碳酸钠对粉煤灰泡沫玻璃性能影响的研究

发泡剂对泡沫玻璃物理力学性能有显著的影响。为了探究碳酸钠掺量对泡沫玻璃性能的影响及成孔机理,以20%粉煤灰和80%玻璃粉为基料,分别采用2%、3%、4%、5%和6%碳酸钠掺量,制备粉煤灰泡沫玻璃,并进行了测定;通过试验研究了碳酸钠掺量对粉煤灰泡沫玻璃的导热系数、表观密度、机械强度及孔隙率等性能指标的影响,并对碳酸钠在泡沫玻璃中的成孔机理进行了分析。当碳酸钠的掺量为5%时,导热系数为0.0735 W/(m·K),达到最小,抗压强度为1.58 MPa,抗折强度为0.75 MPa,表观密度为0.276 g/cm~3,孔隙率为87.7%,此时粉煤灰泡沫玻璃的空隙结构分布相对均匀且以封闭孔为主。泡沫玻璃孔径的大小与碳酸钠的粒径、发泡温度及压强等因素有关。当碳酸钠的粒径一定时,随着气泡内压强的增大,气泡直径减小;当泡内气体的压强一定时,气孔直径随着碳酸钠粒径的增大而增大。     

玄武岩纤维掺量对泡沫玻璃性能影响的研究

为了研究玄武岩纤维掺量对泡沫玻璃性能的影响,以粉煤灰、玻璃粉、玄武岩纤维及外加剂制备泡沫玻璃,分析不同掺量下玄武岩纤维对泡沫玻璃物理性能、力学性能和导热系数的影响。研究结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,泡沫玻璃的表观密度、导热系数呈递增趋势,当玄武岩纤维掺量为3‰-4‰时,表观密度变化较为平缓;当玄武岩纤维掺量为1‰时,导热系数达到0.0631 W/(m·K),当玄武岩纤维掺量在1‰-5‰时,对泡沫玻璃的含水率、吸水率影响较小,分别维持在0.35%、15%左右;当玄武岩纤维的掺量在1‰-4‰时,泡沫玻璃的抗压、抗折强度逐渐增大,掺量在4‰时,试样的抗压、抗折强度达到8.28 MPa和0.75 MPa,相比于基准试样,分别提高了2.24倍和1.92倍。     

泡沫掺量对发泡碱激发矿渣聚合物性能和孔隙特征的影响

以水玻璃激发矿渣为胶凝材料,采用压缩空气发泡方式制备了泡沫矿渣聚合物材料,通过Image-Pro plus(IPP)表征了不同泡沫掺量下泡沫矿渣聚合物的孔隙结构特征,并研究了泡沫掺量对泡沫矿渣矿物聚合物干密度、抗压强度和导热系数的影响.结果表明:当泡沫掺量为4.45%~10.70%(质量分数)时,随泡沫掺量增加,泡沫矿渣聚合物的孔隙率增加、平均孔径及孔圆度值增大,泡沫矿渣聚合物相应的干密度、抗压强度和导热系数均呈负指数关系降低且相关性强;当泡沫掺量为4.45%~12.00%(质量分数)时,所制备碱激发矿渣聚合物泡沫材料的干密度389~1325 kg/m3、抗压强度1.12~17.81 MPa、导热系数0.0813~0.2211 W/(m·K),其综合性能优于通用水泥泡沫混凝土制品.     

稳泡剂对粉煤灰泡沫玻璃性能影响研究

以粉煤灰和玻璃粉为主要原料,分别以二氧化钛、氧化铁、磷酸三钠、磷酸三钾、硼酸为稳泡剂制备泡沫玻璃,并对制品的力学性能、表观密度、孔隙率、孔径分布、平均孔径、导热系数进行了测定,研究探讨了稳泡剂种类及掺量对粉煤灰泡沫玻璃物理性能的影响。实验结果表明,磷酸三钠为稳泡剂时,材料的表观密度最低可达0.212 g/cm~3,导热系数的最低可达0.0499 W/(m·K),孔径大小适中,分布均匀,是制备粉煤灰泡沫玻璃较为合适的稳泡剂。     

矿物掺合料对泡沫混凝土的性能影响

研究了单掺粉煤灰、矿渣粉和复掺粉煤灰与矿渣粉对干密度为400 kg/m3泡沫混凝土的抗压强度、导热系数以及吸水率的性能影响.当粉煤灰掺量为10%时,可增加抗压强度,掺量为30%时显著降低导热系数和吸水率;当矿粉掺量为20%时,可增加抗压强度和降低吸水率,但导热系数却随掺量增大而变大;当复掺粉煤灰与矿渣粉取代50%水泥,复掺比例为2:3时,能增加抗压强度和降低吸水率,导热系数随复掺比例增大而变大.在泡沫混凝土中掺加矿物掺合料,不仅可以降低水化热,还可以减少泡沫混凝土的开裂程度,该项研究成果为今后泡沫混凝土在地基保温处理、屋面保温、地暖垫层等方面提供了应用价值.     

发泡剂含量和发泡温度对无碱玻璃纤维废丝制备泡沫玻璃的性能影响

以无碱玻璃纤维废丝为主要原料,SiC为发泡剂,用烧结发泡法制备了高强度低密度保温泡沫玻璃。研究了发泡剂含量及发泡温度对泡沫玻璃气孔率、孔结构、表观密度、抗压强度和导热率的影响。研究结果表明,随着发泡剂含量的增加,孔径逐渐增大,表观密度和抗压强度降低,过多的发泡剂会导致大气孔的出现;随着发泡温度的提高,泡沫玻璃的气孔逐渐增大,表观密度呈现下降趋势,当发泡温度过高会导致大孔和连通孔的出现;当发泡剂含量为3wt%,发泡温度为950℃,保温时间为30min时制得的泡沫玻璃综合性能最佳,表观密度为0.216g/cm~3,抗压强度为8MPa,抗折强度为4MPa,吸水率为0.28%,导热系数为0.061W/(m·k)。     

磷石膏在加气混凝土砌块中的应用

以粉煤灰加气混凝土砌块为研究对象,探讨磷石膏掺量变化对加气混凝土砌块性能的影响。实验表明,石灰掺量质量分数20%,磷石膏在粉煤灰加气混凝土砌块中掺量增加,强度提高。最佳掺量3%,强度、表观密度和导热系数性能最佳。     

高强度低导热泡沫混凝土性能研究

在工程实践中,作为装配式建筑的墙体材料,既要有较好的保温隔热性能,又要满足一定的力学性能。轻质泡沫混凝土是一种很好的选择,但普通的泡沫混凝土材料在满足热工性能时其力学性能往往表现较差。本文提出一种高强度低导热泡沫混凝土制备方法,研究了水胶比、泡沫掺量、粉煤灰掺量和聚丙烯(PP)纤维掺量对泡沫混凝土的抗压强度和导热系数的影响,并采用扫描电镜(SEM)探究了粉煤灰和PP纤维对泡沫混凝土微观形貌的影响。结果表明:当水胶比为0.6、泡沫掺量为4%(质量分数,下同)、粉煤灰掺量为25%以及PP纤维掺量为0.2%时,泡沫混凝土的抗压强度较高且导热系数较低。     

粉煤灰-锂渣基发泡陶瓷的制备及性能研究

为制备低成本兼具高孔隙率与高压缩强度的发泡陶瓷,以粉煤灰、锂渣、长石、滑石和碳化硅为原料,经1 180、1 200、1 220、1 240℃分别保温10、20、40、60 min烧结制备发泡陶瓷试样。主要研究了锂渣的掺量(质量分数分别为0、10%、20%、30%)对试样物相组成、显微结构、孔隙率及压缩强度的影响。结果表明：1)随锂渣掺量的增加,发泡陶瓷的孔隙率增加,体积密度降低,压缩强度波动;2)锂渣中丰富的钙、硫成分,可发挥助熔剂和发泡剂作用,降低烧结温度,提高发泡陶瓷的孔隙率,改善气孔圆整度,提高压缩强度;3)当锂渣掺量为20%(w)时,经1 220℃保温20～40 min烧结所得发泡陶瓷的体积密度为0.32～0.40 g·cm^-3,孔隙率为84.4%～87.6%,压缩强度为1.51～2.35 MPa。     

空心玻璃微珠对硅橡胶泡沫隔热材料微观形态及性能的影响

以水为发泡剂、空心玻璃微珠(HGB)为填料,采用物理发泡法制备了开孔加成型甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)泡沫隔热材料,考察了HGB用量及粒径对泡沫材料表观密度及孔隙率、隔热性能、微观形态、拉伸性能的影响。结果表明,HGB用量的增加或其粒径的增大可使MVQ泡沫材料的表观密度降低、孔隙率增大,隔热性能提高,但拉伸强度降低;添加的HGB一部分填充到MVQ泡沫材料中,一部分黏结在MVQ基体中。     

粉煤灰泡沫玻璃的试验研究

以粉煤灰和玻璃粉为主要原料,添加适量的发泡剂、稳泡剂等助剂,可制得粉煤灰泡沫玻璃。通过对制品体积密度、表观密度、开口孔孔隙率、吸水率等性能的测定,分析了发泡剂、粉煤灰掺量对泡沫玻璃性能的影响。实验表明,适量添加粉煤灰和玻璃粉,可制得性能较好的粉煤灰泡沫玻璃。     

利用煤粉炉渣制备微晶泡沫玻璃的研究

以煤粉炉渣为主要原料,以碳酸钙作为发泡剂,磷酸钠作为稳泡剂,再加入其他辅助原料制备了微晶泡沫玻璃,研究了碳酸钙和磷酸钠的掺入量、发泡温度、保温时间对微晶泡沫玻璃性能的影响,并且采用XRD分析其物相组成,结果表明,当发泡剂和稳泡剂的掺量分别为4.5%和5%,发泡温度为1000℃,发泡时间为20min时,试样已经完全转化为微晶泡沫玻璃,主晶相为硅灰石,次晶相为钙长石和辉石,平均泡径达2.03mm,表观密度为938 kg/m3,气孔率达52.6%,抗压强度达17.95MPa,抗弯强度达12.51 Mpa,热膨胀系数达5.67×10-6/℃,导热系数达0.20 W/(m.K)。     

镍渣基泡沫玻璃的制备及其性能研究

以镍渣和废玻璃作为主要原料,使用Na2CO3为发泡剂,采用模具装填法来烧制泡沫玻璃.研究了镍渣的掺量、发泡剂掺量、发泡温度和发泡时间对泡沫玻璃的气孔结构和相关力学性能的影响.研究表明:镍渣掺量减少,Na2CO3掺量增加和发泡温度的升高,均会降低泡沫玻璃的体积密度,提高样品的平均气孔直径;镍渣掺量对泡沫玻璃的组成成分和晶体种类没有明显的影响;以20%镍渣和80%玻璃粉为主料,5%~7%Na2CO3为发泡剂,在发泡温度870 ℃下保温60 min,可以制备出气孔率为85.14%,体积密度为0.3715 g/cm3,抗折强度为2.062 MPa,平均气孔直径在3.13 mm的镍渣基泡沫玻璃.     

磷石膏基发泡建筑石膏的热传导与强度特性研究

为了进一步提高磷石膏的综合利用率，本文采用单因素试验，研究了α-烯基磺酸钠(AOS)、动物蛋白、十二烷基硫酸钠(K12)质量比为1∶1∶1的复合发泡剂稀释化对磷石膏基发泡建筑石膏孔隙率及孔隙结构的影响，并研究了孔隙率与强度、导热系数之间存在的关系。研究结果表明，当表观密度在600～800 kg/m³时，磷石膏基发泡建筑石膏的热工性能要优于其他四组泡沫保温材料，当表观密度大于900 kg/m³时，抗压强度要远远高于其他石膏基泡沫材料，导热系数与孔隙率之间的关系符合Maxwell-Euchen1模型，而抗压强度与孔隙率之间的关系更符合Hasselmann方程。本研究可为磷石膏基发泡建筑石膏生产提供数据支撑。     

含玻璃砂的高性能碱激发矿渣砂浆性能研究

采用玻璃砂代替部分细骨料制备碱激发矿渣(AAS)砂浆后,研究了玻璃砂含量(0%、10%、20%、30%,质量分数)对AAS砂浆抗压强度、抗折强度、干燥收缩、导热系数和碱-硅酸反应(ASR)膨胀率的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)对微观机理进行了分析。结果表明：掺10%～30%的玻璃砂能显著提高AAS砂浆的早期抗压强度,但会略微降低28 d抗压强度;AAS砂浆的抗折强度随玻璃砂掺量的增加先增大后减小,10%掺量时最有利于3 d抗折强度,20%掺量时最有利于28 d抗折强度;AAS砂浆的干燥收缩、导热系数和ASR膨胀率均随玻璃砂掺量的增加而减小,与对照组相比,掺30%玻璃砂的AAS砂浆导热系数降低14.4%,56 d干燥收缩率降低27.6%,14 d ASR膨胀率降低39.6%,28 d ASR膨胀率降低34.5%;SEM分析发现玻璃砂表面有水化产物生成,其与胶凝材料的结合比石英砂更紧密,使AAS砂浆的微观结构更加致密。     

水泥-铁尾矿泡沫混凝土的性能研究

研究了铁尾矿掺量对水泥-铁尾矿泡沫混凝土的干体积密度和抗压强度的影响,以及孔结构对泡沫混凝土导热系数的影响.测试了泡沫混凝土的导热系数,用显微镜和图像分析软件分析了泡沫混凝土的气孔结构,建立泡沫混凝土的抗压强度与干体积密度的关系模型,分析导热系数随孔结构的变化规律.结果表明铁尾矿取代水泥后泡沫混凝土的抗压强度降低,且其影响程度随混凝土气孔率的增大而减小.泡沫混凝土的抗压强度与干体积密度呈对数关系,与铁尾矿掺量成指数关系.泡沫混凝土密度相同时,气孔孔径越大抗压强度越高.随着气孔孔径的增大,泡沫混凝土的导热系数逐渐增大;随着孔隙率的增大,泡沫混凝土的导热系数逐渐减小;当孔隙率一定时,气孔孔径越小导热系数越小.     

烧成温度和发泡剂对粉煤灰泡沫陶瓷的性能影响

以粉煤灰、废陶瓷和山皮土为主要原料,SiC为发泡剂,采用原位发泡法制备泡沫陶瓷,考察了SiC掺量、烧成温度对材料孔隙率、体密度和抗压强度的影响。结果表明,当烧成温度为1300～1400℃,发泡剂SiC掺量以4～6wt%时,可制备出孔隙率高、体密度低、孔径均匀的泡沫陶瓷。     

粉煤灰制备泡沫陶瓷工艺参数优化

以粉煤灰为原料,钾长石、硼砂、白云石为助熔剂,外掺适量碳酸钙、炭黑、碳化硅为发泡剂,用粉末烧结法制备泡沫陶瓷.针对碳酸钙、炭黑、碳化硅掺量以及发泡温度四个因素设计安排正交实验,对烧结样品的表观密度、孔隙率、抗压强度进行测定,采用极差分析法对实验数据进行处理分析.实验结果表明,碳酸钙掺加量为6％,炭黑掺加量为2％,碳化硅掺加量为3％,发泡温度为1080℃时,制品的综合性能最佳:表观密度为599.8 kg/m3,孔隙率为77.19％,抗压强度为2.23 MPa.     

粉煤灰对透水混凝土性能影响研究

为研究粉煤灰对透水混凝土的影响作用,通过在透水混凝土中加入粉煤灰,利用裹石法制作透水混凝土,研究了粉煤灰对透水混凝土抗压强度、抗折强度、孔隙率和透水系数的影响作用。结果表明:粉煤灰的掺入对透水混凝土的性能有明显的影响,抗压强度先降低后增高,粉煤灰掺量为20%的时候抗压强度达到最大值19.6 MPa,随着粉煤灰掺量的继续增加,抗压强度值又逐渐减小;粉煤灰掺量为20%的时候抗折强度达到最大值,说明粉煤灰的最佳掺量在20%左右;随着粉煤灰掺量的增加,孔隙率和透水系数都逐渐减低,早期降低的速率大,后期降低的速率小。     

发泡剂种类和用量对酚醛泡沫性能的影响

以酚醛树脂为原料,对甲苯磺酸为固化剂,研究了正戊烷和沸程为30~60℃的石油醚两种不同的发泡剂对酚醛泡沫性能的影响。结果表明,两种发泡剂用量增多,酚醛泡沫表观密度、压缩强度和导热系数都呈下降趋势,粉化度、吸水率呈增加趋势,石油醚发泡的酚醛泡沫抗粉化程度优于正戊烷发泡的酚醛泡沫。发泡剂的种类对导热系数无影响,发泡剂用量对酚醛泡沫pH值影响不大。石油醚发泡制得的酚醛泡沫,综合性能优于正戊烷发泡制得的酚醛泡沫。