低密度泡沫混凝土保溫材料的制備與性能研究
本文選題:泡沫混凝土 切入點(diǎn):纖維增強(qiáng) 出處:《濟(jì)南大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:目前我國的建筑保溫材料主要為有機(jī)類保溫材料,它們極易燃燒,導(dǎo)致了諸多重大火災(zāi)。當(dāng)下我國對建筑保溫材料防火性能的要求日益提升,在這種形式下,開發(fā)新型無機(jī)建筑保溫材料以取代有機(jī)建筑保溫材料迅速受到人們的青睞。泡沫混凝土保溫材料不燃、耐老化、保溫隔熱性能好、強(qiáng)度高,是較為理想的新型無機(jī)建筑保溫材料。然而,現(xiàn)階段我國已大量應(yīng)用的泡沫混凝土保溫材料的密度一般均在200kg/m3以上,相比于有機(jī)建筑保溫材料,它的密度過高、保溫隔熱性能較差,無法有效取代有機(jī)建筑保溫材料大規(guī)模應(yīng)用。針對以上問題,本課題以密度約為200kg/m3泡沫混凝土保溫材料(簡稱低密度泡沫混凝土保溫材料,下同)為研究對象,研究了低密度泡沫混凝土保溫材料的最佳配合比,并通過加入聚丙烯纖維改善了其易開裂、韌性差的缺點(diǎn)。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下: (1)以42.5R普通硅酸鹽水泥、發(fā)泡劑、促凝劑、減水劑、穩(wěn)泡劑、防水劑為原材料,通過化學(xué)發(fā)泡法制備低密度泡沫混凝土保溫材料。利用單因素法分別確定促凝劑種類及摻量、水灰比、發(fā)泡劑摻量、減水劑種類及摻量、穩(wěn)泡劑摻量、防水劑種類及摻量,最終確定其最佳配合比為:水泥100g、水灰比0.44、發(fā)泡劑7.0%(水泥質(zhì)量比,下同)、復(fù)合促凝劑(2.5%無機(jī)鹽NC+0.05%三乙醇胺)、穩(wěn)泡劑3.0%、聚羧酸減水劑0.9%、硬脂酸鈉2.0%。此時(shí)試樣密度為188kg/m3,3d抗折、抗壓強(qiáng)度分別為0.12MPa和0.25MPa,28d抗折、抗壓強(qiáng)度分別為0.28MPa和0.60MPa,導(dǎo)熱系數(shù)為0.054W/(m·k),體積吸水率5.2%。 (2)以過氧化苯甲酰(BPO)為引發(fā)劑,采用二步化學(xué)接枝法對聚丙烯纖維進(jìn)行接枝丙烯酸改性,利用正交分析法研究了引發(fā)溫度、BPO濃度、接枝溫度、接枝時(shí)間及丙烯酸(AA)濃度對纖維接枝率的影響,確定其最佳反應(yīng)條件為:引發(fā)溫度90℃,BPO濃度4.50×10-2mol/L,接枝時(shí)間60min,,接枝溫度75℃,AA濃度1.4mol/L,此時(shí)纖維接枝率達(dá)13.12%。研究了改性前后聚丙烯纖維與水泥基體的界面結(jié)合性能,結(jié)果表明:聚丙烯纖維經(jīng)二步化學(xué)接枝丙烯酸改性后,其表面引入了極性-COOH基團(tuán),表面親水性增大,同時(shí)經(jīng)改性后其表面粗糙度增大,使得其與水泥基體的化學(xué)鍵合力和機(jī)械嚙合力得到提高,顯著增強(qiáng)了其與水泥基體的界面結(jié)合強(qiáng)度。 (3)研究改性聚丙烯纖維對低密度泡沫混凝土保溫材料抗塑性收縮開裂、力學(xué)強(qiáng)度、彎曲韌性及泡孔結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,改性聚丙烯纖維可改善低密度泡沫混凝土保溫材料泡孔結(jié)構(gòu)并可提高其抗塑性開裂性能、力學(xué)強(qiáng)度及彎曲韌性,其最佳摻量為0.7%。此時(shí),與空白試樣相比:試樣內(nèi)部泡孔變得更加細(xì)小、均一,球形度增高,泡孔間連通率降低;塑性收縮開裂值下降了82.1%,塑性收縮裂縫中2級以上裂縫消失,1級裂縫比例高達(dá)70.1%;3d抗折、抗壓強(qiáng)度分別增加了41.7%及16.0%,28d抗折、抗壓強(qiáng)度分別增加了25.0%及10.0%;試樣初裂后能在一段時(shí)間內(nèi)保持一定的承載能力和較好的假延性,彎曲韌性得到顯著提高。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TU528.2;TU551
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:1615298
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