炉渣基纤维增强保温砂浆的试验研究

发布时间：2020-06-01 11:33

【摘要】：无机保温砂浆的性能优化是绿色建筑材料的一个重要发展方向。取垃圾焚烧炉渣部分替代轻集料,在砂浆中掺入配制而成的保温骨料和增强纤维,制备炉渣基保温砂浆。本论文试验研究的目的是开发利用生活垃圾焚烧炉渣研制保温砂浆。通过正交试验设计和导热性能优化试验确定保温砂浆的合理配比,数值分析模拟保温系统构造层的温度场分布和热流密度。1.参照JGJ70-2009《建筑砂浆基本性能实验方法》进行砂浆试件的制备。采用正交试验设计方法,取导热系数、干表观密度、抗压强度、抗折强度和收缩率作为考察指标,取垃圾焚烧炉渣掺量、玻璃纤维掺量、玻化微珠掺量、可再分散乳胶粉掺量和水胶比作为影响因素,进行极差分析,得到影响因素对于评价指标的先后次序。结果表明,取方案A_4B_4C_4D_2E_1时,砂浆导热系数最低达到0.069W/(m·K);取方案A_4B_3C_3D_4E_2时,干表观密度最低达到323kg/mm~3。2.以稻壳灰为原料,使用溶胶-凝胶法制备炉渣基纤维增强保温砂浆外加剂SiO_2气凝胶。调节SiO_2气凝胶缩聚过程时硅酸溶液pH值,确定SiO_2气凝胶在适宜凝胶条件下的酸碱度为4.5~5.0。改变溶剂置换过程中无水乙醇置换次数,当无水乙醇置换次数低于5次时,SiO_2气凝胶密度降低速率变慢,无水乙醇置换次高于3次时SiO_2气凝胶比表面积呈增大趋势,气凝胶具有较好的保温性能。3.进行炉渣基纤维增强保温砂浆的级配处理试验,以比表面积较大的SiO_2气凝胶填充保温砂浆内部多余的孔隙,减小保温砂浆骨料之间的摩擦力。对级配SiO_2气凝胶后的炉渣基纤维增强保温砂浆的导热系数与干表观密度相关性进行分析,试验测试在不同温度和湿度养护条件下炉渣基纤维增强保温砂浆的保温性能,分析环境影响导热机理。4.运用热传导有限元分析对炉渣基纤维增强保温砂浆保温系统构造层进行稳态导热数值分析,获得保温系统在模拟约束下各个构造层的温度场变化和保温系统热流密度。使用炉渣基纤维增强保温砂浆做保温构造层时,温度梯度的变化集中于保温砂浆构造层,通过构造层的热量被大幅度削弱,保温效果得到提高。图[42]表[24]参[48]
【图文】：

2 试验原材料和测试方法生的生活垃圾种类不同，经高温焚受其组分的影响很大程度上决定其有十分重要的影响。本章主要介绍材料的相关性能，，以及其导热系数方法。垃圾焚烧炉渣取自于北京生物质能间使用系统随机采样法采集后带回分及比例见表 1，熔渣含量最高、有机物的含量最低。

图 2 炉渣的 XRD 图Fig 2 XRD pattern of waste incinerator slag泥泥的水化产物是影响砂浆强度的重要因素之一，作为主要胶结材料，水等级对于砂浆性能有直接关系。试验选用江苏八菱海螺水泥厂的复合 4水泥，如图 3 所示，符合 GB175-2007《标准通用硅酸盐水泥》，其物理 2 所示。表 2 水泥主要性能指标Table 2 Main performance indicators of cement凝结时间/min 抗折强度/Mpa 抗压强度/Mpa凝 终凝 3d 28d 3d 28d0 200 4.5 9.5 25.5 51.2
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU551

【参考文献】

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本文编号：2691424