论文部分内容阅读
膨胀珍珠岩是一种性能优异的无机轻骨料,具有保温、隔热、吸音、隔音、防火、耐久性好等诸多优点,面世以来即在国内外的保温隔热领域得到了广泛的应用。但膨胀珍珠岩及其制品普遍存在吸水率高、易破碎等缺点,限制了其进一步的推广应用。为高效利用膨胀珍珠岩,本文以膨胀珍珠岩为主要的绝热组成材料,研制高性能膨胀珍珠岩保温板及其制备技术,并对其应用效果进行模拟分析,以促进新型节能材料推广应用,为墙材革新和建筑节能奠定基础。本文主要研究内容与成果分述如下:（1）膨胀珍珠岩保温板用胶凝材料的研究。选用了某工业废料（主要成分为SiO2）作为硅质原料,石灰作为钙质原料,水泥、石膏为调节材料,开展了蒸压硅钙胶凝材料的研究。研究发现:最佳钙质原料与硅质原料的质量比为0.6,适宜挤塑成型的水灰比为0.45;水泥作为调节材料,对强度不利;而石膏可大幅度提高试样强度,当掺量为5%时,试样综合性能最优,抗压强度可达34.8MPa,软化系数为0.59。（2）采用正交试验分析探讨了静养时间、蒸压温度和保温时间对水热反应的影响。结果表明:静养时间对试样抗压强度影响最为显著,蒸压温度的影响为显著,而保温时间有一定影响,确定工艺参数为静养时间24h,蒸压温度180℃,保温时间6h。（3）运用XRD对膨胀珍珠岩保温板用胶凝材料进行分析,发现未加石膏的试样水化反应程度较低,试样主要物相为SiO2、Ca（OH）2、托勃莫来石和CSH（B）,托勃莫来石含量较少,CSH（B）结晶不完善;掺5%石膏的试样水化反应程度较高,主要物相为SiO2、托勃莫来石、水化石榴石及CSH（B）,托勃莫来石结晶程度较高。（4）选用了7种开孔膨胀珍珠岩,分析了它们导热系数、筒压强度、体积吸水率等性能参数和堆积密度的关系分别为: y = 0.0136x0.2701、y = 0.013 x 2 0.7846 x+ 55.568、y = 0.0064 x 2? 1.4674 x+ 103.59。（5）研究了制备膨胀珍珠岩保温板的工艺参数,利用自制胶结料与80号（P4）和60号（P3）膨胀珍珠岩骨料制备的200号试样抗折强度分别为0.22MPa、0.28MPa,抗压强度分别为0.33MPa、0.48MPa,制备的250号试样抗折强度分别为0.28MPa、0.33MPa,抗压强度分别为0.53MPa、0.58MPa,高于用普通硅酸盐水泥所制备试样的抗折及抗压强度。然后,对膨胀珍珠岩保温板试样进行了憎水处理,结果表明:试样的憎水处理可显著降低体积吸水率,较低浓度的有机硅憎水剂即可达到良好的效果。（6）结合广州地区气候,对由两种标号保温板组成的外墙外保温系统进行了ANSYS有限元模拟分析。稳态温度场分析结果表明:无保温墙体温度沿墙体截面由外向内均匀的变化,有保温层的墙体,温度在保温层处突变,保温效果明显。250号保温板隔热效果较200号保温板差,但差别不明显。瞬态温度场分析结果与稳态温度场分析结果一致。墙体热应力分析结果表明:墙体各层材料存在着一定的温度应力,特别是墙角及墙体外侧面,应力较大。位移与热应力分析结果表明,有保温层的墙体应注意在保温层处采取抗裂措施。