【摘要】：為了滿(mǎn)足建筑節(jié)能的要求,目前國(guó)內(nèi)大多采用以有機(jī)高分子為主要原料生產(chǎn)的墻體保溫材料,出于防火和環(huán)保需求,無(wú)機(jī)保溫材料的研制和應(yīng)用顯得非常必要。泡沫混凝土具有輕質(zhì)、保溫隔熱、隔音、不燃、抗震和利廢等優(yōu)良特性,可較好地滿(mǎn)足建筑節(jié)能和提高建筑安全性的要求。但由于強(qiáng)度低、干燥收縮大和吸水率高等不足,制約了其在墻體材料領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。為適應(yīng)現(xiàn)代建筑節(jié)能和防火的要求,本研究以低容重等級(jí)泡沫混凝土為研究對(duì)象,圍繞泡沫混凝土中氣泡的形成與穩(wěn)定等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展研究,制備了優(yōu)質(zhì)泡沫混凝土,并在此基礎(chǔ)上以硅酸鈣板為面材,將泡沫混凝土澆注至面板之間,制備了隔熱防火復(fù)合墻板。本文的研究工作及所取得的成果主要如下： (1)研究了發(fā)泡壓力、發(fā)泡劑稀釋比、表面活性劑、溶液的pH值等因素對(duì)泡沫穩(wěn)定性的影響。發(fā)泡壓力為0.6MPa時(shí),可制備出泡沫容重為32kg/m3、1h泌水量為15.57g/1的高穩(wěn)定泡沫；H型和D型發(fā)泡劑分別在稀釋比為15：1和30：1時(shí),可制備出穩(wěn)定性最好的泡沫；分別摻入常用的四種表面活性劑(萘系離子表面活性劑、聚羧酸非離子型表面活性劑、十二烷基硫酸鈉和三乙醇胺)后,H型和D型發(fā)泡劑制備的泡沫穩(wěn)定性下降；與純水相比,強(qiáng)堿性溶液(模擬孔溶液)對(duì)泡沫的穩(wěn)定性極其不利。 (2)研究了600kg/m3容重等級(jí)的泡沫混凝土力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：富裕系數(shù)K值為1.05、水灰比為0.4、水泥凈漿流動(dòng)度保持在210～220mm時(shí),采用H型發(fā)泡劑和萘系減水劑制備的泡沫混凝土流動(dòng)度為120～140mm,容重等級(jí)符合要求且強(qiáng)度最高。采用IPP軟件分析了泡沫混凝土的孔結(jié)構(gòu),建立了泡沫混凝土的孔壁厚度計(jì)算模型用純水泥制得干重為598kg/m3、強(qiáng)度為2.4MPa、質(zhì)量吸水率為21.65%、孔隙率為71.44%、平均孔徑為0.633mm、孔壁厚度為0.133mm的輕質(zhì)泡沫混凝土。粉煤灰摻量為30%時(shí),可制備絕干密度為583.09kg/m3、強(qiáng)度達(dá)2.3MPa、質(zhì)量吸水率為27.17%、孔隙率為71.43%、平均孔徑為0.658mm、孔壁厚度為0.201mm的輕質(zhì)泡沫混凝土；粉煤灰摻量低于30%時(shí),平均孔徑較大,孔壁厚度較低；粉煤灰摻量高于30%時(shí),平均孔徑較大,孔壁厚度小于0.201mm。摻入可改善收縮開(kāi)裂的聚丙烯纖維可提高抗壓強(qiáng)度近20%,可稍稍改善輕質(zhì)泡沫混凝土整體的收縮。 (3)研究了容重等級(jí)低于300kg/m3的超輕泡沫混凝土力學(xué)性能、熱學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：控制泡沫混凝土流動(dòng)度為88-95mm時(shí),理論上可制備輕質(zhì)泡沫混凝土,但該超輕泡沫混凝土在成型過(guò)程中塌模嚴(yán)重。摻入0.4%的XY速凝劑,可有效解決泡沫混凝土的塌模問(wèn)題，成功制備了干重為264.8kg/m~3，孔隙率為85.35%、強(qiáng)度為0.77MPa和導(dǎo)熱系數(shù)為0.0757w/m.k的超輕泡沫混凝土，其平均孔徑為0.866mm、孔壁厚度為0.142mm。摻30%粉煤灰對(duì)泡沫混凝土的微觀性能改變很大，平均孔徑為0.796mm、孔壁厚度為0.187mm。 (4)研究泡沫混凝土澆注在硅酸鈣面板間的穩(wěn)定性和泡沫混凝土復(fù)合墻板制備工藝。探討了速凝劑、砂子、水泥強(qiáng)度等級(jí)、泡沫混凝土容重等參數(shù)對(duì)泡沫混凝土澆注在硅酸鈣面板間的穩(wěn)定性的影響。試驗(yàn)研究結(jié)果表明，無(wú)論600kg/m~3容重等級(jí)還是300kg/m~3容重等級(jí)的復(fù)合板，由于墻板的高度達(dá)2440mm，在自重下泡沫的破裂系數(shù)增大，加入0.5%的XY速凝劑可以調(diào)節(jié)泡沫混凝土的凝結(jié)時(shí)間，減少泡沫合并與破裂，解決塌模問(wèn)題；摻入少量的砂子，有利于復(fù)合墻板成型；和強(qiáng)度等級(jí)為32.5的水泥相比，采用42.5的水泥可以保證一定的成品率；制備泡沫混凝土保溫隔熱復(fù)合墻板以600kg/m~3容重等級(jí)的泡沫混凝土為芯材較為合適；300kg/m~3容重以下的復(fù)合墻板由于強(qiáng)度太低、粉化嚴(yán)重、面板粘結(jié)不牢等原因限制了其目前的使用。
【圖文】：

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文發(fā)泡機(jī)（圖 2-1），由河南華泰建材公司生產(chǎn)，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 2-6。表 2-6 發(fā)泡機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)Table2-6 Main parameters of foaming machine used in experiment序號(hào) 名稱(chēng) 單位 參數(shù)1 產(chǎn)泡量 m3/h 1～62 出口壓力 MPa 0～13 整機(jī)功率 kw 3.74 適配電壓 V 380（三相四線(xiàn)5 尺寸 mm 1050×800×76 重量 kg 149

沫的制備前泡沫制備主要有兩種方式：一種是將稀釋好的發(fā)泡液倒入攪拌機(jī)中，用高速攪拌制得泡沫，此方法稱(chēng)為高速攪拌法。其缺點(diǎn)是泡沫大小不一致泡沫不穩(wěn)定。另一種方法是在壓縮空氣的作用下，讓發(fā)泡液穿過(guò)一個(gè)特制泡沫。發(fā)泡管內(nèi)或用磁片，或用玻璃球，或用銅網(wǎng)篩，即壓縮空氣法。此強(qiáng)，制出的泡沫泡徑均一，容重相同，而且可以將泡沫直接吹入攪拌好的少中間環(huán)節(jié)，更好地防止中間環(huán)節(jié)泡沫的破裂。因此，本研究采用壓縮空沫是內(nèi)部氣體、外部液膜的球狀結(jié)構(gòu)，存放時(shí)間很短，而且隨著泡沫的會(huì)連通合并，液膜失水會(huì)導(dǎo)致破裂，泡沫的質(zhì)量會(huì)受到嚴(yán)重的影響，因此制。發(fā)泡時(shí)，先用泵將發(fā)泡液抽進(jìn)去使其從出泡口均勻地流出，然后關(guān)口閥門(mén)；打開(kāi)抽氣裝置，，當(dāng)氣壓在 0.6MPa 時(shí)打開(kāi)出泡口閥門(mén)即可得到均。其發(fā)泡流程如圖 3-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蓋廣清;陶粒泡沫混凝土孔結(jié)構(gòu)及其對(duì)性能影響的研究[J];硅酸鹽建筑制品;1995年05期

2 常婧瑩;淺談泡沫混凝土在建筑中的應(yīng)用[J];房材與應(yīng)用(材料·結(jié)構(gòu));2005年04期

3 任邵明;郭漢丁;續(xù)振艷;;我國(guó)建筑節(jié)能市場(chǎng)的外部性分析與激勵(lì)政策[J];建筑節(jié)能;2009年01期

4 楊久俊,李曄,吳洪江,張海濤,張磊,黃明;粉煤灰高強(qiáng)微珠泡沫混凝土的研究[J];粉煤灰;2005年01期

5 黃燕 ,吳福海 ,林加全;我國(guó)建筑節(jié)能現(xiàn)狀與發(fā)展前景展望[J];廣東科技;2004年08期

6 方永浩;王銳;龐二波;周s

本文編號(hào)：2583904