碳纤维建筑节能保温砂浆的制备及其性能研究

为了获得优异保温性能和高强度的节能保温砂浆，以普通硅酸盐水泥P.O 42.5作为基质材料，通过在砂浆中添加适量的碳纤维作为增强材料，以此制备了碳纤维建筑节能保温砂浆，研究了碳纤维的掺杂量对保温砂浆的力学性能、收缩率及保温性能的影响，并建立了保温砂浆导热系数和表观密度的关系式。结果表明，随着碳纤维掺杂量的增大，保温砂浆的表观密度先降低后轻微升高，稠度、抗压强度和抗折强度均先升高后降低。在28 d龄期，当碳纤维的掺杂量为0.5%(质量分数)时，保温砂浆中网状结构的致密性最好，抗压强度和抗折强度均达到最大值，分别为46.1和6.8 MPa,其中抗折强度提高了23.64%,改善效果高于抗压强度。随着碳纤维掺杂量的增大，保温砂浆的收缩率持续降低，导热系数先降低后增大，当碳纤维的掺杂量为0.5%(质量分数)时，保温砂浆的导热系数达到最低值为0.0583 W/(m·K),保温性能最佳。通过拟合保温砂浆的导热系数和表观密度发现两者为线性相关，方程的拟合度为98.4%。综合可知，碳纤维的最佳掺杂量为0.5%(质量分数)。     

纤维增强发泡保温复合材料的制备与性能

为了增强玻化微珠/水泥发泡保温复合材料的力学性能和保温性能,通过掺加改性物理泡沫降低发泡保温复合材料的密度和导热系数,采用改性纤维对发泡保温复合材料进行增强。研究了纤维增强发泡保温复合材料的力学性能和耐水性能,并利用扫描电镜对试样内部微观形貌进行观察,探讨了改性泡沫和改性纤维对发泡保温复合材料的增强机制。结果表明,掺加泡沫明显降低了发泡保温复合材料的密度和导热系数,当泡沫掺量为1.05 mL/g时,试样密度和导热系数分别为186 kg/m³和0.056 W/（m·K）。泡沫改性可有效改善发泡保温复合材料的强度和软化系数,掺加改性泡沫试样的抗折强度、抗压强度和软化系数较掺加乳胶粉试样的分别提高了21.05%、21.43%和13.56%。改性纤维可显著提高发泡保温复合材料的强度和软化系数,掺加改性纤维试样的抗折强度、抗压强度和软化系数较掺加未改性纤维试样的分别提高了25.93%、13.51%和8.33%。     

麦秸/木材均质复合无机碎料板的制备及其性能

以麦秸、木材和环保阻燃无机胶黏剂为主要原料,通过麦秸和木材碎料均匀混合的方式,采用热压工艺制备麦秸/木材均质复合无机碎料板,研究了麦秸与木材的配比、施胶量、热压时间和热压温度对板材性能的影响,并通过X射线衍射仪、扫描电镜分析了其对板材性能的影响机制。结果表明,随着麦秸与木材配比减小,板材静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)和内结合强度(IB)逐渐增大,2h吸水厚度膨胀率(TS)逐渐减小,优选配比为m(麦秸)∶m(木材)=4∶6。随着施胶量的增大,板材的MOR、MOE先增大后减小,IB逐渐增大,TS逐渐减小。施胶量为63%时,板材的MOR、MOE分别达到最大值15.5 MPa、3 110 MPa,此时,IB、TS分别为0.47 MPa、5.5%。随着热压温度的升高和热压时间的延长,板材的MOR、MOE、IB逐渐增大,TS逐渐减小。热压温度和热压时间分别为100℃、30min时,MOR、MOE、IB分别达到最大值(16.8 MPa、3 350 MPa、0.56 MPa),TS达到最小值(3.5%)。优化制板工艺为m(麦秸)∶m(木材)=4∶6,施胶量63%,热压时间30min,热压温度100℃。     

高气孔率莫来石制备、性能及其非线性导热模型

以高铝矾土、硅灰为原料, 玉米淀粉为造孔剂制备高气孔率莫来石, 通过XRD、SEM等对产物物相、形貌进行表征, 研究淀粉含量对显气孔率、体积密度和抗折强度的影响, 及不同显气孔率的莫来石随温度变化的导热系数, 建立体积密度、抗折强度与气孔率关系模型及非线性导热模型。结果表明: 体积密度、抗折强度随气孔率增加而减小, 并符合指数函数关系。导热系数随温度的升高而增大, 实测值与非线性导热模型计算值吻合较好, 非线性导热模型能够准确地反映高气孔率莫来石导热系数与温度、气孔率、平均孔径和热辐射等之间的关系。     

甘蔗渣缓冲材料的制备及性能

以甘蔗渣碎料为主要原料,利用马铃薯淀粉作胶粘剂,采用模压成型法,以热压时间、热压温度、施胶量、甘蔗渣粒径为研究要素,结合正交实验制备甘蔗渣缓冲材料,并利用SPSS软件及微观形貌分析对其性能进行对比,以得出最优制备方案;进一步研究了甘蔗渣粒径及缓冲材料的密度对其性能的影响。结果表明,上述4个影响因素对缓冲材料各项力学性能影响的显著性有所不同;就材料的最小缓冲系数而言,当热压时间为50s,热压温度为120℃,施胶量为6%时,材料的综合性能最佳;材料的密度为170~190kg/m3量级最为适宜;甘蔗渣粒径为8~14目时,缓冲材料最小缓冲系数达到最小值。     

聚丙烯纤维改性多孔生态混凝土的制备及性能研究

以玄武岩碎石为天然粗骨料,废弃混凝土为再生粗骨料,聚丙烯纤维为增强相,制备了不同聚丙烯纤维掺杂量的多孔生态混凝土,探究了聚丙烯纤维的掺杂量对多孔生态混凝土的物理性能、微观形貌、力学性能及抗冻性能的影响。结果表明,多孔生态混凝土的透水系数和孔隙率呈现出正向线性关系,随着聚丙烯纤维掺杂量的增大,混凝土的透水系数和孔隙率持续降低;适量聚丙烯纤维的掺杂能够在多孔生态混凝土中形成均匀致密的网格结构,当聚丙烯纤维的掺杂量为3%(体积分数)时,混凝土的致密度最高。随着聚丙烯纤维掺杂量的增大,混凝土的抗折强度先增大后降低,抗压强度先快速增大后缓慢增大。在28 d龄期下,当聚丙烯纤维的掺杂量为3%(体积分数)时,混凝土的抗折强度达到最大值4.68 MPa,对应的抗压强度为14.68 MPa。经历100次冻融循环后,当聚丙烯纤维的掺杂量为3%(体积分数)时,混凝土的质量损失率最低为2.17%,相对动弹性模量最高为84.81%,抗冻性能最佳。因此,聚丙烯纤维的最佳掺杂量为3%(体积分数)。     

面向缓冲包装材料的麻杆刨花板制备及应用性能研究

利用提取麻纤维后的加工剩余物——麻杆作为原材料,制备了缓冲刨花板。以不同的密度、施胶量以及厚度进行正交试验,测定了刨花板的性能,分析了麻杆刨花板作为缓冲包装材料的应用性能特点。实验结果表明:以麻杆为原料,在热压温度175℃下,用分段式热压工艺制备的刨花板,具有色浅、质轻的特性;在施胶量为10%时,刨花板的静曲强度和弹性模量均为最佳值;当σ190N/cm2时,所制备的麻杆刨花板具有较低的缓冲系数,可替代EPE作为缓冲包装材料。     

纳米填料改性环氧树脂建筑保温材料的制备及性能研究

环氧树脂基混凝土作为一种绿色环保的建筑材料,在道路修补和保温建筑中应用广泛。以环氧树脂E44为原料,二甲苯为稀释剂,纳米玻璃纤维为填料,制备了复合环氧树脂基混凝土,研究了不同纳米玻璃纤维长度对混凝土微观形貌、力学性能和保温性能的影响。结果表明,纳米玻璃纤维的掺杂发挥了“晶种”作用,促进了水化反应的进行,提高了环氧树脂基混凝土的密实度。纳米玻璃纤维长度的适当增加提高了混凝土与纤维的结合强度,当纳米玻璃纤维长度为8 mm时,混凝土的形貌最佳。随着纳米玻璃纤维长度的增加,混凝土的抗压强度和抗折强度先增大后降低。养护28 d,当纳米玻璃纤维长度为8 mm时,混凝土的抗压强度和抗折强度均达到最大值,分别为21.93和4.59 MPa。纳米玻璃纤维的掺杂改善了混凝土的孔结构,降低了导热系数,提高了保温性能,当纳米玻璃纤维长度为8 mm时,混凝土导热系数最低为0.147 W/(m·K),保温性能最佳。     

废旧利乐包 / 木屑复合板热压优化工艺研究

为提高废旧利乐包的再利用效率,扩大其在包装领域的应用范围,研究了废旧利乐包/木屑复合板制备的热压优化工艺。采用正交试验法,以施胶量、热压温度、热压时间、利乐包与木屑质量比为影响因素,分别以静曲强度、弹性模量和2 h吸水厚度膨胀率为检测指标,得到了此种复合板热压优化工艺参数。结果表明板材热压优化工艺参数为:施胶量14%,热压温度150℃,热压时间420 s,利乐包与木屑质比比4∶6,在此条件下,板材最大静曲强度为23.1 MPa,最大弹性模量为2917 MPa,2 h吸水厚度膨胀率最小,为6.1%。     

冷链物流用木基纤维保温包装材料的制备及性能的研究

目的 制备木基纤维保温包装材料,并提高它的保温性能。方法 以轻质天然木材为原料,通过化学脱木素制备木材纳米纤维多孔材料,再对木材纳米纤维多孔材料表面闭孔处理,制备出木基纤维保温材料。结果 基于瞬态平面热源法,当纤维同向平行放置时,木基纤维保温材料的导热系数为0.019 W/(m·K);当纤维异向交叉放置时,木基纤维保温材料的导热系数为0.023 W/(m·K),表明开发的这种材料有较好的保温性能。此外根据该种保温材料的缓冲系数–最大应力曲线可知,当最大静应力σ_m=0.63 MPa时,沿纤维同向平行叠放时,木基纤维保温材料的最小缓冲系数C=3.5;沿纤维异向交叉叠放时,木基纤维保温材料的最小缓冲系数C=4.2,可见保温材料的缓冲性能均与发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚乙烯(EPE)的缓冲性能相近。结论 制备的轻质木基纤维保温材料兼具较好的保温和缓冲性能,有望用于冷链物流代替塑料保温包装材料。     

无机杨木刨花板制备及性能

以杨木刨花和无机胶黏剂为主要原料,通过冷压成型工艺制备了无机杨木刨花板,研究了不同施胶量和密度对无机杨木刨花板物理力学性能的影响,通过XRD和SEM分析了不同施胶量及密度对无机杨木刨花板性能的影响机制,同时通过锥型量热仪分析了无机杨木刨花板的阻燃抑烟性能。结果表明:一方面,随着施胶量增大,无机杨木刨花板静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)先增大后减小,同时,内结合强度(IB)逐渐增大,24 h吸水厚度膨胀率(TS)逐渐减小。施胶量为57%时MOR和MOE分别达到最大值21.5 MPa和4360 MPa,施胶量为65%时IB达到最大值2.61MPa,24 h TS达到最小值3.36%。随着施胶量增大,燃烧的峰值热释放速率(HRR)降低,HRR到达峰值的时间推迟,总热释放量(THR)和总生烟量(TSP)减少。另一方面,随着密度增大,MOR、MOE均逐渐增大,IB先增大后减小,24 h TS先减小后增大,无机杨木刨花板密度为1.1 g/cm3时IB达到最大值3.54 MPa,24 h TS达到最小值3.99%。      

烧结制度对莫来石纤维增强多孔玻璃基复合材料的结构及性能的影响

以莫来石纤维为增强体,采用固相烧结法制备了莫来石纤维增强多孔玻璃基复合材料。研究了烧结温度和保温时间对多孔玻璃复合材料的微观结构和性能的影响。采用SEM、XRD等检测手段对复合材料的物相结构及断面的微观形貌进行测试,采用阿基米德法测量其密度,使用万能材料试验机测量其抗折强度。结果表明,随着发泡温度升高、保温时间延长,多孔玻璃的孔径增大,但发泡温度过高或保温时间过长易产生连通孔;抗折强度、密度随着发泡温度的升高或保温时间的延长而降低。当发泡温度为840℃,保温时间为20min时,比强度达到最大值为0.013m2/s2。     

高性能环氧树脂透水混凝土的制备及其性能研究

以不同质量分数(0,1%,2%,3%)的水性环氧树脂为改性剂,制备了高性能环氧树脂透水混凝土,研究了环氧树脂掺杂量对透水混凝土力学性能、透水性能、抗冻性能和微观形貌的影响。结果表明,适量的环氧树脂掺入透水混凝土后,可以增加骨料与砂浆之间的粘度,并提高其结合强度,从而提高了改性透水混凝的力学性能、透水性能和抗冻性能;随着环氧树脂掺杂量的增加,改性透水混凝土的抗压强度和抗折强度先增大后减小,透水系数和质量损失率先减小后轻微增大;当环氧树脂的掺杂量为2%(质量分数)时,28 d的抗压强度和抗折强度达到最大值,分别为13.17和1.26 MPa,透水系数和质量损失率(60次冻融循环下)达到了最小值,分别为4.84 mm/s和0.3233%;环氧树脂的掺杂提高了透水混凝土的结构致密性,当环氧树脂的掺杂量为2%(质量分数)时,改性透水混凝土的结构致密性最高,微裂纹较少,抗冻性能最佳。     

现浇一体化保温免拆模板外墙保温系统施工工艺

本文结合江苏省某建筑住宅的实际应用,阐述了现浇一体化保温免拆模板外墙保温系统结构的特征、施工工序流程、施工操作要点、质量检测标准等。该工程使用免拆保温板,经济效益大大提高,希望能为相关工程提供参考借鉴。     

淀粉基胶黏剂鸡毛纤维板的制备工艺优化

目的优化以可溶性淀粉为胶黏剂、羽毛纤维为基材的板材制备工艺,并研究其性能特征。方法通过正交实验等研究板材含水率、施胶量和热压温度对鸡毛纤维板力学性能的影响,确定其优化制备工艺,并通过傅里叶红外光谱研究其板材成型机理。结果淀粉基胶黏剂鸡毛纤维板的优化制备工艺中施胶量为250 kg/m3,鸡毛纤维板坯含水率为15%,热压温度为150℃。施胶量是最大影响因素,随着施胶量的增加,鸡毛纤维板的内结合强度、静曲强度、弹性模量和24 h吸水厚度膨胀率逐渐增大,当施胶量为260 kg/m3时,纤维板内结合强度、静曲强度、弹性模量和24 h吸水厚度膨胀率分别为0.69 MPa,20.48MPa,2675 MPa和10.23%。淀粉含量越高,纤维板吸水性越强。涂布石蜡后其吸水性能显著降低,由未涂布石蜡时的109.89%降低到54.81%。结论将羽毛制作为轻质纤维板材料具有一定的可行性。     

纳米碳纤维增强混凝土抗冻性能试验

对六种不同纳米碳纤维掺量的72个纳米碳纤维/混凝土试件进行了慢冻融循环试验,通过测量纳米碳纤维/混凝土经不同冻融循环次数作用后的抗剥落能力、质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度损失率,研究了纳米碳纤维掺量对纳米碳纤维/混凝土抗冻性能的影响。另外进行了纳米碳纤维/混凝土的FE-SEM试验和压汞试验,分析了纳米碳纤维对纳米碳纤维/混凝土抗冻性能的微观改性机制。结果表明:纳米碳纤维通过改善混凝土的微观形貌,细化其孔隙结构,提高其整体性和密实度,显著改善了混凝土的抗冻性能;纳米碳纤维掺量为3vol%时,纳米碳纤维/混凝土的抗冻性能最佳。同普通混凝土相比,300次冻融循环后,纳米碳纤维/混凝土的相对动弹性模量提高了33.2%,抗剥落能力显著增强;相同冻融次数下,随着纳米碳纤维掺量的增加,纳米碳纤维/混凝土相对动弹性模量和抗压强度损失率均先增大后减小,质量损失率先减小后增大。但纳米碳纤维掺量最大为5vol%时,纳米碳纤维/混凝土的抗冻性能仍优于普通混凝土;冻融循环次数越多,纳米碳纤维对混凝土抗冻性能的改善作用越显著。      

轻质保温高延性水泥基复合材料的拉伸性能与耐久性能

本研究采用引气剂与PVA纤维制备出密度等级为A10、强度等级达C20的轻质保温高延性水泥基复合材料(LIHDCC),并研究了不同纤维体积掺量时LIHDCC的基本力学性能、导热性能、单轴拉伸性能、纤维/基体界面粘结性能、抗冻性能、抗氯离子渗透性能及其孔结构。结果表明,纤维体积掺量为1.5%和2.0%的LIHDCC的抗压强度均可以达到C20;导热系数分别为0.08 W/(m·K)和0.10 W/(m·K);极限拉伸应变分别为0.72%和0.85%;纤维在基体中的平均化学粘结力为6.92 J/m~2,摩擦应力和滑移硬化系数分别为1.25 MPa和0.42;LIHDCC具有较好的抗氯离子渗透性能及抗冻融能力;通过X射线层析扫描(X-CT)技术对LIHDCC孔径大小与孔的分布进行分析,引气剂引入的气泡分布均匀,气泡平均直径在0～1 mm。     

包装用薄型稻草刨花板的制备工艺研究

从包装减量化设计理念出发,探索了薄型稻草刨花板的制备工艺,为绿色包装设计提供材料支撑。 首先在 2% 的 MDI 施胶量水平下,探索了热压温度、热压时间、酚醛胶施胶量对板材物理力学性能的影响,但在最佳工艺条件下板材的内结合强度和吸水厚度膨胀率都没有达标。 将 MDI 的使用量提高到 3% ,并在热压温度为150 ℃ 、热压时间为 2. 0 min/ mm、酚醛胶施胶量为 14% 、石蜡用量为 1% 的最佳工艺条件下,制备的薄型稻草刨花板的各种性能都达到了标准的要求。     

膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料的制备及性能

以膨胀蛭石为阻燃剂,采用中温发泡方法与酚醛树脂复合制备膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料。阻燃保温复合材料通过极限氧指数、锥形量热、导热系数和表观密度分析了发泡温度、固化剂含量、发泡剂含量、表面活性剂含量、固化时间以及蛭石含量对膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料阻燃及保温性能的影响。结果表明:以膨胀蛭石为阻燃剂制备的膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料的阻燃保温性能优越、表观密度低。单因素实验结果表明,膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料的最优条件为发泡温度80℃、固化剂含量10wt%、发泡剂含量10wt%、表面活性剂含量5wt%、固化时间2 h以及蛭石含量60wt%。最优条件下的膨胀蛭石/酚醛阻燃保温复合材料表观密度为190.08 kg/m3、压缩强度为0.32 MPa、导热系数为0.054 9 W/（m·K）、极限氧指数为71.1%、平均热释放速率为15 kW/m2。      

气凝胶/硅酸铝纤维保温包装材料导热性能研究

目的利用气凝胶/硅酸铝纤维制备一种保温包装材料,并研究其导热性能。方法利用真空抽滤成型方法及微波加热的干燥方法制备保温包装材料,利用正交试验得到影响该保温包装材料的主要因素。结果导热系数测定结果表明,正交实验最佳配方的导热系数为0.0164 W/(m·K),符合温控包装要求。随着二氧化硅气凝胶加入量的增大,导热系数变小;在最佳体积密度范围51.29~55.09 mg/cm3内,材料的导热系数最低可达到0.013 W/(m·K)。结论文中方法扩大了气凝胶和硅酸铝纤维材料在包装行业中的应用范围,对于农产品包装具有一定现实意义。