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建筑节能已成为我国实施能源节约战略的重要环节,建筑节能反映在墙体上,就是对墙体围护结构进行保温处理。随着建筑节能要求的进一步提高,墙体保温体系对现有的保温材料提出了新的技术和要求,对各种对新型墙体材料的研究和应用是建筑建材工业及民用可持续发展的又一个新趋势。建筑干粉保温砂浆作为一种新型建筑材料,具有高性能、品质稳定、施工方便、有利于环境保护等特点,其独特的保温隔热性能优势成为新型墙体保温材料的典型代表之一。本文从能源节约、环境保护和资源再利用出发,通过材料复合技术和添加剂改性处理,制备了玻化微珠保温砂浆和轻质泡沫混凝土。考察了改性后保温砂浆和泡沫混凝土的各项性能指标,并对所制备的这类保温墙材在应用上是否满足节能要求作了推演和计算。试验和计算证明,本文工作基本达到了保证砂浆混凝土墙体材料的保温隔热及防水性能的目的,取得了一些重要的理论和试验成果:(1)对玻化微珠保温砂浆基本原材料(玻化微珠、水泥、乳胶粉、憎水剂)的使用设计采用了三水平四因素L9(34)正交实验,通过测试影响保温砂浆性能的因素,运用极差分析确定了水灰比为0.5,玻化微珠掺量为40%,乳胶粉掺量为5%,憎水剂掺量为0.5%的基本配合比,并在此基础上调整其他原材料的用量。(2)通过可再分散乳胶粉对保温砂浆性能影响的试验,得到如下结果:乳胶粉对砂浆具有良好的减水作用,能显著提高水泥砂浆的流动性,改善砂浆的和易性。乳胶粉降低砂浆的抗压强度,提高抗折强度,整体上使压折比下降。乳胶粉的加入能有效地减小毛细孔吸水率,降低砂浆吸水量,改善砂浆的抗渗性能。乳胶粉通过降低砂浆硬化体密度降低砂浆导热系数,影响随掺量的增加趋缓。(3)探讨了玻化微珠的亲水原理和憎水助剂的憎水原理,通过试验分析了不同憎水剂的性能以及性能的稳定性。根据憎水改性砂浆试块的2d和28d的润湿角测量数据:脂肪酸为93.5°、78.5°;硅烷基粉末为115°、106.5°;RI554Z为107°、103.5°,再对比数据试块吸水量情况,得到结果:硅烷基粉末憎水效果最优,RI554Z憎水稳定性最好。(4)讨论了泡沫混凝土的成泡与成孔过程,提出了HPMC的稳泡作用。在HPMC适量的情况下,能改善泡沫混凝土的流动性。当HPMC掺量大于0.1%后,不利于泡沫混凝土的体积稳定,HPMC理想掺量为0.05%。HPMC使得泡沫混凝土的抗压强度和抗张强度同时降低,压折比在适当掺量下为2.2~1.8,泡沫混凝土压折比随掺量增加应该其抗压强度比抗折强度下降幅度大有关。通过非线性拟合分别描绘了普通泡沫混凝土密度-孔隙率关系曲线和HPMC泡沫混凝土密度-孔隙率关系曲线。HPMC通过改善泡沫混凝土的孔隙情况,改善了泡沫混凝土的热导性能,但总体影响不大。(5)以外墙热工参数公式为计算基础,试验数据和国家规范为计算依据,对玻化微珠保温砂浆及泡沫混凝土组成的外墙节能体系进行了保温和隔热性能的计算。计算得保温外墙总传热阻为Rc=1.68m2·k/W,最小传热阻要求为0.588m2·k/W,符合冬季节能65%的要求。计算得保温外墙的总热惰性指标D为6.4W/m2·℃,求出夏季最热月份室内空调房平均温度Ti=24.9℃<26℃,满足空调房最低26℃以上的国家夏热冬冷地区的隔热要求。提供了外墙经济热阻、外墙能耗计算、外墙保温层最优厚度等计算公式作为外墙节能计算的依据。