EPS/石膏輕質(zhì)保溫墻體材料的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-03-31 04:40
隨著經(jīng)濟(jì)與建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,以及人們對建筑綠色化和功能性需求的不斷提升,研發(fā)綠色節(jié)能、低耗環(huán)保的建筑材料對實現(xiàn)節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要意義。與水泥相比,石膏基膠凝材料具有能耗低、加工工藝簡單等優(yōu)點。石膏基膠凝材料應(yīng)用于墻體材料不僅可發(fā)揮其儲量豐富的資源優(yōu)勢,更具有綠色環(huán)保特性。同時,廢棄EPS在建筑材料中的再生利用符合當(dāng)前循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求。EPS/石膏復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、保溫隔熱性能好等優(yōu)點,在輕質(zhì)保溫圍護(hù)墻體應(yīng)用方面具有良好的發(fā)展前景。鑒于此,本文對輕質(zhì)耐水EPS/石膏復(fù)合墻體材料的制備及其性能優(yōu)化進(jìn)行了系統(tǒng)研究。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:首先,對石膏膠凝材料進(jìn)行耐水增強(qiáng)改性研究。以普通硅酸鹽水泥、粉煤灰和生石灰為改性劑,在單因素試驗確定三種改性劑摻量范圍的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)曲面法根據(jù)Box-Behnken中心組合設(shè)計原理設(shè)計了三因素三水平試驗。通過Design-Expert軟件對試驗結(jié)果進(jìn)行分析,確定各材料摻量的最佳配比:石膏粉摻量69.98%、水泥摻量15.32%、粉煤灰摻量9.17%、生石灰摻量5.53%。并對優(yōu)選組的抗壓強(qiáng)度、軟化系數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行驗證分析。結(jié)果表明:石膏基...
【文章來源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
試驗用脫硫石膏
EPS/石膏輕質(zhì)保溫墻體材料的制備與性能研究12本試驗所采用的生石灰指標(biāo)如表2-3所示:表2-3生石灰的主要性能指標(biāo)堆積密度消解時間消解溫度有效氧化鈣含量氧化鎂含量密度2.39g/cm39~10min>90℃96%0.5%3.14g/cm32.1.3水泥本試驗所采用的普通硅酸鹽水泥指標(biāo)如表2-4所示:表2-4普通硅酸鹽水泥的性能指標(biāo)細(xì)度(0.08mm方孔篩余量)%安定性mm(沸煮法)初凝(min)終凝(min)3天強(qiáng)度(MPa)28天強(qiáng)度(MPa)抗壓抗折抗壓抗折1.91.013015532.57.148.49.82.1.4EPS顆粒EPS顆粒:又稱可發(fā)性聚苯乙烯(ExpandablePolystyrene,簡稱EPS),如圖2-2所示。EPS顆粒是一種穩(wěn)定、憎水、硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料,具有密度低、保溫隔熱性能好等特點,是一種理想的輕質(zhì)、保溫隔熱材料。EPS顆粒以體積摻量加入到石膏基復(fù)合材料中。EPS顆粒的物理性能如表2-5所示:表2-5EPS顆粒物理性能指標(biāo)粒度/mm堆積密度/(kg/m3)表觀密度/(kg/m3)吸水率/%導(dǎo)熱系數(shù)/W/(m·K)3~511.819≤3.5%0.051圖2-2試驗用EPS顆粒a)EPS顆粒宏觀形貌b)EPS顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)
EPS/石膏輕質(zhì)保溫墻體材料的制備與性能研究141.20g/cm3,延伸率6~9%,抗拉強(qiáng)度為1320MPa,彈性模量為32GPa。圖2-3試驗用PVA纖維a)PVA纖維宏觀形貌b)PVA纖維微觀結(jié)構(gòu)2.2試驗所用主要儀器及設(shè)備試驗儀器分為試件成型儀器和性能測試儀器,其中試件成型儀器包括電子稱、試模等,性能測試儀器包括干燥箱、電子稱、抗折試驗機(jī)和抗壓試驗機(jī)等,具體的主要儀器與設(shè)備見表2-7。表2-7試驗用儀器與設(shè)備設(shè)備名稱型號及規(guī)格用途智能比表面積測定儀建筑石膏稠度儀凍融循環(huán)試驗機(jī)電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱電動抗折試驗機(jī)電液式壓力試驗機(jī)恒溫恒濕標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱李氏瓶掃描電子顯微鏡旋轉(zhuǎn)粘度計球磨機(jī)比長儀BMY-6CHD-50HDD-單邊凍融循環(huán)機(jī)CS101-3K2J-500YA-600HBY-28B250mlJW-IIINXS-11B型QM-15BC-156-300測試比表面積測定石膏的標(biāo)準(zhǔn)稠度測試抗凍性干燥試樣測試塊的抗折強(qiáng)度測試塊的抗壓強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)試塊測試表觀密度微觀形貌分析測量漿體表觀粘度研磨粉體測量試件的收縮
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]短切玻璃纖維-甲基硅醇鈉改性磷建筑石膏研究[J]. 季敏,蔣博林,李紅立,皇甫雙娥. 非金屬礦. 2020(01)
[2]磷石膏-水泥-聚苯顆粒保溫板的制備與性能[J]. 鄭育春. 新型建筑材料. 2019(04)
[3]聚丙烯纖維PVA乳液復(fù)合改性磷建筑石膏正交試驗研究[J]. 吳磊,趙志曼,田睿,全思臣,劉楊,何濟(jì)源,毋博,戴海艦. 硅酸鹽通報. 2018(12)
[4]玉米秸稈纖維對改性石膏基復(fù)合材料性能的影響[J]. 江嘉運,朱會榮,羅晶. 新型建筑材料. 2018(10)
[5]利用磨細(xì)鋼渣改性磷建筑石膏的研究[J]. 余石斌,陳永進(jìn),潘文. 非金屬礦. 2018(05)
[6]改性磷建筑石膏防水性能研究[J]. 毋博,趙志曼,田睿,吳磊,何濟(jì)源,劉楊,戴海艦. 非金屬礦. 2018(05)
[7]不同減水劑與石膏基復(fù)合膠凝材料匹配性研究[J]. 龐敏,孫振平,肖建莊,黃暉皓. 混凝土. 2018(08)
[8]原狀脫硫石膏基水硬性膠凝材料體系的力學(xué)性能[J]. 雷東移,郭麗萍,李東旭. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[9]EPS顆粒對泡沫混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的影響研究[J]. 李秀. 住宅與房地產(chǎn). 2018(02)
[10]EPS/CBN復(fù)合模樣中磨粒分布形態(tài)的定量評價[J]. 黃毅,戴秋蓮,陳路,李凌祥,楊小璠. 特種鑄造及有色合金. 2017(11)
碩士論文
[1]輕鋼EPS混凝土組合墻體抗剪性能研究[D]. 張豐豐.廣州大學(xué) 2018
[2]填充EPS—石膏基輕質(zhì)材料的冷彎型鋼組合墻體軸壓性能研究[D]. 高立.長安大學(xué) 2018
[3]CFB爐渣/脫硫石膏高強(qiáng)免燒磚抗凍性能研究[D]. 連坤.中北大學(xué) 2018
[4]α-半水磷石膏晶須改性聚乙烯(PE)復(fù)合材料的研究[D]. 岳文香.貴州大學(xué) 2017
[5]大流動性混凝土均勻性控制與抗裂技術(shù)研究[D]. 馬彪.東南大學(xué) 2017
[6]機(jī)噴抹灰石膏的制備及其性能研究[D]. 張曉然.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[7]新型耐水石膏基墻體材料研究[D]. 張付奇.石河子大學(xué) 2016
[8]添加發(fā)泡劑膠結(jié)EPS顆粒泡沫混凝土成型及保溫隔熱性能研究[D]. 楊甜.河南工業(yè)大學(xué) 2016
[9]磷石膏—二灰混合料材料性能試驗研究[D]. 彭懷志.長沙理工大學(xué) 2015
[10]適合于高原環(huán)境的高強(qiáng)耐水復(fù)合石膏的試驗研究[D]. 劉青.南昌大學(xué) 2010
本文編號:3110806
【文章來源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
試驗用脫硫石膏
EPS/石膏輕質(zhì)保溫墻體材料的制備與性能研究12本試驗所采用的生石灰指標(biāo)如表2-3所示:表2-3生石灰的主要性能指標(biāo)堆積密度消解時間消解溫度有效氧化鈣含量氧化鎂含量密度2.39g/cm39~10min>90℃96%0.5%3.14g/cm32.1.3水泥本試驗所采用的普通硅酸鹽水泥指標(biāo)如表2-4所示:表2-4普通硅酸鹽水泥的性能指標(biāo)細(xì)度(0.08mm方孔篩余量)%安定性mm(沸煮法)初凝(min)終凝(min)3天強(qiáng)度(MPa)28天強(qiáng)度(MPa)抗壓抗折抗壓抗折1.91.013015532.57.148.49.82.1.4EPS顆粒EPS顆粒:又稱可發(fā)性聚苯乙烯(ExpandablePolystyrene,簡稱EPS),如圖2-2所示。EPS顆粒是一種穩(wěn)定、憎水、硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料,具有密度低、保溫隔熱性能好等特點,是一種理想的輕質(zhì)、保溫隔熱材料。EPS顆粒以體積摻量加入到石膏基復(fù)合材料中。EPS顆粒的物理性能如表2-5所示:表2-5EPS顆粒物理性能指標(biāo)粒度/mm堆積密度/(kg/m3)表觀密度/(kg/m3)吸水率/%導(dǎo)熱系數(shù)/W/(m·K)3~511.819≤3.5%0.051圖2-2試驗用EPS顆粒a)EPS顆粒宏觀形貌b)EPS顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)
EPS/石膏輕質(zhì)保溫墻體材料的制備與性能研究141.20g/cm3,延伸率6~9%,抗拉強(qiáng)度為1320MPa,彈性模量為32GPa。圖2-3試驗用PVA纖維a)PVA纖維宏觀形貌b)PVA纖維微觀結(jié)構(gòu)2.2試驗所用主要儀器及設(shè)備試驗儀器分為試件成型儀器和性能測試儀器,其中試件成型儀器包括電子稱、試模等,性能測試儀器包括干燥箱、電子稱、抗折試驗機(jī)和抗壓試驗機(jī)等,具體的主要儀器與設(shè)備見表2-7。表2-7試驗用儀器與設(shè)備設(shè)備名稱型號及規(guī)格用途智能比表面積測定儀建筑石膏稠度儀凍融循環(huán)試驗機(jī)電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱電動抗折試驗機(jī)電液式壓力試驗機(jī)恒溫恒濕標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱李氏瓶掃描電子顯微鏡旋轉(zhuǎn)粘度計球磨機(jī)比長儀BMY-6CHD-50HDD-單邊凍融循環(huán)機(jī)CS101-3K2J-500YA-600HBY-28B250mlJW-IIINXS-11B型QM-15BC-156-300測試比表面積測定石膏的標(biāo)準(zhǔn)稠度測試抗凍性干燥試樣測試塊的抗折強(qiáng)度測試塊的抗壓強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)試塊測試表觀密度微觀形貌分析測量漿體表觀粘度研磨粉體測量試件的收縮
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]短切玻璃纖維-甲基硅醇鈉改性磷建筑石膏研究[J]. 季敏,蔣博林,李紅立,皇甫雙娥. 非金屬礦. 2020(01)
[2]磷石膏-水泥-聚苯顆粒保溫板的制備與性能[J]. 鄭育春. 新型建筑材料. 2019(04)
[3]聚丙烯纖維PVA乳液復(fù)合改性磷建筑石膏正交試驗研究[J]. 吳磊,趙志曼,田睿,全思臣,劉楊,何濟(jì)源,毋博,戴海艦. 硅酸鹽通報. 2018(12)
[4]玉米秸稈纖維對改性石膏基復(fù)合材料性能的影響[J]. 江嘉運,朱會榮,羅晶. 新型建筑材料. 2018(10)
[5]利用磨細(xì)鋼渣改性磷建筑石膏的研究[J]. 余石斌,陳永進(jìn),潘文. 非金屬礦. 2018(05)
[6]改性磷建筑石膏防水性能研究[J]. 毋博,趙志曼,田睿,吳磊,何濟(jì)源,劉楊,戴海艦. 非金屬礦. 2018(05)
[7]不同減水劑與石膏基復(fù)合膠凝材料匹配性研究[J]. 龐敏,孫振平,肖建莊,黃暉皓. 混凝土. 2018(08)
[8]原狀脫硫石膏基水硬性膠凝材料體系的力學(xué)性能[J]. 雷東移,郭麗萍,李東旭. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[9]EPS顆粒對泡沫混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的影響研究[J]. 李秀. 住宅與房地產(chǎn). 2018(02)
[10]EPS/CBN復(fù)合模樣中磨粒分布形態(tài)的定量評價[J]. 黃毅,戴秋蓮,陳路,李凌祥,楊小璠. 特種鑄造及有色合金. 2017(11)
碩士論文
[1]輕鋼EPS混凝土組合墻體抗剪性能研究[D]. 張豐豐.廣州大學(xué) 2018
[2]填充EPS—石膏基輕質(zhì)材料的冷彎型鋼組合墻體軸壓性能研究[D]. 高立.長安大學(xué) 2018
[3]CFB爐渣/脫硫石膏高強(qiáng)免燒磚抗凍性能研究[D]. 連坤.中北大學(xué) 2018
[4]α-半水磷石膏晶須改性聚乙烯(PE)復(fù)合材料的研究[D]. 岳文香.貴州大學(xué) 2017
[5]大流動性混凝土均勻性控制與抗裂技術(shù)研究[D]. 馬彪.東南大學(xué) 2017
[6]機(jī)噴抹灰石膏的制備及其性能研究[D]. 張曉然.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[7]新型耐水石膏基墻體材料研究[D]. 張付奇.石河子大學(xué) 2016
[8]添加發(fā)泡劑膠結(jié)EPS顆粒泡沫混凝土成型及保溫隔熱性能研究[D]. 楊甜.河南工業(yè)大學(xué) 2016
[9]磷石膏—二灰混合料材料性能試驗研究[D]. 彭懷志.長沙理工大學(xué) 2015
[10]適合于高原環(huán)境的高強(qiáng)耐水復(fù)合石膏的試驗研究[D]. 劉青.南昌大學(xué) 2010
本文編號:3110806
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