剖析建筑新型保溫材料的研發(fā)

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1、原材料選用及其優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1原材料的選用

首先是保溫骨料，保溫骨料有無機(jī)保溫骨料和有機(jī)骨料。然后是增強(qiáng)纖維，作用是增強(qiáng)保溫材料的彈性，同樣有有機(jī)纖維和無機(jī)纖維兩種。隨后是膠凝組分，它要求具有耐久性和親和性，能穩(wěn)定的應(yīng)用在建筑材料中，并且要求其價(jià)格低廉，一般選用普通硅酸鹽水。最后是改性組分。

1.2配合比設(shè)計(jì)原則

在配合比上，要使得保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)盡量小，而且要滿足工程強(qiáng)度的安全需要。同時(shí)要保障收縮率小，抗裂性高，耐久性強(qiáng)，并且要求對(duì)選料上盡可能的選用價(jià)格低廉的材料，還要有利于環(huán)保,而且生產(chǎn)簡(jiǎn)單，產(chǎn)房的用地面積小，最后要求其施工簡(jiǎn)單，工藝不復(fù)雜。

1.3保溫材料性能測(cè)試項(xiàng)目

在對(duì)保溫材料的性能測(cè)試上，一般要滿足以下幾項(xiàng)指標(biāo)。第一，松散密度。第二，干表觀密度。第三，導(dǎo)熱系數(shù)。第四，抗壓強(qiáng)度。第五，抗折強(qiáng)度。第六，壓剪強(qiáng)度。第七，線收縮率。第八，抗凍性。在滿足以上幾個(gè)項(xiàng)目的指標(biāo)后，才是合格的能應(yīng)用在建筑上保溫材料。

2、保溫材料的配合比設(shè)計(jì)

2.1單因素實(shí)驗(yàn)分析首先要優(yōu)化保溫骨料的級(jí)配，對(duì)珍珠巖在保溫骨料中的比率進(jìn)行計(jì)算，確定保溫骨料的最佳比率。然后要合理明確設(shè)計(jì)骨料含量與材料導(dǎo)熱系數(shù)以及抗壓強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系還有保溫材料干密度與導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系。接著，要充分考慮纖維對(duì)符合保溫材料性能的影響還有聚合物外加劑對(duì)保溫材料性能的影響。

2.2最佳配合比的確定

根據(jù)影響保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)和抗壓強(qiáng)度的主要因素為保溫骨料、1#纖維、2#纖維、膠凝材料進(jìn)行配合比實(shí)驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，并得出了材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響因素主次順序和材料抗壓強(qiáng)度的影響因素主次順序。結(jié)果分別為保溫骨料>2#纖維>1#纖維>膠凝材料，保溫骨料>膠凝材料>2#纖維>1#纖維，所以在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)這一依據(jù)進(jìn)行最佳的配合比確定。

2.3最佳配合比復(fù)合保溫材料的性能

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)分析和最佳配合比的確定，將其按照比例制作出不同規(guī)格的試件，然后測(cè)試其各項(xiàng)性能參數(shù)。得出導(dǎo)熱系數(shù)為0.057w/m.k，粘結(jié)強(qiáng)度為66kPa，抗壓強(qiáng)度為0.44MPa，抗折強(qiáng)度為0.40MPa，松堆密度為117kg/m3，干容重為205kg/m3，干燥收縮率為0.049%，憎水率為98.6%，抗凍性為20次的凍融循環(huán)，PH值為9，放射性為無放射性。根據(jù)以上指標(biāo)得出，其各項(xiàng)性能均已達(dá)到預(yù)期的要求。

3.復(fù)合保溫材料配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對(duì)復(fù)合保溫材料的配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要注重以下幾個(gè)要點(diǎn)。第一，要根據(jù)聚苯顆粒的表觀密度和松散密度等參數(shù)計(jì)算出空隙率，其空隙體積就是珍珠巖的體積。第二，要根據(jù)材料的抗壓強(qiáng)度和膠凝材料用量的相關(guān)性與材料導(dǎo)熱系數(shù)以及膠凝材料用量的相關(guān)性確定膠凝材料的用量。

第三，在1#纖維和2#纖維的體積摻量上，分別要根據(jù)符合保溫材料體積的13%-15%和復(fù)合保溫材料體積的0.06-0.08%來確定。第四，選取復(fù)合保溫材料的松散體積要根據(jù)聚苯乙烯顆粒松堆體積的1.1-1.2倍進(jìn)行確立。第五，拌合物稠度80mm所需的用水量是拌合用水量。第五，在外加劑的用量選定上要根據(jù)膠凝材料的用量以及其具體的性能要求來確定。

作者：劉玉濤 單位：大慶油田慶升實(shí)業(yè)公司建材制品廠