超轻质泡沫地质聚合物保温材料的制备和性能

为开发新型泡沫地质聚合物保温材料,采用双氧水化学发泡法制备了超轻质泡沫地质聚合物。研究了双氧水用量对泡沫地质聚合物干密度、抗压强度和导热系数的影响,并分析了双氧水发泡过程。采用双氧水发泡结合稳泡技术成功地制备了以粉煤灰、偏高岭土和水玻璃为原料的超轻质泡沫地质聚合物材料。数据显示双氧水用量与干密度、抗压强度和导热系数有很好的相关性;得到的主要性能范围为干密度150~305 kg·m-3、抗压强度0.77~1.75 MPa、导热系数0.054 9~0.076 2W·m-1·K-1,满足JC/T 2200—2013《水泥基泡沫保温板》标准的主要性能要求,可用于新型保温隔热材料;气泡的稳定是制备泡沫地质聚合物的关键技术。     

粉煤灰地质聚合物轻质发泡材料的制备与性能研究

以粉煤灰地质聚合物为基体,加入发泡剂和稳泡剂,制备了轻质发泡材料.主要研究了温度、表面活性剂、碱用量、水量对材料性能的影响.结果表明,表面活性剂对样品的性能影响最大,加入表面活性剂后,样品的孔径从4～10mm降低到1～2mm以下,抗压强度最高达2.57 MPa(密度为0.76g/cm3),导热系数小于0.09 W/(m·K),使用温度高达800℃,是很好的耐高温、高强度多孔保温材料.     

稳泡剂改善火山灰泡沫混凝土性能研究

采用硬脂酸钙和一种实验室自制的外加剂作为稳泡剂,通过双氧水化学发泡方法,制备了火山灰泡沫混凝土(VAFC)。研究了两种稳泡剂单掺和复掺对VAFC成型状态、干密度、抗压强度、吸水率、导热系数和孔结构的影响。试验结果表明,硬质酸钙可以作为稳泡剂改善孔结构提高抗压强度,同时也具有很好的憎水效果,显著降低吸水率;而使用自制稳泡剂时,对VAFC抗压强度会产生负面影响,对吸水率改善效果一般。VAFC的孔结构影响材料的保温性能,相近干密度情况下,气孔孔径越小,连通孔越少,导热系数越低;使用自制稳泡剂制备的VAFC,孔径在0.5～1 mm之间,气孔呈球状,连通孔很少,导热系数较低;而使用硬脂酸钙时,孔径在1～2 mm之间,部分气孔呈不规则状,且存在少量连通孔,导热系数相对较高。硬脂酸钙和自制稳泡剂复合使用,可以达到协同增效的作用,使VAFC在力学性能和保温性能两个方面均达到较为理想的水平。     

轻质多孔型陶粒混凝土制备及性能研究

以双氧水为化学发泡剂,陶粒、水泥、粉煤灰为主要原料制备了轻质多孔型陶粒混凝土,研究了双氧水、粉煤灰掺量变化对陶粒混凝土性能的影响。结果表明,双氧水、粉煤灰掺量可有效改善陶粒混凝土内部孔结构分布,从而提高其力学性能、导热系数、抗冻融能力。在水胶比0.35,陶粒、水泥、纳米CaCO_3、减水剂、稳泡剂、粉煤灰、双氧水用量分别为15%、40%、1%、0.04%、1.2%、28%～32%、6%～8%时,制备的陶粒混凝土表观密度低于1 100 kg/m~3,抗压强度高于7 MPa,抗折强度高于3MPa,导热系数低于0.26 W/(m·K),冻融循环50次后,抗压强度损失低于20%,抗压强度大于6 MPa。     

发泡水泥孔结构控制技术研究

发泡水泥是以水泥为主要胶凝材料,通过化学发泡工艺制成的一类轻质多孔材料。对发泡水泥孔结构的控制技术进行了系统研究。结果表明:通过改变水料比、增稠剂和稳泡剂掺量可实现发泡水泥孔径的控制;随着平均孔径逐渐增大,发泡水泥的抗压强度呈现先提高后降低的趋势,平均孔径在1200μm左右的发泡水泥具有较高的抗压强度。提出了具有较高抗压强度和适宜孔径的发泡水泥配合比。     

木粉掺量对发泡氯氧镁水泥性能的影响

通过加入不同量的双氧水制备不同密度等级的发泡水泥,研究木粉掺量对发泡水泥抗压强度、导热系数的影响,并探究孔径与性能的关系。结果表明:在试验掺量范围内,随木粉掺量增加,发泡水泥泡孔的平均孔径减小;掺3%木粉时,发泡水泥平均孔径在1~2 mm,且泡孔分布最均匀,几种密度等级的发泡水泥抗压强度均最高;导热系数随木粉掺量的增加而逐渐减小,双氧水掺量3.5%、木粉掺量8%时,导热系数为0.100 W/(m·K),相比于对照组减小了29%。     

发泡水泥轻质保温材料的制备与性能研究

以水泥和粉煤灰为复合胶凝材料,采用泡浆分开混合法制备发泡水泥轻质保温材料,研究不同泡沫掺量对发泡水泥轻质保温材料干密度、抗压强度及其导热系数的影响。结果表明:当泡沫掺量不超过2250ml/kg时,发泡水泥轻质保温材料具有较低的干密度、较高的抗压强度以及较小的导热系数,并满足GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》对其性能的要求。利用扫描电子显微镜对试样内孔结构及其分布进行微观分析,探讨孔结构及其分布对发泡水泥轻质保温材料的作用机理。     

物理发泡法制备结构-保温一体化碱激发多孔材料

为探索以物理发泡法制备兼具承重能力和保温功能的碱激发多孔材料,研究了泡沫掺量对碱激发多孔材料工作性能以及干密度、抗压强度和导热系数等关键性能的影响。结果表明:通过控制泡沫掺量制备的多孔碱激发材料干密度为628~1409 kg/m~3,抗压强度为2.18~22.01 MPa,导热系数为0.138~0.342 W/(m·K)。和物理发泡法制备的传统多孔混凝土相比,该材料强度和保温性能远优于相同干密度传统多孔混凝土,且工作性能优异,可用于自流平保温地面及其它传统泡沫混凝土应用的领域。     

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%。     

泡沫水泥性能研究

以水泥、粉煤灰、生石灰、发泡剂、稳泡剂和水为原料,经化学发泡工艺,制备具有质轻、保温性好和环保节能等诸多优点的新型轻质多孔泡沫保温材料.设计单因素试验,研究不同发泡剂掺量、稳泡剂掺量和生石灰掺量对泡沫水泥保温材料性能的影响,确定材料的最佳配合比为:粉煤灰掺量为25％、水灰比为0.37、发泡剂掺量为4.5％、稳泡剂掺量为1.2％、生石灰掺量为1.5％.测试结果表明:此最佳配比下的保温材料的3d抗压强度为1.049MPa,3d抗折强度为0.608MPa,导热系数为0.067W/(m·K),其各性能均符合JG/T266-2011《泡沫混凝土》的要求.通过电子显微镜对泡沫水泥保温材料的内部微观形貌进行观测,研究试验原料影响保温材料的性能的相关作用机理.     

新型发泡水泥材料的研究制备

以快硬硫铝酸盐水泥为基体原料、粉煤灰为轻质骨料,添加适宜的发泡剂、稳泡剂、芳纶纤维,采用化学发泡方法制备发泡水泥材料。在试验室通过实验确定发泡水泥的原料配比;利用电子扫描电镜对泡孔结构进行微观形貌分析,并对稳泡剂以及纤维增强机理进行了探讨。     

偏高岭土-粉煤灰基地聚物轻质混凝土试验及性能研究

以碱激发偏高岭土-粉煤灰为胶凝材料,采用化学发泡法制备了干密度为645.2～827.6 kg/m3、28 d抗压强度为0.89～3.75MPa的地聚物轻质混凝土。试验结果表明：偏高岭土掺量对地聚物轻质混凝土的整体性能有重要影响,抗压强度随偏高岭土掺量的增加而提高;其干密度主要由孔隙率决定,而孔隙情况取决于发泡效果及稳泡技术;与传统的硅酸盐水泥基轻质混凝土相比,同体积下的偏高岭土-粉煤灰基地聚物轻质混凝土导热系数更低,保温隔热效果更好。     

轻质粉煤灰泡沫混凝土的制备及性能研究

将粉煤灰部分替代水泥,采用化学发泡方法制备轻质粉煤灰泡沫混凝土(FAFC),研究了发泡剂(H₂O₂)、稳泡剂(硬脂酸钙)和粉煤灰对FAFC干密度、抗压强度和导热系数的影响,并对FAFC的孔隙结构进行了表征。结果表明：随着H₂O₂掺量的增加,FAFC的干密度、抗压强度和导热系数降低,孔隙率和孔径增大。硬脂酸钙可以优化FAFC的孔隙结构,当其掺量为1.8%时,可以制备出轻质、保温、高强的FAFC。随着粉煤灰掺量的增加,FAFC强度逐渐降低,孔隙率先增大后减小,干密度和导热系数先减小后增大,粉煤灰掺量40%时FAFC的干密度和导热系数最小。     

镁系无机发泡材料强度和孔结构调控研究

以镁系胶凝材料为基料,双氧水为发泡剂,二氧化锰为激发剂,硬脂酸钙为稳泡剂,聚丙烯酰胺为增稠剂,通过化学发泡法制备内部含有大量密闭气孔的镁系无机发泡材料.探讨了稳泡剂和增稠剂对镁系无机发泡材料表观密度、压缩强度、弯曲强度及孔结构的影响规律,采用X射线衍射法(XRD)对发泡材料改性前后的结晶相进行表征.结果表明:稳泡剂和增稠剂不仅影响镁系无机发泡材料的孔结构和发泡成型,对晶相结构也有较大影响;当稳泡剂硬脂酸钙添加量为7‰(质量分数,下同),增稠剂聚丙烯酰胺添加量为1.4‰时,所得镁系无机发泡材料的压缩强度和弯曲强度达到最大值,平均孔径较小,孔隙率和圆度值接近开普勒球体填充模型的理论数值;经稳泡剂和增稠剂改性的镁系无机发泡材料3相结晶XRD衍射峰强度明显减弱,5相结晶峰增强,解释了其力学强度改善的原因.     

原位化学发泡轻集料混凝土的制备与性能表征

以粗、细膨胀珍珠岩分别为轻集料和发泡剂载体,H_2O_2(浓度30%)为化学发泡剂,明胶为稳泡剂,制备原位发泡轻集料混凝土试样,并对其性能进行了表征。当发泡剂掺量为5.6%时,轻集料混凝土试样的体积密度和抗压强度均随着稳泡剂明胶掺量的增加而增大,当稳泡剂掺量为1.5%时,可制得体积密度为700 kg/m~3的轻混凝土试样,该试样的28 d抗压强度达到9.9 MPa;而稳泡剂掺量为1.0%的试样28 d抗压强度仅为3.4 MPa。另外,发泡剂掺量为5.6%的轻集料混凝土试样导热系数为不发泡试样的1/2。     

锆硅渣发泡水泥的制备及性能研究

以锆硅渣为掺合料、普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,双氧水为发泡剂制备了发泡水泥。通过水泥胶砂强度和净浆流动度试验,研究了锆硅渣的最佳煅烧温度和适宜掺量。同时,对锆硅渣发泡水泥的性能及孔结构进行了探究。结果表明,锆硅渣最佳煅烧温度为450℃,掺量为5%,双氧水用量为3.6%时,制备的锆硅渣发泡水泥制品干密度为450kg/m~3,7d抗压强度为3.6MPa,28d抗压强度为4.2MPa,导热系数为0.0903W/(m·K),均达到蒸压加气混凝土砌块同密度等级优等品的技术指标要求。     

外加剂对建筑废弃物再生原料发泡混凝土性能的影响

建筑废弃物再生原料发泡混凝土(简称:再生原料发泡混凝土)是以水泥为主要胶凝材料、建筑废弃物再生原料为骨料、通过化学发泡工艺制成的一类轻质多孔材料。本文系统研究了外加剂品种及掺量对再生原料发泡混凝土性能的影响。结果表明:为保证发泡效果和成型稳定性,对于B07级再生原料发泡混凝土,速凝剂适宜掺量为2.68%,对于B08级再生原料发泡混凝土,速凝剂适宜掺量为2.28%。随着稳泡剂掺量增加,再生原料发泡混凝土发泡稳定性明显增加,发泡高度60cm时无冒泡或下沉现象,但掺加稳泡剂后,再生原料发泡混凝土抗压强度略有降低,稳泡剂适宜掺量为0.1%。掺加水镁石纤维或PP纤维可明显改善再生原料发泡混凝土的收缩开裂,水镁石纤维效果优于PP纤维。     

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。     

用普硅水泥制备发泡水泥的试验研究

发泡水泥是以水泥为主要胶凝材料、通过化学发泡工艺制成的一类轻质多孔材料。本文系统分析了原材料组成(水料比、速凝剂、增稠剂、防水剂、粉煤灰和聚合物乳液掺量)与发泡水泥物理力学性能相关性。综合考虑发泡稳定性、抗压强度和气孔尺寸,提出了密度为250kg/m3和200kg/m3发泡水泥的适宜配合比。     

利用植物秸秆制备轻质填充材料的试验研究

采用化学发泡工艺制备轻质植物秸秆增强发泡水泥/石膏,作为复合墙板芯层或孔洞的填充材料。研究表明,采用硫铝水泥并掺加0.30%的速凝剂和0.20%~0.35%稳泡剂,可保证植物秸秆增强发泡水泥发泡效果良好。制备植物秸秆增强发泡石膏时,可采用掺加0.29%缓凝剂来延缓浆体硬化速率和掺加0.11%~0.25%高锰酸钾来提高发泡速率的双重措施保证发泡效果良好。综合考虑秸秆利用率、浆体流动性、秸秆增强发泡水泥/石膏的强度以及热工性能,秸秆增强发泡水泥/石膏的适宜密度为250 kg/m~3,秸秆适宜体积掺量为50%~60%。制备的秸秆增强发泡水泥/石膏导热系数小于0.060 W/(m·K)。