低密度泡沫混凝土保溫材料的制備與性能研究.pdf

1、目前我國的建筑保溫材料主要為有機(jī)類保溫材料，它們極易燃燒，導(dǎo)致了諸多重大火災(zāi)。當(dāng)下我國對建筑保溫材料防火性能的要求日益提升，在這種形式下，開發(fā)新型無機(jī)建筑保溫材料以取代有機(jī)建筑保溫材料迅速受到人們的青睞。泡沫混凝土保溫材料不燃、耐老化、保溫隔熱性能好、強(qiáng)度高，是較為理想的新型無機(jī)建筑保溫材料。然而，現(xiàn)階段我國已大量應(yīng)用的泡沫混凝土保溫材料的密度一般均在200kg/m3以上，相比于有機(jī)建筑保溫材料，它的密度過高、保溫隔熱性能較差，無法有效

2、取代有機(jī)建筑保溫材料大規(guī)模應(yīng)用。針對以上問題，本課題以密度約為200kg/m3泡沫混凝土保溫材料（簡稱低密度泡沫混凝土保溫材料，下同）為研究對象，研究了低密度泡沫混凝土保溫材料的最佳配合比，并通過加入聚丙烯纖維改善了其易開裂、韌性差的缺點(diǎn)。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)以42.5R普通硅酸鹽水泥、發(fā)泡劑、促凝劑、減水劑、穩(wěn)泡劑、防水劑為原材料，通過化學(xué)發(fā)泡法制備低密度泡沫混凝土保溫材料。利用單因素法分別確定促凝劑種類及摻量、

3、水灰比、發(fā)泡劑摻量、減水劑種類及摻量、穩(wěn)泡劑摻量、防水劑種類及摻量，最終確定其最佳配合比為:水泥100g、水灰比0.44、發(fā)泡劑7.0％（水泥質(zhì)量比，下同）、復(fù)合促凝劑（2.5％無機(jī)鹽NC+0.05％三乙醇胺）、穩(wěn)泡劑3.0％、聚羧酸減水劑0.9％、硬脂酸鈉2.0％。此時(shí)試樣密度為188kg/m3，3d抗折、抗壓強(qiáng)度分別為0.12MPa和0.25MPa，28d抗折、抗壓強(qiáng)度分別為0.28MPa和0.60MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.054W/(

4、m·k)，體積吸水率5.2％。
　　(2)以過氧化苯甲酰(BPO)為引發(fā)劑，采用二步化學(xué)接枝法對聚丙烯纖維進(jìn)行接枝丙烯酸改性，利用正交分析法研究了引發(fā)溫度、BPO濃度、接枝溫度、接枝時(shí)間及丙烯酸(AA)濃度對纖維接枝率的影響，確定其最佳反應(yīng)條件為:引發(fā)溫度90℃，BPO濃度4.50×10-2mol/L，接枝時(shí)間60min，接枝溫度75℃，AA濃度1.4mol/L，此時(shí)纖維接枝率達(dá)13.12％。研究了改性前后聚丙烯纖維與水泥基體的界

5、面結(jié)合性能，結(jié)果表明:聚丙烯纖維經(jīng)二步化學(xué)接枝丙烯酸改性后，其表面引入了極性——COOH基團(tuán)，表面親水性增大，同時(shí)經(jīng)改性后其表面粗糙度增大，使得其與水泥基體的化學(xué)鍵合力和機(jī)械嚙合力得到提高，顯著增強(qiáng)了其與水泥基體的界面結(jié)合強(qiáng)度。
　　(3)研究改性聚丙烯纖維對低密度泡沫混凝土保溫材料抗塑性收縮開裂、力學(xué)強(qiáng)度、彎曲韌性及泡孔結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，改性聚丙烯纖維可改善低密度泡沫混凝土保溫材料泡孔結(jié)構(gòu)并可提高其抗塑性開裂性能、力學(xué)強(qiáng)度及