通過不同養(yǎng)護(hù)條件的對比試驗,研究了蒸汽養(yǎng)護(hù)對無機(jī)輕集料保溫板性能的影響;研究了在蒸汽養(yǎng)護(hù)中,靜置時間、升溫速率、恒溫時間及降溫速率對保溫板抗壓強(qiáng)度的影響;探索了規(guī)?；羝B(yǎng)護(hù)工藝。結(jié)果表明,蒸汽養(yǎng)護(hù)能提高無機(jī)輕集料保溫板的抗壓強(qiáng)度,大幅縮短養(yǎng)護(hù)時間。與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)相比,蒸汽養(yǎng)護(hù)只需標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)1/16的時間就能獲得比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)高20%的抗壓強(qiáng)度。蒸汽養(yǎng)護(hù)時,靜置時間和恒溫時間是影響保溫板強(qiáng)度的關(guān)鍵因素,要控制在合適的范圍內(nèi)。在95℃、95%濕度條件下規(guī)?；a(chǎn)時,保溫板蒸汽養(yǎng)護(hù)的時間為7 h在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,墻體在采暖能耗中所占的比例,約占總能耗的32.1%-36.2%。目前,墻體保溫材料種類繁多,但都存在一定的缺陷和不足,開發(fā)新型保溫材料迫在眉睫纖維增強(qiáng)復(fù)合材料保溫板是以聚苯顆粒、水泥、粉煤灰、可再分散乳膠粉、中空纖維、羥丙基甲基纖維素及憎水粉為原材料制備而成的。該保溫板高強(qiáng)質(zhì)輕、隔熱保溫,它既能夠在工廠預(yù)制,實現(xiàn)批量化生產(chǎn),提高勞動生產(chǎn)率;又能夠在施工現(xiàn)場裁剪、拼裝,提高施工效率。本文從優(yōu)化纖維增強(qiáng)復(fù)合材料保溫板配比的角度出發(fā),研究分析了原材料各個因素對保溫板主要性能的影響。研究表明,一定級配的聚苯顆粒制備的保溫板導(dǎo)熱系數(shù)低于單一粒徑,隨著聚苯顆粒的增加,保溫板導(dǎo)熱系數(shù)先減小后增大；42.5級普通硅酸鹽水泥制備的保溫板力學(xué)性能明顯優(yōu)于32.5級普通硅酸鹽水泥,隨著水泥摻量的增加,保溫板抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度逐漸增大；粉煤灰代替部分水泥,可以有效降低保溫板的導(dǎo)熱系數(shù),隨著粉煤灰摻量的增加,保溫板的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)均減??；可再分散乳膠粉摻量的增加能夠顯著提高保溫板的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度。

水泥基無機(jī)輕集料保溫板的成型方法和工藝因素是其產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問題。通過不同成型方式對比和成型過程關(guān)鍵影響因素的研究結(jié)果表明:壓制法成型比澆注法成型更適合制備水泥基無機(jī)保溫板,壓制法時采用對向施加壓力比單向施加壓力能取得更好的成型效果;要選用合適強(qiáng)度的膨脹珍珠巖骨料,壓縮比為2.2,水料比在1.0~1.1區(qū)間內(nèi);以無機(jī)保溫板為核心的保溫結(jié)構(gòu)一體化板,也可以通過壓制法,采用多次布料,一次成型的方法。 無機(jī)輕集料保溫板作為一種新型的無機(jī)墻體保溫材料,除了性能需滿足用戶要求外,還需要關(guān)注其在地域氣候環(huán)境下使用時的強(qiáng)度穩(wěn)定性。通過在實驗室模擬長期濕熱環(huán)境,對水泥和水玻璃2種膠結(jié)材料體系的無機(jī)保溫板素板的力學(xué)強(qiáng)度穩(wěn)定性進(jìn)行了比較,并與室外長期放置的試樣進(jìn)行對比驗證。結(jié)果表明:實驗室100℃水煮2 h模擬試驗?zāi)軌蚍从碂o機(jī)保溫板的長期耐濕熱性能;水泥基無機(jī)輕集料保溫板在濕熱條件下的強(qiáng)度保留率要高于水玻璃基保溫板;在無機(jī)保溫板中添加有機(jī)改性劑能提高板材的耐濕熱性能。

集保溫、輕質(zhì)、耐火、防水、高強(qiáng)、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(shè)計研制出一種新型墻體保溫材料，其防火、導(dǎo)熱、密度、強(qiáng)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(qiáng)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(fù)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(qiáng)度以及導(dǎo)熱系數(shù)。利用正交試驗安設(shè)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%。

無機(jī)保溫材料是當(dāng)前保溫材料領(lǐng)域研究的熱點。黑曜巖是一種酸性火山玻璃巖,其二氧化硅含量在70%左右,含水量較少(<2%)。黑曜巖具有容重小、耐火度高、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸濕性小等優(yōu)點,廣泛用于保溫、隔音材料。本研究以黑曜巖粉末為主要原料,水玻璃和雙氧水分別作為堿激發(fā)劑和發(fā)泡劑。通過將黑曜巖粉末、水玻璃、表面活性劑(十六烷基三甲基溴化銨CTAB)等混合均勻后加入適量雙氧水靜置發(fā)泡,在發(fā)泡 以導(dǎo)熱系數(shù)極低的物質(zhì)氣凝膠為研究對象,使其與膨脹珍珠巖復(fù)合,制成氣凝膠膨脹珍珠巖。對比級配與非級配氣凝膠膨脹珍珠巖膠凝材料的傳熱性能,建立數(shù)值模型模擬氣凝膠膨脹珍珠巖的粒徑級配在傳熱中的作用,推導(dǎo)出氣凝膠膨脹珍珠巖膠凝材料的傳熱規(guī)律。根據(jù)氣凝膠膨脹珍珠巖的特性研制建筑保溫材料,測試這種新型保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)和力學(xué)性能。計算太原地區(qū)氣象參數(shù)下氣凝膠膨脹珍珠巖保溫材料圍護(hù)建筑的年制熱制冷能耗值為57.45 kWh/m2,與普通圍護(hù)建筑109.90kWh/m2相比,實現(xiàn)能耗的大幅降低。本文研究的具體內(nèi)容如下:(1)使用不同硅源、酸堿催化劑和改性置換劑研制低導(dǎo)熱氣凝膠。對制得二氧化硅氣凝膠進(jìn)行表征,比較測試結(jié)果,研究硅源種類、酸堿催化劑、凝膠時間、硅源試劑與去離子水的體積比、改性置換液的組成和比例對氣凝膠性能的影響。