化学发泡轻质地聚合物泡沫混凝土的制备及性能.pdf

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1、CMYK材料研究与应用化学发泡轻质地聚合物泡沫混凝土的制备及性能祝雯1李方贤2黄石明1王羊洋1(1广州市建筑科学研究院有限公司；2华南理工大学材料科学与工程学院)【摘要】采用化学发泡方式，以碱激发粉煤灰-偏高岭土基地聚合物为胶凝材料，制备出密度低于400kg/m3的地聚合物轻质泡沫混凝土。研究了材料组成对地聚合物泡沫混凝土干密度、抗压强度、吸水率及导热系数的影响，并对地聚合物泡沫混凝土的孔结构进行了分析。研究表明：随着水料比增加，地聚合物泡沫混凝土吸水率增大，导热系数降低，平均孔径越小，孔隙率越大；在偏高岭土-粉煤灰激发材料体系中，偏高岭土掺量由40%增加至5

2、0%时，地聚合物泡沫混凝土性能没有明显改善；当水玻璃掺量增加时，地聚合物泡沫混凝土干密度和抗压强度增加，吸水率降低。当水料比为0.55、水玻璃掺量50%、偏高岭土掺量40%时，制备的地聚合物泡沫混凝土性能最佳，其干密度、14d抗压强度、吸水率和导热系数分别为366kg/m3、1.18MPa、30.2%和0.084W/m.K。【关键词】地聚合物泡沫混凝土；强度；吸水率；孔结构1引言玻璃掺量）和偏高岭土与激发材料质量比（偏高岭土掺量）对泡沫混凝土干密度、抗压强度、吸水率及导热系数建筑能耗约占我国总能耗的35%，实行建筑节能对的影响，并对泡沫混凝土的孔结构进行了分析

3、。[1]社会可持续发展至关重要。使用墙体保温隔热材料是实现建筑节能的有效途径[2]，目前的保温隔热材料主要2原材料及实验方法为聚苯乙烯泡沫（EPS、XPS）和聚氨酯泡沫（PU）等有机保2.1原材料温材料，有机保温材料导热系数低、保温性能好，但同时⑴粉煤灰（FA）：广州市黄埔电厂生产的F类Ⅱ级粉[3]存在易燃、易老化、耐久性差的缺陷。近年来，开发以煤灰，化学组成见表1。无机材料为主体的保温隔热材料成为建筑节能材料领域的发展趋势[4]。地聚合物泡沫混凝土是以地聚合物为表1粉煤灰的化学组成/wt%SiO2Al2O3Fe203K20CaOMgOLoss胶凝材料，采用物

4、理或化学发泡方式制备出的多孔轻质49.1828.496.841.439.450.680.66地聚合物基泡沫混凝土，是一种新型无机节能保温材料，具有轻质高强、耐火、导热系数小、隔声性能好等优⑵偏高岭土（MK）：选用湛江高岭土，将高岭土在点[5-6]。800℃温度下煅烧2h，得到偏高岭土，其化学成分见表迄今为止，国内外对地质聚合物混凝土的研究方面2。[7-10][11]包括工艺流程、性能改善等方面，陈贤瑞等研究了表2偏高岭土的化学组成/wt%双氧水的用量对不同干密度、抗压强度和泡沫聚合物的SiO2Al2O3Fe203K20CaOTiO2P2O5Na2OLoss导热

5、系数的影响，并分析了双氧水发泡过程。李文博[12]52.3344.450.410.070.130.790.320.081.29对发泡剂的性能和泡沫稳定改性进行了研究。现有文献⑶激发剂（WG）：采用模数为3.2、固含量为37.5%的中对粉煤灰-偏高岭土激发材料体系制备的地聚合物钠水玻璃，配制成模数为2.4、1.8和1.6的钠水玻璃。泡沫混凝土研究较少。⑷发泡剂：市售浓度为30%的双氧水，化学纯。本试验采用化学发泡方式，以钠水玻璃为碱激发⑸稳泡剂：采用油酸:三乙醇胺:水=1:3:36的比例剂，偏高岭土、粉煤灰为激发材料，双氧水为发泡剂，制配制稳泡剂，其作用是提高气

6、泡的稳定性，从而提高地备地聚合物轻质泡沫混凝土，研究了材料组成中水与激聚合物泡沫混凝土的稳定性。发材料质量比（水料比）、水玻璃与激发材料质量比（水CMYK材料研究与应用2.2泡沫地质聚合物的制备3结果与讨论将粉煤灰、偏高岭土以及稳泡剂进行搅拌混合均匀2.1水料比对地聚合物泡沫混凝土性能的影响（5min），加入水和水玻璃混合均匀的溶液进行搅拌，慢由图2、图3可见，当水料比分别为0.52、0.55和搅1min，快搅2min，制成地聚合物料浆，然后加入30%330.58时，泡沫混凝土干密度分别为376kg/m、366kg/m浓度双氧水快搅30s，把浆体加入到模具。表

7、3为地聚3和371kg/m，7d抗压强度分别为0.79MPa、0.82MPa和合物泡沫混凝土材料配比，图1为地聚合物泡沫混凝土0.65MPa，14d抗压强度分别为0.84MPa、1.18MPa和制备流程图。1.06MPa，强度增长率分别为5.9%，30.5%和38.7%。当水表3地聚合物泡沫混凝土材料配比料比为0.55时，制备的泡沫混凝土强度最高，干密度最激发材料水玻璃水料比双氧水稳泡剂小，这是该条件下由于泡沫混凝土发气速率与稠化速率（水与激粉煤灰偏高岭掺量（与（占用水（占激发样品（占激发土（占激激发材匹配性较好，发气较均匀和顺畅[13,14]。发材料量的质材

8、料的简称质量比）材料质发材料料的质量比