一种新型建筑吸声材料——聚氨酯酰亚胺泡沫的开发研究

聚氨酯酰亚胺(PUI)泡沫是一种比聚氨酯泡沫具有更好综合性能的新型建筑吸声材料,研制开发的吸声PUI泡沫经测试表明,密度在0.02～0.06 g/cm3之间,开孔率和氧指数分别都能达到80%以上和28以上;并且,PUI泡沫还具有良好的吸声性能,厚度在25 mm条件下125～4000 Hz频率范围内的驻波管法平均吸声系数可高达0.48(相当于混响室法平均吸声系数0.74左右).     

泡沫混凝土的配合比设计及性能研究

通过对泡沫混凝土的配合比设计,制备A03～A14密度等级泡沫混凝土,对其湿干密度、抗压强度、吸水率和软化系数进行测试,研究湿干密度之间的关系及各密度等级与各性能之间的关系,并对试件裂缝分布和宽度进行观测。结果表明,泡沫混凝土的湿干密度存在正相关性,抗压强度随干密度增加而增大,且存在二次函数关系,干密度等级为A14时的抗压强度最高为26.9MPa;吸水率随干密度等级增加而减小,与干密度成二次函数关系;软化系数与干密度存在幂函数关系,随干密度等级增大而升高。干密度等级高的泡沫混凝土的裂缝分布更狭小且均匀。     

沥青混合料吸声性能

采用双传声器传递函数法测试骨架密实型橡胶沥青混合料(SDARC-13)、沥青混凝土混合料(AC-13)、玛蹄脂碎石沥青混合料(SMA-13)与开级配抗滑磨耗沥青混合料(OGFC-13)的吸声系数,研究了各沥青混合料级配类型、空隙率、厚度和噪声频率对其吸声性能的影响.结果表明:OGFC-13沥青混合料空隙率大,吸声系数的峰值最大,厚度为6cm的OGFC-13沥青混合料的吸声系数峰值可达0.83,表现出良好的吸声性能;掺入橡胶粉能够提高沥青混合料的吸声性能,SDARC-13沥青混合料的吸声系数峰值高于AC-13和SMA-13沥青混合料;增加沥青混合料厚度会使其吸声系数峰值对应的频率向低频方向移动,说明沥青混合料厚度的增加有利于沥青混合料对低频率噪声的吸收.     

多功能硬质聚氨酯泡沫天花板的研制

采用一步发泡法制备硬质聚氨酯泡沫材料,与穿孔板进行复合,制备了一种具有优异吸隔声和隔热保温性能的多功能天花板。对泡沫材料的泡孔结构和开孔率进行了表征,性能测试表明,研制的密度为0.065g/cm3的硬质聚氨酯泡沫,导热系数达到0.033W(/m·K);在厚度为25mm时,在125～4000Hz频率范围内的平均吸声系数为0.27,平均隔声量为21.3dB,其氧指数为29%。     

矿渣集料制备水泥基铁路声屏障的研究

以小于4.75mm的矿渣颗粒为集料,以P·O 42.5R水泥为胶凝材料,辅以高效减水剂,用静压压制的成型工艺制备了水泥基声屏障,分析讨论了材料的抗压强度以及水灰比、成型工艺、材料厚度对其吸声性能的影响。结果表明,抗压强度随水灰比的增大而先增大后减小,随成型压力的增大而增大;吸声系数随着水灰比的增大而先增大后减小,随着成型压力的增大而降低;其降噪系数随着材料厚度增加而先增大后减小。当抗压强度达到13.6MPa、材料厚度8cm时,材料的降噪系数为0.65,500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz四个频率的平均吸声系数为0.768,可以作为铁路声屏障材料。     

以钢渣和粉煤灰为掺合料的水泥基泡沫混凝土的研制

研究了钢渣和粉煤灰为掺合料对水泥基泡沫混凝土性能的影响。结果表明：用优质粉煤灰等质量取代水泥。不仅可降低泡沫混凝土的干体积密度和导热系数,而且在同条件下可提高低泡沫混凝土的强度;钢渣粉对泡沫混凝土的干体积密度影响不大。但会降低泡沫混凝土的强度．而钢渣粉与粉煤灰复合取代水泥时可以得到良好的效果：泡沫用量是影响泡沫混凝土的干体积密度、抗压强度和导热系数的主要因素,泡沫量增加会导致泡沫混凝土的密度降低,强度也减小,导热系数减小;泡沫混凝土的导热系数与干体积密度近似呈指数函数关系。     

绿色建材麦秸板及其复合墙体声学性能试验研究

运用阻抗管法研究了定向结构麦秸板及其复合墙体的基本声学性能(包括吸声、隔声)。结果表明其吸声系数远高于混凝土或砖墙等传统建筑材料,在1 800~3 500 Hz范围内其吸声性能较好。采用单因素试验设计,研究了空腔厚度、吸声材料厚度、吸声材料在空腔中放置的位置对定向结构麦秸板复合墙体隔声性能的影响。结果表明:空腔厚度对定向结构麦秸板复合墙体隔声性能影响显著,当空腔厚度小于100 mm时,构件的隔声性能与空腔厚度成正比;吸声材料在空腔中远离声源放置会提高OSSB复合墙体的隔声性能。     

硅藻土/聚氨酯复合吸声材料的制备与表征

以硅藻土、聚氨酯、发泡剂、开孔剂和阻燃剂为原料,制备了吸声性能优异的硅藻土/聚氨酯复合吸声材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、阿基米德法和传递函数阻抗管吸声测试系统对材料的物相组成、微观形貌、孔隙形态、密度和吸声性能进行了表征,研究了原料配合比对复合材料密度及不同频率吸声性能的影响。结果表明,当复合材料的密度为0.168 g/cm~3时,复合材料的吸声峰为1600 Hz,吸声峰系数高达0.93,其频率范围超过了2000 Hz。     

泡沫混凝土湿密度与干密度关系的研究

通过一系列不同配合比泡沫混凝土的制备,系统研究了水胶比、粉煤灰及细砂掺量、表观密度、增稠剂、龄期、水泥强度等级、养护方式等常见因素对泡沫混凝土湿密度与干密度的影响。结果表明,水胶比对泡沫混凝土湿干密度比的影响最大且呈正相关,粉煤灰掺量越高,湿干密度比越大,而表观密度等级和细砂掺量则呈反相关,增稠剂、龄期、水泥强度等级、养护方式等因素对湿干密度比的影响不大。     

胶粉聚苯颗粒水泥基材料的 力学性能与吸声性研究

采用半干料压缩成型工艺制备多孔性胶粉聚苯颗粒材料,采用高温蒸汽养护获得空腔共振吸声微结构;在压缩比为0.75条件下研究了水泥、纤维与乳胶粉掺量对胶粉聚苯颗粒材料干密度和抗压、抗折强度的影响,对比分析了自然养护和高温养护对材料吸声性的影响.研究表明,聚苯颗粒用量1528 cm3,水泥掺量为300～600g时,胶粉聚苯颗粒材料的干密度为0.33～0.65 g/cm3,纤维和乳胶粉可明显提高材料的抗折强度;适当的水泥用量对吸声性有利,吸声性较好的多孔性材料经高温蒸汽养护能够更明显地提高多数频率下的吸声系数,而对吸声性不高的多孔性材料的吸声系数影响不大.     

化学发泡轻质地聚合物泡沫混凝土的制备及性能

采用化学发泡方式,以碱激发粉煤灰-偏高岭土基地聚合物为胶凝材料,制备出密度低于400kg/m~3的地聚合物轻质泡沫混凝土。研究了材料组成对地聚合物泡沫混凝土干密度、抗压强度、吸水率及导热系数的影响,并对地聚合物泡沫混凝土的孔结构进行了分析。研究表明:随着水料比增加,地聚合物泡沫混凝土吸水率增大,导热系数降低,平均孔径越小,孔隙率越大;在偏高岭土-粉煤灰激发材料体系中,偏高岭土掺量由40%增加至50%时,地聚合物泡沫混凝土性能没有明显改善;当水玻璃掺量增加时,地聚合物泡沫混凝土干密度和抗压强度增加,吸水率降低。当水料比为0.55、水玻璃掺量50%、偏高岭土掺量40%时,制备的地聚合物泡沫混凝土性能最佳,其干密度、14d抗压强度、吸水率和导热系数分别为366kg/m~3、1.18MPa、30.2%和0.084W/m.K。     

碱激发磷渣制备超轻质泡沫混凝土的试验研究

基于碱激发-磷渣胶凝体系,研究了激发剂、水胶比、矿物掺合料、活性MgO对净浆凝结时间及强度的影响,并根据正交试验结合数理统计的方法,探讨了各因素对湿密度为200 kg/m~3的超轻质泡沫混凝土性能影响的显著水平,确定了泡沫混凝土的最优配比。经过重现试验,泡沫混凝土的干密度为150 kg/m~3左右时,28 d抗压强度可达0.34 MPa,吸水率为48%,导热系数为0.044W/(m·K)。     

钢渣-泡沫混凝土的配合比设计及性能研究

本文以钢渣为掺合料制备泡沫混凝土,研究了钢渣替代水泥量、单位体积发泡剂掺量对钢渣-泡沫混凝土力学性能和干体积密度的影响。实验结果表明:单位体积凝土中发泡剂掺量一定时,随着钢渣替代水泥量的增加,泡沫混凝土的抗压强度呈逐渐下降趋势,而干体积密度却不断增加,当替代量为50%时,干体积密度增加43.3%;当钢渣掺量在20%时,随着单位体积发泡剂掺量增加,泡沫混凝土的抗压强度和干体积密度呈下降趋势。     

磷石膏基复合吸声材料的制备与性能研究

以煅烧磷石膏为原料,分别研究了膨胀珍珠岩、AE-200造孔剂、玄武岩纤维等对磷石膏基复合材料吸声性能和力学性能的影响,结合微观结构对其吸声机理进行分析。结果表明,掺入膨胀珍珠岩,材料的吸声系数有明显提高,掺量为8%时,高频段的吸声系数明显上升;随着造孔剂掺量的增加,材料的吸声系数出现波动现象,在500 Hz处有最大的吸收峰;随着玄武岩纤维掺量的增加,材料在6个频率下的吸声系数均下降。最佳配合比为:玄武岩纤维掺量1.0%,AE-200造孔剂掺量0.6%,水膏比0.8,膨胀珍珠岩掺量4%,制备的磷石膏基吸声材料平均吸声系数为0.55,抗折、抗压强度分别为1.2、1.4 MPa。     

地聚合物基泡沫混凝土配合比设计与性能研究

采用固体废弃物(粒化高炉矿渣、粉煤灰)、水玻璃、Na OH、发泡剂、页岩陶粒、水制备地聚合物基泡沫混凝土。试验研究了不同配合比地聚合物基泡沫混凝土的干密度、抗压强度、吸水率及导热系数。研究结果表明:(1)当水胶比在0.43～0.53时,地聚合物基泡沫混凝土的干密度、抗压强度和导热系数呈先增大而后减小趋势,而吸水率则先减小后增大;(2)当发泡剂掺量在0.3%～0.8%时,地聚合物基泡沫混凝土的干密度、抗压强度和导热系数不断减小,而吸水率不断增加;(3)当水玻璃模数在1.40～2.24时,地聚合物基泡沫混凝土的干密度、抗压强度和导热系数不断减小,吸水率不断增加。     

空心玻璃微珠对泡沫混凝土性能的影响

泡沫混凝土的干密度和抗压强度是相互矛盾的,它们之间存在负相关关系。空心玻璃微珠是一种质量轻、强度高、导热系数低、热稳定性好的新型轻质材料。通过掺加空心玻璃微珠研究其对泡沫混凝土性能的影响,从而制备轻质保温的泡沫混凝土。结果表明:泡沫混凝土的导热系数随着空心玻璃微珠掺量的增加而降低,当泡沫混凝土的干密度在120~200 kg/m3时,导热系数最小为0.044 W/(m·K)。空心玻璃微珠的适宜掺量为5%~15%。     

陶粒预湿时间对陶粒泡沫混凝土物理力学性能的影响

浇筑成型陶粒泡沫混凝土砌块时,由于陶粒吸水率较大会加速泡沫破灭,导致陶粒泡沫混凝土拌合物坍落度经时损失和表观密度显著增大,从而使陶粒泡沫混凝土砌块热工性能降低。研究陶粒预湿时间对陶粒泡沫混凝土拌合物坍落度经时损失和表观密度以及28d龄期抗压强度等性能指标的影响。结果表明:对于吸水率较高的陶粒,延长预湿时间可以有效降低陶粒泡沫混凝土拌合物的1h坍落度经时损失,同时使湿表观密度和绝干表观密度均逐渐降低;预湿时间为0.5h~2.0h有利于提高泡沫和陶粒泡沫混凝土拌合物的稳定性;采用干燥陶粒和吸水饱和陶粒都会对陶粒泡沫混凝土抗压强度产生不利影响;考虑实际生产效率,陶粒预湿处理的时间宜为0.5h~1.0h。     

多元胶凝体系泡沫混凝土性能研究

采用正交试验研究了粉煤灰、矿粉、硅灰及减水剂对泡沫混凝土力学性能的影响,设计了泡沫混凝土配合比,研究了在不同干密度下泡沫混凝土的抗压强度、孔隙率和导热性能。初步探究了利用珊瑚砂制备泡沫混凝土的可行性。结果表明:复掺矿粉和硅灰能有效提高泡沫混凝土的强度;泡沫混凝土的抗压强度、导热系数与干密度存在非线性关系,孔隙率与泡沫混凝土干密度呈线性负相关。珊瑚砂的掺入对泡沫混凝土性能存在不利影响。     

水灰比对泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响

研究了水灰比对密度等级为300级和500级泡沫混凝土抗压强度、导热系数和孔隙率的影响。结果表明：泡沫混凝土的密度等级不同,水灰比对其性能的影响存在差异;在水灰比为0.25时,300密度等级泡沫混凝土的抗压强度达到最大,为1.13 MPa,保温性能相对较优;随着水灰比的增加,500密度等级泡沫混凝土的导热系数不断增大,抗压强度和孔隙率不断减小,在水灰比为0.35时,其强度和保温性能达到最优;泡沫混凝土的孔隙率与抗压强度、导热系数之间存在良好的相关性。     

PVA改性轻质泡沫混凝土的试验研究

探讨PVA和泡沫掺量对泡沫混凝土抗折强度、抗压强度和导热系数的影响。试验结果表明:掺加PVA可以有效改善泡沫混凝土的多项性能;泡沫掺量的增加能大幅降低泡沫混凝土的干密度。泡沫掺量为1.5L/kg时,可制得干密度达到424kg/m3、导热系数为0.095W/m.k,并具有一定强度的轻质泡沫混凝土。