近年來建筑火災的頻繁發(fā)生,與建筑墻體保溫層的有機材料不無關系。因此,高效無機保溫隔熱材料迎來了前所未有的發(fā)展機遇。通過對材質(zhì)、技術(shù)及資源狀況等方面的綜合分析,本論文開展了以膨脹珍珠巖為絕熱材料保溫隔熱板材的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化以及創(chuàng)新型無機保溫隔熱材料的探索。

本文的研究主要圍繞膨脹珍珠巖基水玻璃粘結(jié)劑體系無機保溫隔熱板材的優(yōu)化、膨脹珍珠巖基水泥粘結(jié)劑體系無機保溫隔熱板材的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化和創(chuàng)新型無機保溫材料—低溫泡沫玻璃的初步探索三個方面展開。通過對水玻璃粘結(jié)劑的改性、膨脹珍珠巖骨料的不同種類、級配、憎水性的改性等方面的研究,與現(xiàn)有的水玻璃膨脹珍珠巖體系無機保溫隔熱板材相比,優(yōu)化后板材的性能得到了很大程度上的改善：力學強度提高了30%,導熱系數(shù)降低了20%,軟化系數(shù)由40%提高到了70%以上；水泥膨脹珍珠巖體系無機保溫隔熱板材的研發(fā),主要從板材成型工藝、原料配方及養(yǎng)護制度對板材性能的影響等方面著手,研制出了一種容重約為180kg/m3,抗壓強度高于0.8MPa,導熱系數(shù)低于0.06W/(m-K),養(yǎng)護時間少于10h的高性能無機板材,并完成了其相應的產(chǎn)業(yè)化中試；通過膠體化學工藝得到Na2O-B2..

集保溫、輕質(zhì)、耐火、防水、高強、低收縮等優(yōu)良性能于一身的新型墻體材料，本文采用新型鎂質(zhì)膠凝材料硫檸鎂水泥作為膠結(jié)材料，添加輕質(zhì)骨料、防水材料、抗裂纖維、發(fā)泡劑，通過正交試驗設計研制出一種新型墻體保溫材料，其防火、導熱、密度、強度、吸水率、收縮性等綜合性能優(yōu)良。通過XRD和超景深三維顯微鏡VHX-2000等現(xiàn)代測試手段，分析了此保溫材料的物相和微觀結(jié)構(gòu)，主要的研究成果有以下幾個方面。檢驗了作為膠凝材料的硫檸鎂基水泥的性能，配合比氧硫比為1.7、水硫比1.0、檸檬酸含量1.3%時，硫檸鎂水泥的28d抗壓、抗折強度分別為52.90MPa和9.29MPa。通過單因素試驗確定了多孔保溫板基本是由硫檸鎂水泥為膠結(jié)材料，添加輕質(zhì)骨料、憎水劑和纖維，經(jīng)發(fā)泡劑加氣發(fā)泡而成的復合體系。影響保溫墻體材料的主要性能為材料的密度、吸水率、抗壓強度以及導熱系數(shù)。利用正交試驗安設計，通過對這四個主要性能的測定和分析，討論了骨膠比、發(fā)泡劑摻量、纖維摻量以及憎水劑摻入量對于各項性能的影響，終得出配合比為：骨膠比為0.2、發(fā)泡劑摻量0.09、憎水劑摻量1.2%及纖維摻量0.4%。

玻化微珠保溫板保溫性能差、干密度大、強度低等缺點,從原材料的選用、配比優(yōu)化等方面出發(fā),建立保溫板的性能檢測方法,采用正交試驗對保溫板配比進行研究,通過極差、方差等分析方法,得到初步配比,再采用配比優(yōu)化試驗并考慮保溫板綜合性能,得到試驗優(yōu)配比,終研制出性能更優(yōu)的?；⒅楸匕?。主要研究內(nèi)容如下:1.通過比較分析現(xiàn)有?；⒅楸匕褰M成材料的優(yōu)缺點,選定試驗原材料;同時對比分析現(xiàn)行相關試驗標準,確定?；⒅楸匕甯黜椥阅軠y試標準。以普通?；⒅楸厣皾{基本配比為基礎,考慮干密度、抗壓強度、稠度三項指標,根據(jù)試驗確定本文較適宜的玻化微珠堆積密度和試驗用水量。2.通過分析現(xiàn)有玻化微珠相關規(guī)范,制定本文試驗配比考核指標。采用四因素三水平正交試驗,以保溫板干密度、導熱系數(shù)、抗壓強度為評價指標,通過極差、方差等分析方法研究?；⒅閾搅俊⑺鄵搅?、纖維水鎂石絨摻量以及復合外加劑種類四種因素對三項指標的影響,得出影響保溫板性能指標的主次因素及顯著性并初步確定玻化微珠保溫板試驗配比。在此基礎上對試驗配比進一步優(yōu)化,并考慮保溫板抗折強度、線性收縮率、抗凍性等各項性能,在滿足試驗配比考核指標和優(yōu).

?；⒅槭且环N具有質(zhì)輕、保溫、隔熱、防火和耐久性好等諸多優(yōu)點的新型無機輕質(zhì)骨料。以?；⒅闉檩p質(zhì)骨料,108膠和水泥為膠粘劑,摻加適量的粉煤灰、纖維及防水劑,經(jīng)模壓成型制備?；⒅閴w保溫板。通過正交試驗進行試驗配比優(yōu)化,同時研究成型壓力、水泥摻量、粉煤灰取代量和纖維摻量對?；⒅楸匕逍阅艿挠绊?通過SEM掃描電鏡對?；⒅楸匕暹M行內(nèi)部微觀形貌觀察,研究界面結(jié)合情況以及斷面微觀形貌,并探討相關作用機理。試驗終得出?；⒅楸匕骞に噮?shù)為:成型壓力0.78 MPa、水泥摻量60%、粉煤灰取代量20%、纖維摻量1.0%。 ?；⒅榘l(fā)泡保溫板是一種導熱系數(shù)低、A級防火的新型無機保溫板材。試驗對原材料對玻化微珠發(fā)泡保溫板性能的影響規(guī)律進行了研究,確定了其優(yōu)配合比。采用三因素三水平正交試驗方法,測定不同玻化微珠、二氧化硅氣凝膠和外加劑摻量下的?；⒅榘l(fā)泡保溫板導熱系數(shù)和抗壓強度。試驗結(jié)果表明:影響玻化微珠發(fā)泡保溫板導熱系數(shù)和抗壓強度的因素順序為:?；⒅?gt;二氧化硅氣凝膠>外加劑。?；⒅閷嵯禂?shù)影響顯著,二氧化硅氣凝膠和適量外加劑可彌補保溫材料摻量增加引起的強度損失。