水泥基有机—无机复合外墙保温材料的研究

发布时间：2019-11-21 13:44

【摘要】：本论文针对目前外墙保温材料所存在的问题，研究制备了一种水泥基有机-无机复合外墙保温材料。主要研究了水泥基EPS/玻化微珠复合保温材料的组成设计、制备工艺和性能，并对其组成和性能进行优化，以求得到力学性能高、保温性能好、环保节能且达到A2级防火等级要求，取得了以下结论：（1）利用聚合物乳液改性的EPS颗粒亲水接触角为44.5°，与水泥的亲和性最好；利用有机硅类憎水剂原液改性的玻化微珠吸水率降低38.44%；热固性酚醛树脂改性的玻化微珠吸水率降低66.23%，改性效果优于有机硅类憎水剂改性的玻化微珠。将玻化微珠掺入到水泥基EPS复合材料中可以有效提高保温材料的力学强度并降低导热系数。利用“最少水泥包裹”原理研究最优保温骨料的配比，即玻化微珠与总保温骨料的比值（玻化微珠的比率）为0.65时的配比最好。（2）水泥与保温骨料（EPS颗粒和玻化微珠骨料的总和）的比值在10以下时，干密度低于300kg/m3，且保温材料的各项性能满足要求；增大水灰比可以降低保温材料的强度，且较合适的水灰比范围为0.45~0.55；外加剂的引入可以有效的改善保温材料的性能，且纤维素醚掺量范围为0.40%~0.60%，减水剂和引气剂的掺量分别约为0.55%和0.20%。当水泥与保温骨料比值为9、水灰比为0.50、减水剂掺量为0.50%、纤维素醚掺量为0.40%、引气剂掺量为0.30%时，此基本组成材料下的保温材料的性能最优。其抗折强度为0.55MPa，抗压强度为0.74MPa，干密度为361kg/m3，导热系数为0.050W/(m·K)，软化系数0.93，，含水率4.3%，吸水率4.76%，压折比1.35。（3）掺入乳化沥青的保温材料耐水性提高，线性收缩率降低。可再分散乳胶粉虽可以增大保温材料的粘度，但使保温材料干密度显著增高。将引气剂、纤维素醚、乳化沥青和胶粉进行复配，以改善保温材料的性能。为了保证引气剂在水泥砂浆中能够有效的引入微小气泡，确定制备工艺条件为：浆体温度为20℃，搅拌叶片公转速度为125r/min，自转速度为285r/min，搅拌时间为5min。最佳改性剂配比为：引气剂掺量0.20%，纤维素醚掺量0.20%，乳化沥青掺量8%，胶粉掺量3%。（4）在水泥基EPS/玻化微珠复合保温材料中掺入0.30%的聚丙烯纤维，保温材料的7天压折比降低约8%，7天抗压强度提高约42%，7天抗折强度提高约56%。为了降低保温材料成本，用硅酸盐水泥取代20%的硫铝酸盐水泥，且制备的保温材料的性能与未取代时相当。另外，掺入粉煤灰和矿渣可以改善保温材料的性能并降低成本，确定最佳组成为：复合水泥掺量80%、粉煤灰掺量为15%，矿渣微粉掺量为5%。
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU551

【参考文献】