硅灰对超轻水泥基复合保温材料性能的影响

超轻水泥基复合保温材料(UCIM)是以水泥为胶凝材料,膨胀聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)颗粒、掺合料、泡沫剂、改性剂和水等为主要原料,采用物理发泡工艺制备而成。UCIM由EPS颗粒与泡沫混凝土基体互穿构成,不同品种的掺合料等效替代水泥后,能不同程度影响水泥浆体对EPS颗粒的包裹性,从而影响UCIM结构的均匀性与制品性能。通过设计不同掺量的掺合料,对比硅灰、偏高岭土及矿粉所制备的UCIM的均匀性及强度,结果表明,当采用硅灰时,UCIM未产生分层离析现象且制品强度试验结果较好;通过微孔拍摄及强度、热工性能测试,系统研究了硅灰掺量对UCIM的泡沫混凝土基体的孔结构、强度和导热系数的影响,结果表明,适宜掺量的硅灰能提高UCIM的力学性能,使UCIM的泡沫混凝土基体的平均孔径减小,进而有利于降低UCIM导热系数。     

改性聚苯乙烯泡沫颗粒保温砂浆复合母料的研制

通过测定表面接触角,筛选出合适的表面处理剂,对聚苯乙烯泡沫(EPS)颗粒进行表面改性,再以其为核包裹无机胶凝材料,制备核壳结构的亲水性EPS颗粒复合母料.研究了聚合物乳胶和偶联剂用量,母料中水泥粉煤灰含量等因素对EPS保温砂浆性能的影响,得出了制备复合母料的优化配方, 应用该复合母料研制出了综合性能优良的EPS保温砂浆.研究发现,亲水性EPS颗粒复合母料与粉煤灰水泥进行共混,有利于EPS颗粒在基体中分散均匀,该二次分散混合工艺制备砂浆的力学性能明显高于与直接混合法,抗折强度和粘合强度能提高15%左右.     

聚丙烯纤维对超轻泡沫混凝土收缩开裂的影响

本试验制备了采用物理发泡法和化学发泡法两种发泡方式的超轻泡沫混凝土,在具备良好力学性能的基础上,研究了聚丙烯纤维掺量对超轻泡沫混凝土收缩开裂的影响,分析了纤维掺量对泡沫混凝土的减裂机理。结果表明,聚丙烯纤维的掺入能够显著降低超轻泡沫混凝土的收缩开裂;在相同条件下,化学发泡法制备出的超轻泡沫混凝土的收缩开裂权重值比物理发泡法的小。     

轻骨料和防水剂对发泡保温材料性能的影响

试验以普通硅酸盐水泥(P.O42.5)为主要胶凝材料,采用膨胀珍珠岩和聚苯颗粒为轻质保温骨料,同时掺加适量玻璃纤维和防水剂;发泡剂采用植物改性泡沫剂,运用物理发泡工艺制备了水泥基轻质发泡保温材料.分别研究了膨胀珍珠岩、聚苯颗粒和防水剂掺量对水泥基轻质发泡保温材料性能的影响,确定了水泥基轻质发泡保温材料的最佳配合比.试验结果表明:玻璃纤维掺量占水泥质量1.5％,轻骨料总掺量为7％,膨胀珍珠岩与聚苯颗粒混合比例为1∶2,有机硅防水剂掺量为4％时,水泥基轻质发泡保温材料的各项性能指标良好,干密度较低、抗压强度较高且防水性能较好,其28 d干密度和抗压强度分别为298 kg/m3和1.43 MPa,体积吸水率为17.32％.     

再生聚苯乙烯在混凝土中的应用研究综述

文章阐述了再生聚苯乙烯(EPS)颗粒在混凝土中的应用现状。首先对比了再生EPS与原生EPS的差异,阐述了目前所制备的再生EPS混凝土密度等级与力学性能之间的基本关系,并介绍了EPS混凝土热工性能、防火性能、隔声吸波等其他性能;其次,从EPS颗粒级配、掺量、纤维、改性剂、矿物掺合料、水灰比等方面阐述了影响再生EPS混凝土性能的因素;最后,对再生EPS混凝土的工程应用进行了概述,并对再生EPS应用于混凝土的未来研究方向进行了展望,提出了日后研究应用过程中可能存在的问题。     

水泥基发泡保温材料的制备工艺与性能研究

以普通硅酸盐水泥(P.O42.5)为主要胶凝材料,采用物理发泡工艺制备发泡水泥节能保温材料,发泡剂分别采用动物复合泡沫剂、植物改性泡沫剂和植物泡沫剂干粉,研究了发泡剂种类、水灰比和玻璃纤维掺量对水泥基发泡保温材料性能的影响,确定了水泥基发泡保温材料的最佳配合比.实验结果表明:发泡剂选择植物改性泡沫剂,水灰比为0.5,玻璃纤维掺量为1.5％时,水泥基发泡保温材料的干密度为356 kg/m3,7d抗压强度可达1.71 MPa.     

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。     

超轻泡沫混凝土孔结构调控措施研究

泡沫混凝土是以水泥为主要胶凝材料,通过化学发泡工艺制备而成的一类轻质多孔材料.孔结构是影响泡沫混凝土性能的重要技术特征,改善超轻泡沫混凝土的性能必须从调控孔结构入手.研究了掺入消泡剂、增稠剂、硅灰、稳泡剂和纤维对超轻泡沫混凝土(120 kg/m3)孔结构特征参数的影响规律.结果 表明:掺入适量消泡剂,泡沫混凝土孔径增大、孔径分布更集中.随增稠剂掺量增加,泡沫混凝土的平均孔径和孔形状因子均减小.稳泡剂能提高料浆中气泡的稳定性和大孔比例.掺入适量的硅灰和聚丙烯纤维能降低泡沫混凝土气孔形状因子,使气孔更接近球形.推荐了超轻泡沫混凝土最优配合比,为调控超轻泡沫混凝土孔结构提供了理论基础.     

矿渣基轻质泡沫混凝土的增强研究

以碱激发矿渣为主要胶凝组分,利用物理发泡技术制备了矿渣聚合物泡沫混凝土.通过XRD表征了不同基体组成对泡沫混凝土物相组成的影响;通过Image-Pro Plus表征了不同基体组成对泡沫混凝土气孔结构的影响.综合分析了不同基体组成对矿渣聚合物泡沫混凝土基体强度以及气孔结构的影响,重点研究了低密度矿渣基泡沫混凝土的强度优化.研究表明未掺加泡沫的地质聚合物基体强度作为矿渣聚合物泡沫混凝土的强度基数,而孔结构则代表了随着泡沫掺加矿渣聚合物泡沫混凝土保留其基体强度的能力,对于低密度的泡沫混凝土,提高其保留基体强度的能力为强度优化的根本出发点.基于以上理论对矿渣聚合物泡沫混凝土掺加粉煤灰进行孔结构优化,掺加水泥进行基体增强的强度分步优化,使1800 mL泡沫掺量(干密度400 kg/m3)的矿渣基泡沫混凝土强度增加103%,使其强度由1.43 MPa提高至2.91 MPa.     

含渣土的EPS轻质混凝土用于复合夹芯墙板芯材的研究

为提高地铁渣土资源化利用率,将其掺入膨胀聚苯乙烯(EPS)轻质混凝土中,并用此混凝土为芯材制备复合夹芯墙板,研究了浆体的流变性,并探讨了硬化EPS混凝土的抗压强度、导热系数及EPS颗粒在浆体中的面分布。结果表明:随着渣土掺量增加,浆体屈服应力增加,流动度降低;浆体塑性黏度随渣土掺量增加大幅度增加,使得EPS颗粒分布更加均匀;EPS混凝土的干密度、抗压强度与导热系数随渣土掺量增加而逐渐降低。当干渣土与水泥质量比为0.8时,EPS混凝土的干密度为857 kg/m³,抗压强度为4.16 MPa,导热系数为0.231 W·m^-1·K^-1;采用干渣土与水泥质量比为0.8的EPS混凝土制备复合夹芯墙板(硅钙板作面板),墙板粘结性能良好,面密度为81 kg/m²,抗压强度为3.75 MPa,软化系数为0.83,耐火极限大于1 h,其性能满足轻质隔墙条板国家标准要求。     

基于碱式硫酸镁水泥的新型泡沫混凝土的制备及性能研究

以轻烧氧化镁粉、七水硫酸镁为水泥主要原材料,利用化学发泡法制备了容重为100~500 kg/m3的碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土(BMSCFC),研究了容重、外掺粉煤灰等对BMSCFC物理性能的影响,并且比较了相同容重下的改性氯氧镁泡沫混凝土.结果表明:随着BMSCFC 容重的增大,其体积吸水率减小、导热系数和抗压强度增大;外掺粉煤灰增强了BMSCFC抗压强度的同时降低了其保温性能,外掺粉煤灰量为轻烧氧化镁粉质量的150%时,容重为402 kg/m3,抗压强度为2.22 MPa,导热系数为0.138896 W/(m· K);与改性氯氧镁发泡混凝土相比,碱式硫酸镁发泡混凝土具有更好的抗压强度和保温性能.     

PF泡沫塑料对PF/EPS复合泡沫塑料性能的影响

研究出一种具有较好稳定性、保温性能、力学性能和阻燃性能的酚醛树脂(PF)/可发性聚苯乙烯(EPS)复合泡沫塑料。在PF泡沫塑料颗粒基体中加入EPS发泡颗粒,充分混合固化,使PF泡沫塑料颗粒与EPS发泡颗粒紧密结合,EPS发泡颗粒被PF泡沫塑料颗粒包围并相互隔离,再用模具发泡成型得到该复合泡沫塑料。实验结果表明,PF的含量越高,稳定性、力学性能和阻燃性能越好,保温性能呈现先升高后下降的趋势,当PF的含量为80%时,PF/EPS复合泡沫塑料的表观密度为38.4 kg/m3,热导率为0.024 W/(m·K),弯曲强度为0.134 k Pa,压缩强度为323 k Pa,极限氧指数为47.9%,烟密度等级小于15,热释放速率峰值小于250 k W/m2,综合性能最好。     

Thermal‐Insulation,Electrical, and Mechanical Properties of Highly‐Expanded PMMA/MWCNT Nanocomposite Foams Fabricated by Supercritical CO2 Foaming

Foaming behavior of poly(methyl methacrylate) (PMMA)/multi‐walled carbon nanotubes (MWCNTs) nanocomposites and thermally‐insulating, electrical, and mechanical properties of the nanocomposite foams are investigated. PMMA/MWCNT nanocomposites containing various amounts of MWCNTs are first prepared by combining solution and melt blending methods, and then foamed using CO₂. The foaming temperature and MWCNT content are varied for regulating the structure of PMMA/MWCNT nanocomposite foams. The electrical conductivity measurement results show that MWCNTs have little effect on the electrical conductivity of foams with large expansion ratio. Thermal conductivities of both solid and foamed PMMA/MWCNT nanocomposites are measured to evaluate their thermally insulating properties. The gas conduction, solid conduction, and thermal radiation of the foams are calculated for clarifying the effects of cellular structure and MWCNT content on thermal insulation properties. The result demonstrates that MWCNTs endowed foams with enhanced thermal insulation performance by blocking thermal radiation. Moreover, the compressive testing shows that MWCNTs improve the compressive strength and rigidity of foams. This research is essential for optimizing environmentally friendly thermal insulation nanocomposite foams with enhanced thermal‐insulation and compressive mechanical properties.     

用于建筑胶凝材料改性的可再分散乳胶粉

介绍了可再分散乳胶粉制备工艺、性能特点以及在建筑保温、瓷砖粘贴、水泥砂浆改性等各领域中的应用。     

保温隔热墙体材料的研究现状

保温隔热材料近年来发展迅速,目前已在墙体方面得到大量应用。本文主要概述了有机、无机以及复合保温隔热墙体材料的研究现状,国内有机保温隔热材料主要采用聚苯乙烯泡沫板(EPS)、聚氨酯材料(PU)、挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)等,无机保温材料主要有泡沫玻璃、泡沫混凝土、岩棉和无机保温砂浆等,有机保温材料和无机保温材料各有优缺点,对比分析表明：复合保温隔热墙体材料将成为一种发展趋势。最后分析了我国保温隔热墙体材料的应用现状。     

硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料制备与性能

以硼酸、氢氧化铝、六钛酸钾晶须(PTW)等为主要原料,采用固相烧结法制备了硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料,研究了预合成硼酸铝晶须(ABW)对材料显微结构、力学性能及隔热性能等方面的影响。结果表明:随着制备温度的提高,ABW与PTW由点接触转变为晶须间通过K_1.5(Al_1.5Ti_6.5)O₁₆相结合,提高了复合隔热材料的致密度和耐压强度;细小的ABW在PTW之间形成了尺寸更小的孔隙,通过减少对流和辐射传热,显著提高了晶须复合隔热材料的隔热性能。控制PTW、预合成ABW、炭黑质量比为9∶1∶3,在1 100 ℃可制得体积密度为1.11 g/cm³、耐压强度为3.5 MPa、导热系数为0.11~0.16 W/(m·K)(200~800 ℃)的硼酸铝-六钛酸钾晶须复合隔热材料。     

Facile preparation for gelatin/hydroxyethyl cellulose-SiO2 composite aerogel with good mechanical strength,heat insulation,and water resistance

The advanced thermal insulation materials with low cost and high mechanical properties play an important role in transport packaging and thermal protection fields. An inorganic/organic composite aerogel was prepared through hydrogen bonds and chemical crosslinking among silica aerogel particles, gelatin (GA), and hydroxyethyl cellulose (HEC). The as-prepared GA/HEC-SiO₂ composite aerogels were characterized by compression tests, scanning electron microscopy, Fourier transform infrared, thermogravimetric analyzer, and contact angle tests to investigate the chemical composition and physical structure. The GA/HEC-SiO₂ composite aerogels exhibited a strong mechanical strength (0.53–4.01 MPa), a high compression modulus (1.33–11.52 MPa), a lower volume density (0.035–0.081 g/cm³), thermal conductivity as low as 0.035 W/[m K]), a porosity of more than 93%, and hydrophobic angle as high as 150.01° after hydrophobic modification. These results indicate that biopolymer composite aerogels embedded with SiO₂ aerogel particles display a bright future in thermal insulation.