膨脹珍珠巖吸水率高，耐水性差導致保溫砂漿在攪拌中體積收縮變形大，產(chǎn)品后期保溫性能降低、易開裂，與基層粘結(jié)強度低易空鼓等，同時在拌制、運輸、停放過程中、膨脹珍珠巖保溫砂漿易出現(xiàn)分層、離析、泌水現(xiàn)場，施工性能差，并影響硬化后保溫砂漿的技術(shù)性能。膨脹珍珠巖的以其良好的保溫效能，的穩(wěn)定性能很好的被市場接受并發(fā)揮其效應(yīng)，而且應(yīng)用范圍廣，具有普遍的實用性，尤其在耐火保溫節(jié)能方面發(fā)揮優(yōu)異的性能。細數(shù)優(yōu)異性能，可以說數(shù)不勝數(shù)。不僅僅具有良好的環(huán)保性能，有廣泛應(yīng)用的經(jīng)濟和社會價值，施工極其便利、易于維修，撞擊性能優(yōu)于其它任何一種保溫材料，抗?jié)駸嵝阅軆?yōu)良，而且還有較好的防火性能。

相變儲能混凝土具有儲能蓄熱的功能,將其運用到建筑圍護結(jié)構(gòu)中可以將環(huán)境中的熱量以相變的形式進行吸收和釋放,從而維持室內(nèi)溫度的相對穩(wěn)定,提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度,降低建筑能耗。選取月桂醇作為相變材料,膨脹珍珠巖作為吸附材料。選擇常壓浸泡吸附法和真空浸泡吸附法作為相變儲能骨料的制備方法,采用不同質(zhì)量比的月桂醇與膨脹珍珠巖混合來制作不同吸附率的相變儲能骨料;通過滲漏性試驗和相變循環(huán)試驗確定月桂醇的合理吸附率;選擇濕裹水泥粉封裝法和硅酸鈣外殼封裝法對相變儲能骨料進行封裝。選用粉煤灰陶粒和頁巖陶粒制作不同設(shè)計強度的輕骨料混凝土作為基準混凝土。分別摻入5%、10%、15%和20%的未封裝和封裝后的相變儲能骨料制備相變儲能混凝土,通過混凝土立方體抗壓強度和劈裂抗拉強度試驗探究骨料摻量、骨料的封裝和月桂醇相態(tài)對混凝土拉壓性能的影響。通過導熱系數(shù)測試探究骨料摻量、骨料的封裝和月桂醇相態(tài)對混凝土導熱系數(shù)的影響。通過相變循環(huán)試驗探究不同循環(huán)次數(shù)對相變儲能混凝土抗壓強度的影響。通過進行不同吸附方式、時間和溫度的吸附率試驗得出:常壓浸泡下合理的吸附時間和溫度分別為4 h和50℃;

常用的低密度減輕材料漂珠產(chǎn)量較少、貨源緊缺,單一的漂珠作為減輕劑導致生產(chǎn)成本高,因此優(yōu)選了一種成本低、來源廣的減輕材料-改性膨脹珍珠巖。提出在漂珠低密度水泥漿中復配部分改性膨脹珍珠巖的方案。室內(nèi)實驗評價結(jié)果表明,該體系密度在1.45 g/cm~3～1.60 g/cm~3可調(diào),水泥漿具有良好的沉降穩(wěn)定性、流變性,且失水量少、早期強度高等特點。對比同一密度下,采用部分改性膨脹珍珠巖復合漂珠的低密度水泥漿與單一的漂珠低密度水泥漿相比,在性能差別不大的情況下能有效的降低成本。該體系在現(xiàn)場應(yīng)用6井次,固井電測解釋表明,水泥漿返高能達到設(shè)計要求,而且固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì),能夠滿足油氣層段開采需求。

為了將膨脹珍珠巖和硬泡聚氨酯兩種不同的保溫材料復合,首先需要對其進行改性,利用硅烷偶聯(lián)劑KH550對膨脹珍珠巖顆粒進行表面處理,得到活性聚氨酯填充骨料。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范,測定了成型保溫板件的密度、抗壓強度、導熱系數(shù)等物理力學性能。隨著膨脹珍珠巖添加量的增加,復合保溫材料的密度及抗壓強度都有很大的提高。當摻入不同類別的膨脹珍珠巖時,發(fā)現(xiàn)粒徑較大的膨脹珍珠巖對復合材料抗壓性能的提高優(yōu)于粒徑較小的,而在導熱系數(shù)方面兩者卻相反。通過上述實驗得出了膨脹珍珠巖摻入量以及加入不同種類膨脹珍珠巖對復合材料各性能的影響,通過實驗結(jié)果確定終優(yōu)選方案。將上述兩種材料復合,以合理的配比達到共同發(fā)揮兩種材料各自的優(yōu)勢的目的,此種新型保溫材料具有廣泛的應(yīng)用前景。