水镁石纤维增强水泥基吸声材料的研制

利用分散性良好的水镁石纤维做增强剂,以硫铝酸盐水泥和膨胀珍珠岩为主要原料,辅以引气剂、减水剂等添加剂,制备了具有致密、均匀、细微的相互贯通孔结构的多孔吸声材料.重点考察了膨胀珍珠岩、减水剂、引气剂、水镁石纤维含量对吸声系数的影响.结果表明,膨胀珍珠岩、引气剂、减水剂对材料吸声性能均有较大影响,掺入水镁石纤维能在增加材料机械强度的同时,显著提高材料吸声性能,尤其在低频500 Hz和高频2000 Hz处的吸声性能,水镁石纤维含量越大,吸声性能越好.     

水泥基膨胀珍珠岩材料吸声性能分析

采用驻波管法测试引气剂、表观密度、水灰比、膨胀珍珠岩掺量等因素对水泥基膨胀珍珠岩吸声材料吸声系数的影响。结果表明：引入一定量尺寸适宜的气泡、降低制品的表观密度、选择适宜的水灰比和膨胀珍珠岩掺量可制备出吸声性能优良的水泥基膨胀珍珠岩吸声材料。     

水泥基多孔吸声材料的研制

以普通硅酸盐水泥、膨胀珍珠岩等为主要原材料,辅以纤维和发泡剂等,根据多孔材料的吸声机理,利用压制成型的方法,研制开发一种可用于高速铁路环境下的高效吸声材料.试验就轻集料种类、胶凝材料对轻集料的包覆厚度、发泡剂以及吸声制品的厚度为主要因素考察了材料的吸声性能.结果表明:具有连通且与外界相通孔隙的膨胀珍珠岩为轻集料时制品的吸声性能最好;当胶凝材料对轻集料的包覆厚度为0.12mm时,吸声系数可达0.74;发泡剂掺量为4%时,制品的吸声系数增加了0.14;制品厚度的增加提高了在低频范围内的吸声性能.     

全固废多孔吸声材料的制备及性能研究

以粉煤灰、电石渣、脱硫石膏等大宗工业固废为主要原料,以铝粉为发泡剂,采用化学发泡耦合机械造孔法制备了全固废多孔吸声材料,研究了铝粉掺量、机械造孔深度、造孔孔径、空腔对多孔材料吸声性能的影响效果及机制。结果表明,通过机械造孔、设置空腔等方式明显增强了全固废多孔吸声材料的吸声性能,当铝粉掺量为0.4%、机械造孔深度为4.0 cm、造孔孔径为3 mm、造孔率为5%、空腔为1 cm时,全固废多孔吸声材料的降噪系数达到0.532。全固废多孔吸声材料中不仅具有丰富的孔结构,而且材料内壁上丰富的叶片状水化产物增加了孔壁与孔内空气的摩擦,加快了声能到热能的转化速率,增强了材料的吸声性能。     

水泥基膨胀珍珠岩吸声材料性能研究

以普通硅酸盐水泥、轻质多孔膨胀珍珠岩为主要原料,利用物理和化学方式发泡,制备了水泥基膨胀珍珠岩多孔吸声材料.研究了制备工艺、膨胀珍珠岩掺量、发泡剂种类和掺量、试样厚度、水灰比、养护温度及压力等对材料吸声性能的影响.     

短切玄武岩纤维对保温砂浆性能影响的研究

为了研究短切玄武岩纤维对保温砂浆性能的影响,以水泥、石膏、粉煤灰作为三元胶凝材料,膨胀珍珠岩和聚苯颗粒作为骨料,同时掺入短切玄武岩纤维,通过对保温砂浆稠度、抗折强度、干密度、抗压强度、软化系数、导热系数的检测,得出以下结论:玄武岩纤维能够降低保温砂浆的稠度,增强保温砂浆的耐水性,软化系数,提高保温砂浆的抗折抗压强度,对导热系数无明显影响。当掺入量为1. 5%时,短切玄武岩纤维对保温砂浆性能的改善效果最好;18㎜长的玄武岩纤维比8㎜长的改善效果更明显。     

玄武岩纤维水泥固化风积砂材料温缩系数影响因素研究

将玄武岩纤维作为外掺材料掺入到水泥固化风积砂材料中,研究了温度、水泥用量和玄武岩纤维掺量对水泥固化风积砂材料温缩应变的影响。结果表明:玄武岩纤维能有效降低水泥固化风积砂材料的温度收缩,随着玄武岩纤维掺量的增加,试件的温缩系数先减小后增大;对于水泥用量分别为10%、15%和20%的试件,对应玄武岩纤维的最佳掺量分别为0.7%、0.5%和0.5%;各因素对温缩系数的影响程度大小为:水泥用量>纤维掺量>温度。     

煤矸石烧结透水砖的试验研究

以煤矸石、黏土为主要原料,以膨胀珍珠岩为造孔剂,制备陶瓷透水砖。研究了原料的配比、烧成制度及膨胀珍珠岩掺量对煤矸石烧结透水砖性能的影响。试验结果表明,当煤矸石与黏土的质量比为7∶3,烧结温度为1050℃,膨胀珍珠岩掺量为80%,保温时间为30 min时,所制得的透水砖性能最优,其劈裂抗拉强度为3.75 MPa,透水系数为0.355×10-2cm/s。既实现了煤矸石的废物利用,又具有一定的经济效益。     

泡沫水泥基吸波材料的物理性能研究

以石墨、磁性铁氧体为电磁波吸收剂,制备出泡沫水泥基吸波材料。随着发泡剂掺量的增加,材料孔隙率逐渐增大,干密度减小,抗压强度下降。当发泡剂掺量从6.0%增加到7.0%时,体系中增加的气孔形成了有利于材料力学性能的孔结构,抗压强度不降反增,在7.0%掺量时达到最大值2.91 MPa。此外,向材料中填加玄武岩纤维可以在泡沫水泥基材料中形成三维乱向的网络结构,提高材料的抗压强度。当纤维掺量为1.0 kg/m~3时最大抗压强度达到3.25 MPa。     

硅酸盐水泥熟料和硅灰对磷建筑石膏耐水性和水化行为的影响

研究了单掺硅酸盐水泥熟料和复掺硅灰对磷石膏复合胶凝材料绝干强度、表观密度、吸水率、软化系数及SO₄^2-离子浸出浓度的影响，并对其水化行为进行了讨论。结果表明，复掺时，随着硅灰掺量的增加，试件表观密度、绝干强度和软化系数先增加后降低，而吸水率和SO₄^2-离子浸出浓度先降低后增加；最优配比为磷石膏85%、熟料15%、硅灰10%，比纯磷石膏绝干抗折、抗压强度提高182.8%、180.8%，吸水率降低37.7%，软化系数提高130.6%,SO₄^2-离子浸出浓度降低13.4%；单掺和复掺均提高了磷石膏浆体累积放热量，且随着硅灰掺量的增加，累积放热量降低；单掺和复掺均增多了硬化体小于10 nm的凝胶孔数量，减少了大于100 nm的大孔数量，且随着硅灰掺量的增加，孔隙率先减小后增大。     

道路基层复合胶凝材料的性能调控

研究了熟料钢渣粉煤灰磷石膏系道路基层复合胶凝材料的凝结时间、胶砂强度和膨胀性能的调控,分析了其缓凝微膨胀机理.结果表明：磷石膏中的可溶性杂质会与Ca2+和OH-反应,生成难溶物覆盖在胶凝材料颗粒表面,显著延长凝结时间,磷石膏掺量每增加3%,即可延长凝结时间约65min;大掺量磷石膏可为浆体提供充足的SO2-4,保证钙矾石的大量稳定生成,使硬化浆体产生微膨胀;过量磷石膏亦会造成过大的膨胀,破坏硬化浆体结构,通过加入适量钢渣取代粉煤灰,可以促进复合胶凝材料的早期水化,优化孔结构,明显提高道路基层复合胶凝材料的性能.     

改性磷石膏轻骨料在路基材料中的应用研究

利用电石渣对磷石膏进行改性,得到了改性磷石膏,将改性磷石膏、水泥、矿渣粉按一定比例混合,采用造粒成球工艺制成改性磷石膏轻骨料,研究了改性磷石膏掺量和养护龄期对改性磷石膏轻骨料性能的影响,分析了改性磷石膏轻骨料替代部分碎石在磷石膏基路基材料中应用的可行性。结果表明：随着改性磷石膏掺量的增加,改性磷石膏轻骨料的筒压强度和软化系数降低,吸水率增大;当改性磷石膏掺量为88%、养护龄期为60 d时,改性磷石膏轻骨料的筒压强度为5.8 MPa、吸水率为9.8%、软化系数为0.75,符合GB/T 17431.1—2010《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》的要求。研制的改性磷石膏轻骨料已成功应用于道路工程中。     

石膏基复合材料性能影响因素的研究

从材料组分、缓凝剂掺量和水灰比,采用正交实验方法研究各因素对石膏基复合材料性能影响的规律。结果表明,石膏基复合材料的强度和软化系数均明显高于纯石膏;硅酸盐水泥对复合材料具有明显的促凝作用,当掺量在10%～15%时,水泥能提高石膏基复合材料的强度和软化系数,掺量过大,则会导致材料强度和软化系数下降;磷酸盐缓凝剂改变了二水石膏晶体生长习性和材料内的孔径分布,使得晶体粗化,孔结构劣化,最终导致强度下降。     

纤维及苯粒对珍珠岩保温砂浆物理力学性能影响的研究

通过L16(45)正交设计,在珍珠岩保温砂浆中加入聚苯颗粒和不同种类的纤维,以抗压强度、干密度、导热系数为考核指标,研究聚苯颗粒及不同种类的纤维对珍珠岩保温砂浆物理力学性能的影响。研究结果表明:随着聚苯颗粒和纤维掺量的增加,珍珠岩保温砂浆的抗压强度、干密度,导热系数均下降,通过正交试验得到当聚苯颗粒的掺量为骨料总体积的40%,木质纤维的掺量为胶凝材料质量的0.9%时,珍珠岩保温砂浆的物理力学性能最好。     

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%。     

膨胀珍珠岩掺加量对水泥砂浆性能的影响

选用膨胀珍珠岩作为水泥砂浆的内养护材料,研究了膨胀珍珠岩的掺加量对水泥砂浆收缩率及力学性能的影响。结果表明:膨胀珍珠岩的掺加会增大砂浆试样60 d之前的收缩率,但膨胀珍珠岩早期所吸收的水分会在14 d后开始释放,补偿收缩,其60 d收缩率表现为:膨胀珍珠岩掺加量在0~4.5%时,随着膨胀珍珠岩掺加量的增加,砂浆试样60 d后的收缩率呈降低趋势;继续增大膨胀珍珠岩掺加量至5.5%时,反而会使砂浆试样60 d后的收缩率增大;并且随着珍珠岩掺加量的增加,砂浆的抗压强度、拉伸黏结强度、压折比逐渐降低;掺加少量的膨胀珍珠岩(0~2.5%)会使砂浆试样的抗折强度略有提高,但是膨胀珍珠岩的掺加量过大(5.5%)时会导致砂浆试样的抗折强度降低。     

聚苯乙烯泡沫颗粒/膨胀珍珠岩对石膏基保温材料的性能影响

石膏基材料具有轻质、生产能耗低、防火性能好、导热系数小等优点,是发展建筑保温节能的一种较理想材料。以建筑石膏为基材,以聚苯乙烯泡沫颗粒或膨胀珍珠岩作为轻骨料,制备了一种石膏基轻质保温材料,从密度、抗压强度和导热系数等方面研究了其性能。结果表明:聚苯乙烯颗粒或膨胀珍珠岩的加入不仅降低能石膏砌块的导热系数,还可显著降低其表观密度。在保证强度的基础上,聚苯乙烯泡沫颗粒或膨胀珍珠岩的掺入量在一定范围内,可使石膏基砌块获得优良的保温性能和较低的密度。     

玄武岩纤维混凝土的力学性能研究

玄武岩纤维是一种无机非金属材料,被称为21世纪无污染的"绿色工业材料和新材料"。该试验通过研究5种不同体积掺量的玄武岩纤维对混凝土抗压性能和抗折性能的影响,研究表明,随着玄武岩纤维掺入量的增加,玄武岩纤维混凝土的抗压强度、抗折强度都呈现先增加后下降的趋势,因此掺入玄武岩纤维对混凝土的抗压、抗折性能都有显著的提高。当掺量为4.05kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的抗压强度达到最高,比素混凝土提高了20.2%,随着玄武岩纤维掺量的增加,抗压强度呈现下降的趋势;当掺量为1.35kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的抗折强度达到最高,比素混凝土提高了12.3%,随着玄武岩纤维掺量的增加,抗折强度呈现下降的趋势。试验结果表明,玄武岩纤维混凝土存在一个最优掺量,最优纤维掺量为1.35kg/m~3,在最优纤维掺量下,玄武岩纤维混凝土的抗压强度、抗折强度有明显的提高。     

轻质多孔水泥基吸声材料的设计、制备与性能研究

系统研究了陶粒、陶砂、珍珠岩等不同多孔骨料对水泥基材料吸声性能的影响。在此基础上,探讨了胶凝材料用量、纤维用量（0.5kg/m3、0.9kg/m3）、引气剂掺量（0.003%、0.005%、0.008%、0.01%）、憎水剂、压缩比（1、1.3、1.6、2）、表面刻槽等因素对水泥基吸声材料性能的影响规律,并研制出一种吸声效果良好,同时符合强度要求的水泥基多孔吸声材料。实验结果表明,在密实成型工艺下,加入适量纤维、引气剂,选择适当压缩比,并且引入空腔共振结构可以提高材料在特定吸声频段的吸声性能;憎水处理改善了材料浸水后的吸声性能。     

玄武岩纤维对植物纤维页岩烧结砖性能的影响

通过试验测试植物纤维(5%秸秆纤维)页岩烧结砖在不同玄武岩纤维掺量下的抗压强度、导热系数、显气孔率、吸水率、体积密度等性能,分析玄武岩纤维掺量对植物纤维页岩烧结砖力学及物理性能的影响规律。结果表明:随着玄武岩纤维掺量增加,页岩烧结砖的抗压强度逐渐提高,导热系数及体积密度逐渐降低,显气孔率及吸水率变化幅度小且无明显规律性。