超轻聚合物改性发泡水泥的研究

发布时间：2022-09-17 20:31

　　根据现行标准和文献报道,发泡水泥的干表观密度普遍大于200kg/m~3,导热系数一般大于0.06W·m^-1K^-1,吸水率一般不超过10%,虽然其具有优异的防火性能,但相比于有机保温材料,其热工性能和力学性能有待进一步提高,以满足建筑节能的需要。本文拟通过对发泡水泥主要性能指标进行研究,期望得到干表观密度小于160kg/m~3、导热系数小于0.05W·m^-1K^-1、抗压强度大于0.3MPa及吸水率小于3.0%的超轻发泡水泥。首先在课题组前期研究基础上,通过改变发泡剂、早强剂及纤维的掺量,确定了超轻发泡水泥的基本配合比:发泡剂掺量为胶凝材料7.5~8.5wt%、早强剂A-3掺量为胶凝材料的5.3wt%、纤维掺量为胶凝材料的0.25wt%。在该条件下制备的超轻发泡水泥主要性能指标为:干表观密度为148.6kg/m~3、28d抗压强度为0.25MPa、导热系数为0.043W·m^-1K^-1、吸水率为19.6%。其次,在超轻发泡水泥当中掺入聚合物乳液,确定了超轻聚合物... 

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 发泡水泥保温板的发展应用
        1.2.1 发泡水泥保温板的定义及其分类
        1.2.2 发泡水泥保温板的制备工艺
        1.2.3 发泡水泥保温板的研究现状
            1.2.3.1 对干表观密度的研究
            1.2.3.2 对抗压强度的研究
            1.2.3.3 对导热系数的研究
            1.2.3.4 对吸水性的研究
        1.2.4 发泡水泥保温板目前存在的问题
    1.3 课题研究目的、意义及主要内容
        1.3.1 本课题的研究目的
        1.3.2 本课题的研究意义
        1.3.3 本课题的研究内容
第2章 原材料与试验方法
    2.1 原材料
        2.1.1 胶凝材料
        2.1.2 稳泡剂
        2.1.3 早强剂
        2.1.4 减水剂
        2.1.5 纤维
        2.1.6 聚合物乳液
        2.1.7 发泡剂
        2.1.8 纳米材料
        2.1.9 炭黑
        2.1.10 防水剂
        2.1.11 水
    2.2 试验方法
        2.2.1 发泡水泥料浆流动性试验方法
        2.2.2 发泡水泥的干表观密度试验方法
        2.2.3 发泡水泥的导热系数的测试方法
        2.2.4 发泡水泥的吸水率测试方法
        2.2.5 发泡水泥的抗压强度测试方法
        2.2.6 发泡水泥气泡结构测试方法
        2.2.7 发泡水泥封闭孔测试方法
        2.2.8 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.9 压汞测试仪(MIP)
        2.2.10 热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)
        2.2.11 X射线断层扫描仪(X-CT)
第三章 超轻发泡水泥基本配合比的确定
    3.1 发泡剂掺量对超轻发泡水泥性能的影响
    3.2 早强剂种类与掺量对超轻发泡水泥性能的影响
    3.3 纤维掺量对超轻发泡水泥性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 超轻发泡水泥性能提升试验研究
    4.1 聚合物乳液对超轻发泡水泥性能的影响
        4.1.1 配合比与试件制备方法
        4.1.2 乳液掺量对超轻发泡水泥性能的影响
    4.2 水胶比对超轻聚合物改性发泡水泥性能的影响
        4.2.1 水胶比对浆体流动性的影响
        4.2.2 水胶比对干表观密度和导热系数的影响
        4.2.3 水胶比对抗压强度的影响
        4.2.4 水胶比对吸水率的影响
    4.3 稳泡剂对超轻聚合物改性发泡水泥性能的影响
    4.4 碳纳米管对超轻聚合物改性发泡水泥性能的影响
        4.4.1 碳纳米管的分散
        4.4.2 碳纳米管掺量对超轻聚合物改性发泡水泥性能的影响.
    4.5 炭黑对超轻聚合物改性发泡水泥性能的影响
    4.6 微观分析
        4.6.1 VAE乳液改性超轻发泡水泥微观分析
            4.6.1.1 聚合物改性机理
            4.6.1.2 微观结构分析
            4.6.1.3 超轻发泡水泥的气泡孔结构分析
        4.6.2 掺CNTs超轻聚合物改性发泡水泥的微观分析
            4.6.2.1 热重分析(TG-DSC)
            4.6.2.2 压汞分析
            4.6.2.3 X-CT分析
    4.7 本章小结
第五章 降低吸水率的试验研究
    5.1 防水剂处理方式
        5.1.1 内掺防水处理
        5.1.2 表面防水处理
    5.2 防水剂对超轻聚合物改性发泡水泥的影响
        5.2.1 防水剂与发泡水泥浆体相容性的研究
        5.2.2 内掺防水剂对超轻聚合物改性发泡水泥性能的影响
            5.2.2.1 内掺防水剂对超轻聚合物改性发泡水泥吸水率的影响
            5.2.2.2 内掺防水剂对超轻聚合物改性发泡水泥干表观密度与导热系数的影响
            5.2.2.3 内掺防水剂对超轻聚合物改性发泡水泥抗压强度的影响
        5.2.3 外喷涂防水剂对超轻聚合物改性发泡水泥吸水率的影响
        5.2.4 内掺与外喷涂复合对超轻聚合物改性发泡水泥吸水率的影响
    5.3 防水机理分析
        5.3.1 有机硅憎水剂和WR650疏水剂防水机理
        5.3.2 微晶防水剂防水机理
        5.3.3 渗透结晶防水剂防水机理
    5.4 成本分析
    5.5 本章小结
第六章 提高固废掺量的试验研究
    6.1 提高粉煤灰和炉底渣活性的试验研究
    6.2 预处理固废对超轻聚合物改性发泡水泥性能的影响
        6.2.1 试验配合比设计
        6.2.2 预处理固废对超轻聚合物改性发泡水泥性能的影响
            6.2.2.1 对超轻聚合物改性发泡水泥浆体流动性的影响.
            6.2.2.2 对超轻聚合物改性发泡水泥干表观密度的影响.
            6.2.2.3 对超轻聚合物改性发泡水泥导热系数的影响
            6.2.2.4 对超轻聚合物改性发泡水泥抗压强度的影响
            6.2.2.5 对超轻聚合物改性发泡水泥吸水率的影响
    6.3 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[6]水灰比对轻质水泥基泡沫材料性能的影响[J]. 桑国臣,朱轶韵,杨岗,张浩博.  材料科学与工程学报. 2015(03)
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博士论文
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硕士论文
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[2]硫铝酸盐水泥发泡材料的试验研究[D]. 连学超.青岛理工大学 2013
[3]聚合物改性水泥基泡沫混凝土的试验研究[D]. 赵春新.重庆大学 2012
[4]防水性泡沫混凝土研究[D]. 丁曼.湖南大学 2011
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本文编号：3679893