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硅气凝胶/玻化微珠复合保温砂浆研究

作　者: 郭金涛
导　师: 耿刚强
学　校: 长安大学
专　业: 材料学
关键词: 保温砂浆硅气凝胶粉聚合物配合比导热系数容重相对湿度
分类号: TU551
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

能源是经济社会发展和提高人民生活水平的重要物质基础。《国家能源中长期发展规划纲要2004—2020年》(草案)指出：解决我国能源问题,必须实行正确的指导方针,走中国特色的能源发展之路。要坚持把节约能源放在首位,显著提高能源利用效率。在建筑中,外围护结构的热损耗较大,而外围护结构中墙体又占了很大份额,所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展新的外墙保温技术以及新的节能材料则是建筑节能的主要实现方式。目前墙体保温技术发展很快,多种保温材料及体系已广泛应用于墙体保温工程中。在国内,外墙保温材料大体上分为有聚苯板、挤塑板、聚苯颗粒、岩棉板等板材类保温体系和无机保温砂浆类保温体系两大类。由于市场的需要和保温新标准的出台,极大地促使了新型无机类保温砂浆的发展。本论文将以硅酸盐水泥为主要胶凝材料,以实验室制得的优质硅气凝胶粉体复配其他材料作为保温骨料,配上适量的可再分散乳胶粉、粉煤灰、抗裂纤维、纤维素醚等改性剂,设计出一种新型硅气凝胶玻化微珠复合绝热保温砂浆。并通过实验得出各种因素对保温砂浆性能的影响规律,容重、水分对砂浆导热系数的影响规律；同时进行了对比试验,得出养护方式、测定温度和一些试验方法对测试结果的影响；通过实验,得到最优配方的技术指标为：(1)导热系数为0.061W/(m.k),远远的低于市场上当前类似产品和一等品标准0.070 W/(m.k)；(2)抗压强度为0.38MPa,高过标准0.20MPa接近一倍；(3)线性收缩率为0.16%,低于标准的0.30%；(4)软化系数为0.61(标准为如果有需要不能低于0.50)；(5)抗冻性符合要求。导热系数是保温砂浆性能重要考核指标之一,本文通过数据拟合建立了保温砂浆干表观密度和导热系数的定量关系式：y=0.0001375x+0.0270875,其中线性相关系数：R2=0.992；相对湿度对砂浆产品导热系数影响的关系曲线为y=1×10-5x2+7×10-5x+0.063,线性相关系数R2=0.999；

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-25
  1.1 研究背景  10-12
  1.2 无机保温砂浆的研究和应用概况  12-16
  1.3 纳米孔绝热材料的研究状况  16-18
  1.4 新型无机复合保温砂浆模型建立  18-22
  1.5 本课题的研究目的和意义  22-25
第二章实验材料、检测方法和设备  25-33
  2.1 原材料及其性能  25-28
    2.1.1. 胶凝组分  25-26
    2.1.2. 保温骨料  26-27
    2.1.3. 改性剂(可再分散乳胶粉);  27
    2.1.4. 外加剂  27-28
    2.1.5. 水  28
  2.2 引用标准和检测方法  28-32
  2.3 实验设备  32-33
第三章新型保温砂浆的骨料的研究  33-38
  3.1 级配实验  33-35
  3.2 水泥包裹性实验  35-37
  3.3 小结  37-38
第四章新型复合保温砂浆配方优化设计  38-54
  4.1 配方设计与优化  38-40
    4.1.1. 正交设计实验  38-39
    4.1.2. 实验结果记录  39
    4.1.3. 实验结果分析  39-40
  4.2 外加剂添加改性实验  40-49
    4.2.1 粉煤灰的取代水泥实验  40-43
    4.2.2 可再分散胶粉添加量实验  43-45
    4.2.3 抗裂纤维的影响  45-47
    4.2.4 纤维素醚的影响  47-49
  4.3. 验证性实验和先进行评价  49-52
    4.3.1. 验证性实验  49-50
    4.3.2. 市场上典型产品性能  50-51
    4.3.3. 先进性评价  51-52
  4.4. 小结  52-54
第五章对砂浆保温性的影响因素研究  54-60
  5.1. 容重(干表观密度)和砂浆导热系数的关系  54-56
  5.2. 空气中相对湿度对砂浆导热系数的影响  56-57
  5.3. 测试温度对导热系数测试结果的影响  57
  5.4. 养护方式对砂浆强度的影响  57-58
  5.5. 小结  58-60
第六章新型硅气凝胶复合保温砂浆机理总结  60-65
  6.1. 保温砂浆中的保温机理  60
  6.2. 新型保温砂浆的隔热机理  60-62
  6.3. 新型保温砂浆的强度机理  62
  6.4. 新型保温砂浆的抗裂机理  62-65
结论与展望  65-67
参考文献  67-72
致谢  72

硅气凝胶/玻化微珠复合保温砂浆研究

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