近年來(lái)建筑火災(zāi)的頻繁發(fā)生,與建筑墻體保溫層的有機(jī)材料不無(wú)關(guān)系。因此,高效無(wú)機(jī)保溫隔熱材料迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。通過(guò)對(duì)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(wú)機(jī)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(wú)機(jī)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(wú)機(jī)保溫隔熱板材的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化和創(chuàng)新型無(wú)機(jī)保溫材料—低溫泡沫玻璃的初步探索三個(gè)方面展開。通過(guò)對(duì)水玻璃粘結(jié)劑的改性、膨脹珍珠巖骨料的不同種類、級(jí)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(wú)機(jī)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(xué)強(qiáng)度提高了30%,導(dǎo)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(wú)機(jī)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(hù)制度對(duì)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(qiáng)度高于0.8MPa,導(dǎo)熱系數(shù)低于0.06W/(m-K),養(yǎng)護(hù)時(shí)間少于10h的高性能無(wú)機(jī)板材,并完成了其相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化中試；通過(guò)膠體化學(xué)工藝得到Na2O-B2..

近年來(lái)外墻外保溫材料造成的火災(zāi)事故多發(fā),造成了重大的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。合理地選擇外墻外保溫材料及體系構(gòu)造能大大減少以上情況的發(fā)生,并可取得良好的社會(huì)效應(yīng)。通過(guò)對(duì)建筑市場(chǎng)上應(yīng)用的A級(jí)防火等級(jí)外墻外保溫材料的適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析,選取3種有代表性的外墻外保溫材料,從材料性能分析、體系基本構(gòu)造、實(shí)體樣板制作、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及成本分析等幾方面進(jìn)行專項(xiàng)研究。通過(guò)不同養(yǎng)護(hù)條件的對(duì)比試驗(yàn),研究了蒸汽養(yǎng)護(hù)對(duì)無(wú)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(shí)間、升溫速率、恒溫時(shí)間及降溫速率對(duì)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(wú)機(jī)輕集料保溫板的抗壓強(qiáng)度,大幅縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)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(shí)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(shí),靜置時(shí)間和恒溫時(shí)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)模化生產(chǎn)時(shí),保溫板蒸汽養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為7 h。

通過(guò)不同養(yǎng)護(hù)條件的對(duì)比試驗(yàn),研究了蒸汽養(yǎng)護(hù)對(duì)無(wú)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(shí)間、升溫速率、恒溫時(shí)間及降溫速率對(duì)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(wú)機(jī)輕集料保溫板的抗壓強(qiáng)度,大幅縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)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(shí)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(shí),靜置時(shí)間和恒溫時(shí)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(shí),保溫板蒸汽養(yǎng)護(hù)的時(shí)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(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;又能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)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(gè)因素對(duì)保溫板主要性能的影響。研究表明,一定級(jí)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(jí)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(jí)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。

為改善目前市場(chǎng)上?；⒅楸匕甯擅芏却?、抗壓強(qiáng)度低、保溫效果差等缺陷,以粉煤灰摻量(取代水泥)、水泥種類、玻化微珠摻量為變量,通過(guò)單因素試驗(yàn)確定保溫板的配合比。結(jié)果表明:當(dāng)粉煤灰摻量為10%,選用P·O52.5水泥,玻化微珠摻量為194.75 kg/m3,?；⒅楸匕遄灾剌^小并且承重能力及保溫性能均佳。 以膨脹?；⒅闉橹饕?與水泥、外加劑混合,經(jīng)模壓成型制備新型保溫墻板。通過(guò)正交試驗(yàn),測(cè)試膨脹玻化微珠、水泥、外加劑種類、纖維水鎂石絨摻量對(duì)膨脹玻化微珠墻體保溫板抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)的影響。結(jié)果顯示:膨脹玻化微珠摻量對(duì)保溫板導(dǎo)熱系數(shù)影響顯著,對(duì)保溫板強(qiáng)度的影響因素順序?yàn)?膨脹?；⒅閾搅?外加劑種類>水泥用量>纖維水鎂石絨摻量。