EPS/石膏轻质保温墙体材料的制备与性能研究
发布时间：2021-03-31 04:40
随着经济与建筑技术的不断发展,以及人们对建筑绿色化和功能性需求的不断提升,研发绿色节能、低耗环保的建筑材料对实现节能减排和发展循环经济具有重要意义。与水泥相比,石膏基胶凝材料具有能耗低、加工工艺简单等优点。石膏基胶凝材料应用于墙体材料不仅可发挥其储量丰富的资源优势,更具有绿色环保特性。同时,废弃EPS在建筑材料中的再生利用符合当前循环经济的发展需求。EPS/石膏复合材料具有质量轻、保温隔热性能好等优点,在轻质保温围护墙体应用方面具有良好的发展前景。鉴于此,本文对轻质耐水EPS/石膏复合墙体材料的制备及其性能优化进行了系统研究。主要研究内容与结果如下:首先,对石膏胶凝材料进行耐水增强改性研究。以普通硅酸盐水泥、粉煤灰和生石灰为改性剂,在单因素试验确定三种改性剂掺量范围的基础上,采用响应曲面法根据Box-Behnken中心组合设计原理设计了三因素三水平试验。通过Design-Expert软件对试验结果进行分析,确定各材料掺量的最佳配比:石膏粉掺量69.98%、水泥掺量15.32%、粉煤灰掺量9.17%、生石灰掺量5.53%。并对优选组的抗压强度、软化系数等指标进行验证分析。结果表明:石膏基...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验用脱硫石膏
EPS/石膏轻质保温墙体材料的制备与性能研究12本试验所采用的生石灰指标如表2-3所示：表2-3生石灰的主要性能指标堆积密度消解时间消解温度有效氧化钙含量氧化镁含量密度2.39g/cm39~10min＞90℃96%0.5%3.14g/cm32.1.3水泥本试验所采用的普通硅酸盐水泥指标如表2-4所示：表2-4普通硅酸盐水泥的性能指标细度（0.08mm方孔筛余量）%安定性mm（沸煮法）初凝（min）终凝（min）3天强度（MPa）28天强度（MPa）抗压抗折抗压抗折1.91.013015532.57.148.49.82.1.4EPS颗粒EPS颗粒：又称可发性聚苯乙烯（ExpandablePolystyrene，简称EPS），如图2-2所示。EPS颗粒是一种稳定、憎水、硬质闭孔结构的泡沫塑料，具有密度低、保温隔热性能好等特点，是一种理想的轻质、保温隔热材料。EPS颗粒以体积掺量加入到石膏基复合材料中。EPS颗粒的物理性能如表2-5所示：表2-5EPS颗粒物理性能指标粒度/mm堆积密度/（kg/m3）表观密度/（kg/m3）吸水率/%导热系数/W/(m·K)3~511.819≤3.5%0.051图2-2试验用EPS颗粒a)EPS颗粒宏观形貌b)EPS颗粒内部结构
EPS/石膏轻质保温墙体材料的制备与性能研究141.20g/cm3，延伸率6~9%，抗拉强度为1320MPa，弹性模量为32GPa。图2-3试验用PVA纤维a)PVA纤维宏观形貌b)PVA纤维微观结构2.2试验所用主要仪器及设备试验仪器分为试件成型仪器和性能测试仪器，其中试件成型仪器包括电子称、试模等，性能测试仪器包括干燥箱、电子称、抗折试验机和抗压试验机等，具体的主要仪器与设备见表2-7。表2-7试验用仪器与设备设备名称型号及规格用途智能比表面积测定仪建筑石膏稠度仪冻融循环试验机电热恒温鼓风干燥箱电动抗折试验机电液式压力试验机恒温恒湿标准养护箱李氏瓶扫描电子显微镜旋转粘度计球磨机比长仪BMY-6CHD-50HDD-单边冻融循环机CS101-3K2J-500YA-600HBY-28B250mlJW-IIINXS-11B型QM-15BC-156-300测试比表面积测定石膏的标准稠度测试抗冻性干燥试样测试块的抗折强度测试块的抗压强度养护试块测试表观密度微观形貌分析测量浆体表观粘度研磨粉体测量试件的收缩
【参考文献】：
期刊论文
[1]短切玻璃纤维-甲基硅醇钠改性磷建筑石膏研究[J]. 季敏,蒋博林,李红立,皇甫双娥. 非金属矿. 2020(01)
[2]磷石膏-水泥-聚苯颗粒保温板的制备与性能[J]. 郑育春. 新型建筑材料. 2019(04)
[3]聚丙烯纤维PVA乳液复合改性磷建筑石膏正交试验研究[J]. 吴磊,赵志曼,田睿,全思臣,刘杨,何济源,毋博,戴海舰. 硅酸盐通报. 2018(12)
[4]玉米秸秆纤维对改性石膏基复合材料性能的影响[J]. 江嘉运,朱会荣,罗晶. 新型建筑材料. 2018(10)
[5]利用磨细钢渣改性磷建筑石膏的研究[J]. 余石斌,陈永进,潘文. 非金属矿. 2018(05)
[6]改性磷建筑石膏防水性能研究[J]. 毋博,赵志曼,田睿,吴磊,何济源,刘杨,戴海舰. 非金属矿. 2018(05)
[7]不同减水剂与石膏基复合胶凝材料匹配性研究[J]. 庞敏,孙振平,肖建庄,黄晖皓. 混凝土. 2018(08)
[8]原状脱硫石膏基水硬性胶凝材料体系的力学性能[J]. 雷东移,郭丽萍,李东旭. 东南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[9]EPS颗粒对泡沫混凝土导热系数的影响研究[J]. 李秀. 住宅与房地产. 2018(02)
[10]EPS/CBN复合模样中磨粒分布形态的定量评价[J]. 黄毅,戴秋莲,陈路,李凌祥,杨小璠. 特种铸造及有色合金. 2017(11)
硕士论文
[1]轻钢EPS混凝土组合墙体抗剪性能研究[D]. 张丰丰.广州大学 2018
[2]填充EPS—石膏基轻质材料的冷弯型钢组合墙体轴压性能研究[D]. 高立.长安大学 2018
[3]CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖抗冻性能研究[D]. 连坤.中北大学 2018
[4]α-半水磷石膏晶须改性聚乙烯（PE）复合材料的研究[D]. 岳文香.贵州大学 2017
[5]大流动性混凝土均匀性控制与抗裂技术研究[D]. 马彪.东南大学 2017
[6]机喷抹灰石膏的制备及其性能研究[D]. 张晓然.北京工业大学 2016
[7]新型耐水石膏基墙体材料研究[D]. 张付奇.石河子大学 2016
[8]添加发泡剂胶结EPS颗粒泡沫混凝土成型及保温隔热性能研究[D]. 杨甜.河南工业大学 2016
[9]磷石膏—二灰混合料材料性能试验研究[D]. 彭怀志.长沙理工大学 2015
[10]适合于高原环境的高强耐水复合石膏的试验研究[D]. 刘青.南昌大学 2010
本文编号：3110806
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验用脱硫石膏
EPS/石膏轻质保温墙体材料的制备与性能研究12本试验所采用的生石灰指标如表2-3所示：表2-3生石灰的主要性能指标堆积密度消解时间消解温度有效氧化钙含量氧化镁含量密度2.39g/cm39~10min＞90℃96%0.5%3.14g/cm32.1.3水泥本试验所采用的普通硅酸盐水泥指标如表2-4所示：表2-4普通硅酸盐水泥的性能指标细度（0.08mm方孔筛余量）%安定性mm（沸煮法）初凝（min）终凝（min）3天强度（MPa）28天强度（MPa）抗压抗折抗压抗折1.91.013015532.57.148.49.82.1.4EPS颗粒EPS颗粒：又称可发性聚苯乙烯（ExpandablePolystyrene，简称EPS），如图2-2所示。EPS颗粒是一种稳定、憎水、硬质闭孔结构的泡沫塑料，具有密度低、保温隔热性能好等特点，是一种理想的轻质、保温隔热材料。EPS颗粒以体积掺量加入到石膏基复合材料中。EPS颗粒的物理性能如表2-5所示：表2-5EPS颗粒物理性能指标粒度/mm堆积密度/（kg/m3）表观密度/（kg/m3）吸水率/%导热系数/W/(m·K)3~511.819≤3.5%0.051图2-2试验用EPS颗粒a)EPS颗粒宏观形貌b)EPS颗粒内部结构
EPS/石膏轻质保温墙体材料的制备与性能研究141.20g/cm3，延伸率6~9%，抗拉强度为1320MPa，弹性模量为32GPa。图2-3试验用PVA纤维a)PVA纤维宏观形貌b)PVA纤维微观结构2.2试验所用主要仪器及设备试验仪器分为试件成型仪器和性能测试仪器，其中试件成型仪器包括电子称、试模等，性能测试仪器包括干燥箱、电子称、抗折试验机和抗压试验机等，具体的主要仪器与设备见表2-7。表2-7试验用仪器与设备设备名称型号及规格用途智能比表面积测定仪建筑石膏稠度仪冻融循环试验机电热恒温鼓风干燥箱电动抗折试验机电液式压力试验机恒温恒湿标准养护箱李氏瓶扫描电子显微镜旋转粘度计球磨机比长仪BMY-6CHD-50HDD-单边冻融循环机CS101-3K2J-500YA-600HBY-28B250mlJW-IIINXS-11B型QM-15BC-156-300测试比表面积测定石膏的标准稠度测试抗冻性干燥试样测试块的抗折强度测试块的抗压强度养护试块测试表观密度微观形貌分析测量浆体表观粘度研磨粉体测量试件的收缩
【参考文献】：
期刊论文
[1]短切玻璃纤维-甲基硅醇钠改性磷建筑石膏研究[J]. 季敏,蒋博林,李红立,皇甫双娥. 非金属矿. 2020(01)
[2]磷石膏-水泥-聚苯颗粒保温板的制备与性能[J]. 郑育春. 新型建筑材料. 2019(04)
[3]聚丙烯纤维PVA乳液复合改性磷建筑石膏正交试验研究[J]. 吴磊,赵志曼,田睿,全思臣,刘杨,何济源,毋博,戴海舰. 硅酸盐通报. 2018(12)
[4]玉米秸秆纤维对改性石膏基复合材料性能的影响[J]. 江嘉运,朱会荣,罗晶. 新型建筑材料. 2018(10)
[5]利用磨细钢渣改性磷建筑石膏的研究[J]. 余石斌,陈永进,潘文. 非金属矿. 2018(05)
[6]改性磷建筑石膏防水性能研究[J]. 毋博,赵志曼,田睿,吴磊,何济源,刘杨,戴海舰. 非金属矿. 2018(05)
[7]不同减水剂与石膏基复合胶凝材料匹配性研究[J]. 庞敏,孙振平,肖建庄,黄晖皓. 混凝土. 2018(08)
[8]原状脱硫石膏基水硬性胶凝材料体系的力学性能[J]. 雷东移,郭丽萍,李东旭. 东南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[9]EPS颗粒对泡沫混凝土导热系数的影响研究[J]. 李秀. 住宅与房地产. 2018(02)
[10]EPS/CBN复合模样中磨粒分布形态的定量评价[J]. 黄毅,戴秋莲,陈路,李凌祥,杨小璠. 特种铸造及有色合金. 2017(11)
硕士论文
[1]轻钢EPS混凝土组合墙体抗剪性能研究[D]. 张丰丰.广州大学 2018
[2]填充EPS—石膏基轻质材料的冷弯型钢组合墙体轴压性能研究[D]. 高立.长安大学 2018
[3]CFB炉渣/脱硫石膏高强免烧砖抗冻性能研究[D]. 连坤.中北大学 2018
[4]α-半水磷石膏晶须改性聚乙烯（PE）复合材料的研究[D]. 岳文香.贵州大学 2017
[5]大流动性混凝土均匀性控制与抗裂技术研究[D]. 马彪.东南大学 2017
[6]机喷抹灰石膏的制备及其性能研究[D]. 张晓然.北京工业大学 2016
[7]新型耐水石膏基墙体材料研究[D]. 张付奇.石河子大学 2016
[8]添加发泡剂胶结EPS颗粒泡沫混凝土成型及保温隔热性能研究[D]. 杨甜.河南工业大学 2016
[9]磷石膏—二灰混合料材料性能试验研究[D]. 彭怀志.长沙理工大学 2015
[10]适合于高原环境的高强耐水复合石膏的试验研究[D]. 刘青.南昌大学 2010
本文编号：3110806
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