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近些年来,随着国家对节能减排越来越重视,降低建筑能耗逐渐被人们所关注。对于建筑保温系统的要求也就更为严苛。建筑保温材料目前主要分为两大类,一类是有机保温材料,另一类是无机保温材料。虽然有机类保温材料具有轻质、保温性能优异、易操作加工等优点,但存在易燃的问题。而无机保温材料虽比有机材料的保温性能略差,但其具有不燃、对于环境保护非常有利。本文以矿渣、粉煤灰等废弃材料为原料,通过碱激发方式制备地聚水泥。以地聚水泥为胶凝材料,通过物理发泡法制备地聚物基泡沫混凝土。首先通过单因素实验研究矿渣与粉煤灰掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量、水灰比、泡沫掺量对泡沫混凝土性能的影响,确定实验的基准配合比,之后对地聚物泡沫混凝土进行改性研究,分别掺入膨胀珍珠岩颗粒、聚苯乙烯颗粒、空心玻璃微珠等研究其对干密度、抗压强度及导热系数的影响规律。最后,通过热工学计算满足夏热冬冷地区屋面传热系数要求的保温板复合形式,并使用Comsol软件模拟研究复合方式对复合屋面板保温性能的影响。研究表明矿渣:粉煤灰9:1,水玻璃掺量9%,水玻璃模数为1.0时强度最高;当水灰比为0.45,泡沫掺量为4L时制备的地聚物泡沫混凝土导热系数为0.101W/(m·K),28d抗压强度为0.58MPa。当聚苯乙烯颗粒最佳掺量为1L,此时泡沫混凝土干密度为365 kg/m3,抗压强度为0.50MPa,导热系数为0.084 W/(m·K)。空心玻璃微珠最佳掺量在10%时,泡沫混凝土干密度为351 kg/m3,抗压强度为0.35MPa,导热系数为0.085 W/(m·K)。膨胀珍珠岩最佳掺量为1L,其导热系数为0.084 W/(m·K),抗压强度为0.51 MPa,干密度为293 kg/m3。通过正交试验分析结果表明,最优配比为水灰比0.40,泡沫掺量4L,聚苯颗粒掺量1.0L时导热系数为0.081 W/(m·K),抗压强度为0.42 MPa。通过热工学计算表明,地聚物基泡沫混凝土总厚度为140mm、真空绝热板厚度为20mm、挤塑聚苯板(XPS)为140mm时,传热系数为0.096 W/(m·K),满足复合保温屋面板传热系数K≤0.10 W/(m2·K)的要求。通过comsol软件模拟表明,复合保温屋面板的传热系数为0.098 W/(m2·K)与计算求得传热系数0.096 W/(m2·K)误差仅为2%,在合理范围内。材料的堆叠顺序对传热过程的影响较大,两种方案温差达到1℃左右。材料的复合形式对传热过程的影响较小,两种方案在相同点的温差在0.3℃左右。