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。     

普硅发泡水泥适宜减水剂的研究

以密度约200kg/m3的普通硅酸盐发泡水泥(简称普硅发泡水泥)为对象,首先对萘系、三聚氰胺系、聚羧酸系、氨基磺酸盐系及脂肪族系减水剂与其的相容性进行了研究,在此基础上,考察了减水剂对普硅发泡水泥性能的影响。结果表明:聚羧酸系减水剂与普硅发泡水泥体系的相容性最好,同时减水率最高,最适合在普硅发泡水泥中使用;聚羧酸减水剂的加入,对普硅发泡水泥的力学强度、保温隔热性能及防水性能均具有提升作用,掺量为0.7%(最佳掺量)时,试样28d抗折、抗压强度分别增加了15.8%和15.9%,导热系数和体积吸水率分别降低了8.1%和13.2%。此外对减水剂的消泡机理进行了探讨。     

低密度发泡水泥吸水性能的改性研究

对于发泡水泥而言,多孔结构导致其吸水率较高,而吸水后其力学性能急剧下降,耐久性降低。研究了3种憎水剂对绝干密度为500~550 kg/m~3的低密度发泡水泥吸水率的控制效果以及抗压强度的影响。结果表明:憎水剂的掺加对发泡水泥吸水性能的改善效果明显,其中,自制憎水剂SL改善效果最佳;不同憎水剂对发泡水泥抗压强度有所影响,当憎水剂掺量同为1.0%时,掺加SL憎水剂的试样强度提高最大,提高63.8%,掺加甲基硅酸钾憎水剂的试样强度提高最小,提高23.1%。     

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。     

羟丙基甲基纤维素醚对改性发泡水泥保温板孔结构和性能的影响

以普通硅酸盐水泥制备的干表观密度250 kg/m~3的发泡水泥为对象,研究羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)对发泡水泥保温板孔径、强度、吸水率及导热系数的影响。结果显示:发泡水泥保温板的孔隙率不随HPMC掺量的增加而改变,但HPMC的掺加可以明显减小发泡水泥保温板的孔径。随着HPMC掺量的增加,发泡水泥保温板的抗压、抗折强度先提高后降低,吸水率先减小后增大,导热系数不断减小。当HPMC掺量为水泥质量的0.02%时,发泡水泥保温板的28 d抗压、抗折强度分别比未掺加HPMC的增大14.1%、16.67%,体积吸水率降低18.21%,导热系数降低0.004 W/(m·K)。     

用废弃发泡水泥制备轻骨料泡沫混凝土的研究

将废弃发泡水泥加工成轻骨料,掺入发泡水泥浆中制备轻骨料泡沫混凝土,测试其干密度、抗压强度、比强度、软化系数、导热系数和质量吸水率等性能。结果表明,干密度随着轻骨料掺量的增加先增加后减少,抗压强度、比强度、软化系数和导热系数均随着轻骨料掺量的增加而减少,质量吸水率则随着轻骨料掺量的增加而增加。当废弃发泡水泥轻骨料的掺量为60 kg/m~3时,轻骨料泡沫混凝土比强度高、导热系数小、软化系数高,综合性能优异。     

有机硅改性氨基乳液对氯氧镁水泥耐水性的影响

通过在氯氧镁水泥中添加有机硅改性的氨基乳液,研究有机硅改性氨基乳液对氯氧镁水泥耐水性能的影响和机理。主要研究了有机硅改性氨基乳液对氯氧镁水泥的抗压强度、吸水率和软化系数的影响。试验发现未改性的氨基乳液对氯氧镁水泥的耐水性已有明显改善作用,而经有机硅改性后的效果更为明显,当有机硅改性氨基乳液的掺量为6%时,试样的7 d抗压强度为66.4 MPa,泡水7 d的强度仅较空白样下降6 MPa,软化系数为0.910,吸水率为1.96%,耐水性优于未经改性试样的最佳值;相较于空白样,其泡水7 d的强度提高了27.7%,软化系数提高了73.3%,吸水率降低了55.4%。通过红外光谱、XRD、SEM等对硅氧聚合物改性氨基乳液防水机理的研究,发现硅氧聚合物改性氨基乳液在氯氧镁水泥晶体表面形成一层疏水薄膜,提高了氯氧镁水泥的耐水性;但在一定程度上,抑制了氯氧镁水泥晶体的增长,降低了氯氧镁水泥的抗压强度。     

自密实生土基墙体材料的试验研究

以原状黄土为基料,选用高效固化剂混掺粉煤灰作为胶凝材料,制备自密实生土基墙体材料。研究了水固比、减水剂掺量对生土基改性材料流动度、抗压强度和耐水性能的影响。结果表明:生土基改性材料拌合物流动度随水固比及减水剂掺量的增大而增大;抗压强度随水固比的增大基本呈线性降低,随减水剂掺量的增加有小幅提高;生土基改性材料吸水率低、软化系数大于0.90,具有良好的耐水性能。以0.40为基准水固比,16%高效固化剂+10%粉煤灰+1.5%减水剂制备的生土基改性材料28 d抗压强度为3.2 MPa,软化系数为0.94,具有自密实特性。     

复合无机改性剂对石膏性能影响研究

以铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥为无机改性剂,利用二者间遇水速凝的原理制备复合无机改性剂,以表观密度、吸水率、强度、软化系数为指标探讨其对石膏性能的影响。结果表明:复合无机改性剂可以改善石膏的耐水性,其最优掺量为15%,此时,较未掺改性剂的石膏吸水率降低1.38%,表观密度为1275 kg/m3,干燥状态下的抗压强度提高9.26%,吸水饱和状态下的抗压、抗折强度分别提高42.95%、18.77%,抗压软化系数为0.48,提高31.51%,抗折软化系数为0.64,提高56.10%。     

憎水剂对超轻发泡混凝土性能的影响研究

以普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥为胶凝材料,采用物理发泡工艺制备了干密度小于300kg/m3的发泡混凝土,研究了三种憎水剂对发泡混凝土抗压强度、体积吸水率及孔结构的影响。研究表明:憎水剂掺量增加,试样7d及28d抗压强度先增加后降低,憎水剂硬脂酸钙相对于苯丙乳液及有机硅,对试样干密度及气孔结构影响最小,体积吸水率降低最为明显;当硬脂酸钙掺量为2.5%时,干密度为274.1kg/m3的试样28d抗压强度为0.65MPa,体积吸水率为8.6%。     

高效稳泡剂对发泡水泥性能影响的试验研究

以水泥和粉煤灰为原材料,辅以发泡剂、早强剂、减水剂、粉煤灰活性激发剂等外加剂,研究实验室自制高效稳泡剂对发泡水泥性能的影响,采用扫描电镜对试样断口处的泡孔结构进行观察,分析高效稳泡剂对发泡水泥泡孔结构的改善作用,并对其相关作用机理进行了探究。试验结果表明:高效稳泡剂的适宜掺量为6%,此时试样不出现塌模现象,密度和导热系数分别为为225kg·m-3和0.067W·(m·K)-1,抗折、抗压强度分别为0.44MPa、0.63MPa,较空白试样分别提高了51.72%、43.18%。     

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%。     

改性氯氧镁发泡水泥的制备与性能研究

利用矿物掺合料和化学外加剂对氯氧镁水泥改性,并利用改性的氯氧镁水泥制备发泡水泥,研究改性组分对氯氧镁发泡水泥性能的影响。结果表明,矿物掺合料与化学外加剂复掺可提高氯氧镁水泥的耐水性,软化系数高于单掺时的软化系数;加入改性组分后,发泡水泥的密度增大1%左右,抗压强度降低约3%;改性组分对发泡水泥的导热系数影响不大;加入改性组分后,氯氧镁水泥发泡水泥的耐水性提高50%。     

水泥基复合保温材料的防水性能研究

以聚苯乙烯颗粒(EPS)为轻骨料、水泥为胶凝材料,同时掺加多种外加剂,经振动成型制备水泥基复合保温材料,通过掺加乳化硬脂酸和乳化复合防水剂,对比研究了不同防水剂对水泥基复合保温材料吸水率、抗折软化系数和强度的影响,并对其相关作用机理进行了分析。结果表明:乳化复合防水剂的防水效果和增强效果均明显优于乳化硬脂酸,当乳化硬脂酸和乳化复合防水剂掺量分别为5%和5%时,试样的2 h、24 h吸水率分别为20.59%、47.64%和15.53%、34.53%,试样的抗折软化系数分别为0.71和0.75,试样的抗折、抗压强度分别为0.32 MPa、0.42 MPa和0.35 MPa、0.47 MPa。     

双氧水制备泡沫水泥保温材料的实验研究

采用化学发泡剂的方法,研究泡沫水泥保温材料发泡机理、双氧水分解速率和水泥凝结硬化速率的影响因素,结合实验优化复合水泥双氧水发泡配比并探究其相应性能之间规律。结果表明：随着试样绝干密度的降低导热系数减小,抗压强度减小,吸水率增加;内掺适量硅油能有效改善泡沫材料防水性能。     

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。     

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。     

纤维对碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土性能影响

采用化学发泡法制备了碱式硫酸镁水泥泡沫混凝土(MOSFC),研究了不同掺量的玻璃纤维(GF)和聚丙烯纤维(PP)对MOSFC干密度、导热系数、孔隙率、体积吸水率、软化系数和力学性能的影响,并结合XRD、SEM方法分析了其作用机理。结果表明,GF和PP的加入能够提高MOSFC的强度,且二者的最佳掺量分别为0.5%和1.5%;GF和PP在改善MOSFC力学性能的同时增大了干密度和导热系数,降低了保温性能;掺加1.0%的GF能有效改善MOSFC的抗水性能,但PP对MOSFC的抗水性能不利。     

聚羧酸高效减水剂对泡沫混凝土性能影响试验研究

以普通硅酸盐水泥为胶凝材料,掺入聚羧酸高效减水剂,采用物理发泡技术制备泡沫混凝土,研究了聚羧酸高效减水剂掺量对泡沫混凝土抗压强度、弹性模量、流值、气孔结构的影响。结果表明:在水灰比不变的条件下,泡沫混凝土的流值随着聚羧酸减水剂掺量的增加而增大,较小的掺量即可使泡沫混凝土获得较大的流值;聚羧酸高效减水剂可显著改善泡沫混凝土的气孔结构,使得气孔细小且分布较均匀,孔壁结构完整;随着水灰比的减小,聚羧酸减水剂掺量的增加,泡沫混凝土的抗压强度和弹性模量均呈现出先增大后减小的趋势,当水灰比为0.5,聚羧酸减水剂掺量为0.08%,较未掺减水剂试样的抗压强度提高44.1%。     

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%。