复合防水剂掺量的增加而逐渐增大。在复合防水剂掺量为0.32%时,脱硫石膏绝干抗折强度增大为4.17 MPa,绝干抗折强度增大为12.36 MPa,软化系数为85.53%,脱硫石膏的吸水率为10.33%,基本可以满足脱硫石膏抹面材料对防水性能的要求。     

无机改性增强石膏耐水性能研究

以铝酸盐水泥作为改性剂,提高石膏基材料的耐水性能,同时探讨铝酸盐水泥改性对石膏表观密度、强度、吸水率及软化系数的影响。实验结果表明:铝酸盐水泥的最优掺量为5%,此时石膏的干抗压强度和湿抗压强度分别为24.76MPa和8.98MPa,约提高8.03%和12.11%;湿抗折强度3.05MPa,约提高4.10;抗压软化系数和抗折软化系数分别为0.38和0.47,约提高2.7%和11.9%。     

水泥基复合发泡轻质保温材料的试验研究

以水泥、粉煤灰、钢渣为主要原料,利用自主研制的复合激发剂、物理发泡剂、化学发泡剂、复合防水剂,制备一种水泥基复合发泡轻质保温材料。研究物理泡沫掺量对试样干密度、抗压强度及导热系数等性能的影响,探讨复合激发剂对粉煤灰、钢渣的活性激发机理及化学发泡剂的发泡机理。结果表明：随着泡沫掺量的增加,试样的干密度、抗压强度随之降低,导热系数呈先降低后增大的趋势;掺入5％的防水剂,试样的2h吸水率和24h吸水率分别下降T85．48％和83．76％,憎水效果显著。     

石膏防水耐水性能的研究

通过试验研究水泥、VAE乳液和自制丙烯酸清漆对石膏试样的综合改性效果,研究其对力学性能和耐水性能的影响,并进行微观形貌分析。试验结果表明:同时掺加10%普通硅酸盐水泥和6%VAE乳液,并涂刷自制丙烯酸清漆涂料的试样,绝干抗折、抗压强度、浸水24h吸水率和软化系数分别达到5.11MPa、10.49MPa、8.32%、0.63。     

改善普硅发泡水泥防水性能的试验研究

以密度约170㎏/m~3的普硅发泡水泥为研究对象,首先对甲基硅醇钠有机硅防水剂、聚硅氧烷有机硅防水剂、EVA乳液和硬脂酸钙四种防水剂与其相容性进行研究。结果表明:硬脂酸钙和聚硅氧烷有机硅防水剂与普硅发泡水泥体系相容性好,适合在其中使用。在此基础上,考察了硬脂酸钙和聚硅氧烷有机硅防水剂对普硅发泡水泥防水性能的影响,结果表明:硬脂酸钙和聚硅氧烷有机硅防水剂的加入均可显著降低试样的体积吸水率,并且聚硅氧烷有机硅防水剂的效果要明显强于硬脂酸钙,其最佳掺量分别为1.0%和0.4%,此时试样体积吸水率分别为8.9%和4.5%,均达到JC/T2200-2013《水泥基泡沫保温板》中体积吸水率≤10%的要求。     

石膏砌块防水剂的制备与应用研究

选用自由基溶液聚合的方式合成氟硅改性丙烯酸酯树脂,加入固化剂制得双组分石膏砌块防水剂.研究了有机硅功能单体、有机氟功能单体对防水剂憎水性能的改性效果,探讨了功能单体的作用机理.分别选用外涂和内掺的方法将制得的防水剂用于石膏砌块试样中,研究其对石膏砌块试样的抗折、抗压强度、吸水率以及软化系数的影响.试验结果表明:外涂防水剂的方法可明显降低石膏砌块试样浸水2h 的吸水率;内掺防水剂的方法对石膏砌块试样的浸水2 h、24 h 吸水率均有了一定程度的改善,其24h软化系数为0.71,达到防潮石膏砌块的标准要求.     

聚丙烯纤维/脱硫石膏复合材料性能研究及机理探讨

通过掺加聚丙烯纤维增强脱硫石膏的力学性能,制备出一种聚丙烯纤维/脱硫石膏复合材料,并掺加一定量硬脂酸-聚乙烯醇乳液改善复合材料的耐水性能。实验考察了聚丙烯纤维和硬脂酸-聚乙烯醇乳液对材料抗折、抗压强度,吸水率和软化系数的影响。利用扫描电子显微镜对试样的断面进行微观分析,并构建了物理模型对有机乳液的防水机理进行了探讨。实验结果表明：与空白试样相比,单掺6%聚丙烯纤维可使石膏试样的抗折、抗压强度分别提高47.83%、27.88%,但其耐水性能有一定程度地削弱;而掺加硬脂酸-聚乙烯醇乳液可弥补聚丙烯纤维造成的强度损失,当硬脂酸-聚乙烯醇乳液加入量为3%时,石膏试样浸水2 h、24 h的吸水率分别降低90.30%、85.62%;同时掺加聚丙烯纤维和硬脂酸-聚乙烯醇乳液制备的复合材料试样力学性能和耐水性能均得到明显改善。     

PPF增强脱硫石膏砌块力学性能与耐水性能研究

通过掺加聚丙烯纤维(PPF)增强脱硫石膏的力学性能,制备出一种PPF增强脱硫石膏砌块,并掺加一定量硬脂酸-聚乙烯醇乳液改善石膏砌块的耐水性能。试验考察了PPF和硬脂酸-聚乙烯醇乳液对砌块抗折、抗压强度、吸水率和软化系数的影响。利用扫描电子显微镜对破形后的砌块试样进行微观分析,并构建物理模型对有机乳液的防水机理进行了探讨。试验结果表明:与空白试样相比,单掺6%PPF可使石膏砌块试样的抗折、抗压强度分别提高47.83%、27.88%,但其耐水性能有一定程度的削弱;而掺加硬脂酸-聚乙烯醇乳液可弥补PPF造成的耐水性能下降,当硬脂酸-聚乙烯醇乳液加入量为3%时,砌块试样浸水2h、24h的吸水率分别降低90.30%、85.62%;同时掺加PPF和硬脂酸-聚乙烯醇乳液制备的石膏砌块试样力学性能和耐水性能均得到明显改善。     

无机改性剂对脱硫石膏性能影响的试验研究

研究了硅酸盐水泥对脱硫石膏物理力学性能的影响,结果表明:硅酸盐水泥有利于减小脱硫石膏的标准稠度需水量,加快脱硫石膏的水化进程,宏观表现为初、终凝时间缩短,水化热温峰提高,对浆体的工作性能和施工可操作性起到负面影响,但可大幅度提高脱硫石膏的力学强度和耐水性能,降低质量吸水率。硅酸盐水泥对脱硫石膏的改性临界掺量为15%,当掺量为15%时,试件养护28 d的抗折强度由空白试样的6.31 MPa提高到10.92 MPa,抗压强度由空白试样的33.08 MPa提高到42.05 MPa,浸水48 h的抗折软化系数由空白试样的0.31提高到0.88,抗压软化系数由空白试样的0.32提高到0.89,质量吸水率由空白试样的10.34%下降至3.83%。     

硅溶胶及外加剂对玻化微珠保温材料性能的影响

以玻化微珠、白水泥、粉煤灰、可再分散乳胶粉、防水剂、植物纤维为原材料制备玻化微珠保温材料,研究了硅溶胶、玻化微珠、可再分散乳胶粉、植物纤维对其力学性能和吸水率的影响。结果表明:当硅溶胶掺量为3%时,与未经表面处理的试样相比,保温材料的吸水率降低了12.1个百分点,导热系数降低了36.96%,抗压强度提高了6.25%;当可再分散乳胶粉掺量为3%时,与未掺胶粉的试样相比,保温材料的吸水率降低了15.1个百分点,导热系数降低了36.96%,抗压强度提高了21.43%;当植物纤维掺量为1.5%时,体系的抗折和抗压强度得到提高。     

免煅烧磷石膏砖的制备与性能研究

在激发剂的作用下,利用矿渣、磷石膏(PG)和水泥混合制备磷石膏基胶凝材料(PGS),研究以镍渣为细骨料和粉煤灰掺量对PGS性能的影响。结果表明:当激发剂掺量为3%时,PGS固化体28 d抗压和抗折强度分别较未掺激发剂的提高了89.6%和73.2%,软化系数为0.94;在m(PGS)∶m(镍渣)=1∶1时,PGS固化体的28 d抗压和抗折强度分别为48.8 MPa和3.7 MPa,吸水率和软化系数分别3.1%和0.96;免煅烧磷石膏砖在不同养护制度下稳定性较好,当粉煤灰掺量在30%时,磷石膏砖28 d的抗压和抗折强度分别较未掺粉煤灰的降低48.6%和29.7%,吸水率和软化系数分别为8.7%和0.86,质量损失率、抗压强度损失率和抗折强度损失率分别为1.6%、6.3%和5.0%。     

玉米秸秆掺量对氯氧镁水泥复合保温材料性能的影响

研究了玉米秸秆掺量对氯氧镁水泥基建筑复合保温材料(C-MOC)力学性能、耐水性能、密度及导热系数的影响,通过XRD、SEM对C-MOC中氯氧镁水泥微观形貌和物相进行了分析。结果表明,当玉米秸秆掺量为20%时,C-MOC的性能最佳,密度为912 kg/m3,导热系数为0.236 W/(m·K),吸水率为33.64%,软化系数为0.61,28 d抗压强度为9.16 MPa,28 d抗折强度为5.72 MPa。玉米秸秆渗出液改变了氯氧镁水泥物相及形貌,由5·1·8相的针状结构转变为糖、酯包裹氯氧镁水泥的片状结构。     

玻化微珠保温材料的制备与性能研究

采用玻化微珠和珍珠岩为轻质骨料,选取水泥和粉煤灰为胶凝材料,并掺加适量VAE乳液和纤维,利用模压成型的工艺制备玻化微珠保温板,研究不同珍珠岩取代玻化微珠量、水泥掺量、VAE乳液掺量和纤维掺量对材料性能的影响。试验结果表明,珍珠岩、水泥、乳液和纤维的最佳掺量分别为30%、30%、3%和1.0%,在此配比下,测得材料的密度为286kg/m3,抗压强度为0.61MPa,抗折强度为0.43MPa,2h吸水率为31%,24h吸水率为83%,符合相关标准要求。同时利用SEM扫描电镜分析等测试手段,观察试样内部微观形貌,探讨保温材料的作用机理。     

PP纤维和碳纳米管对复合保温材料性能的影响

以玻化微珠、水泥、粉煤灰、PP纤维和碳纳米管为主要原料制备复合保温材料.利用扫描电镜(SEM)和Nicolet傅里叶变换红外光谱仪(IR)对PP纤维改性前后的表面形貌、试样断口形貌和纤维表面活性基团进行分析,研究了PP纤维改性前后对复合保温材料力学性能的影响.采用扫描电镜对复合保温材料断口形貌进行分析,研究了碳纳米管对复合保温材料强度和电磁屏蔽效能的影响.结果表明:改性PP纤维表面引入的活性基团-OH和-COOH使试样的抗折强度和抗压强度较掺加未改性PP纤维试样分别提高了20.69%和11.76%;掺加碳纳米管后,复合保温材料的抗折强度和抗压强度显著改善,电磁辐射频率在5~15GHz的电磁屏蔽效能显著提高.     

新型泡沫保温材料的制备和性能研究

以水泥、粉煤灰为主要原料,利用自主研发的复合激发剂、发泡剂等,使用物理发泡的方法制备一种水泥基泡沫保温材料。研究干混法和湿混法两种纤维掺加工艺和纤维掺量对泡沫保温材料的性能的影响,并探讨了影响机理。实验表明:采用干混法,在纤维掺量为1.2%时,制备了一种抗折强度为1.22MPa、抗压强度为2.95MPa,导热系数为0.072W/(m·K)的泡沫保温材料。