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石膏基外墙保温材料的制备与性能研究

作　者: 杨建平
导　师: 杨建森
学　校: 宁夏大学
专　业: 结构工程
关键词: 石膏复合助剂保温材料凝结时间强度软化系数导热系数
分类号: TU551
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

目前市场上建筑外墙保温材料种类很多,性能各异,但具有不燃、体积稳定且易于牢固粘贴性质的材料却很少。本文以石膏为基材料,以水泥、差皂粉、引气剂、铝粉膏为复合助剂,采用以水泥、差皂粉、引气剂、铝粉膏为因素的正交试验,并结合以水泥及差皂粉为因素的单因素试验,进行了泡沫石膏的凝结性能、强度、耐水性、保温性能研究和分析,探索制备一种耐水、保温、防火的石膏基外墙保温材料原理和方法。通过试验研究取得以下结论：1.复合助剂不仅能产生适量泡沫,而且能有效调节石膏的凝结性能,差皂粉对初凝时间的影响最大,其次是水泥,再次是引气剂,铝粉膏最小,且引气剂和铝粉膏对初凝时间影响均较小。当复合助剂的组成为水泥掺量30%,差皂粉掺量0.35%,引气剂掺量50%,铝粉膏掺比1/2600时,泡沫石膏的综合凝结性能较优,其初凝时间为33min,终凝时间为48min。2.差皂粉对泡沫石膏的强度影响显著,随着差皂粉掺量的增加泡沫石膏强度大幅度下降,但是大于0.3Mpa,满足保温材料对强度的要求；水泥、引气剂以及铝粉膏对泡沫石膏强度影响不大。3.复合助剂能有效的提高石膏的耐水性能,采用复合助剂改性后的泡沫石膏软化系数分布在0.50-0.83之间,四因素对耐水性的影响顺序是差皂粉>铝粉膏>水泥掺量>引气剂,差皂粉对石膏耐水性影响最显著,随着差皂粉掺量的增加,泡沫石膏的软化系数增加,耐水性增强,随着水泥、引气剂、铝粉膏掺量的增加,泡沫石膏的软化系数变化不尽相同。4.复合助剂能够大幅度的降低石膏的导热系数,增加保温性能,采用复合助剂改性后的泡沫石膏,其导热系数分布在0.129w/m.k-0.088w/m.k之间,小于0.23w/m.k,达到保温材料的性能要求,且保温性能良好。试验表明,四因素对含气量的影响顺序是差皂粉>水泥含量>铝粉膏>引气剂,差皂粉在复合助剂组分中对石膏发泡最为有效。5.优选并确定了综合性能较优的保温石膏的配置参数,即水泥掺量10%,差皂粉掺量0.38%,引气剂稀释液掺量100%,铝粉膏掺比1/1300,并掺加2%的聚羧酸减水剂进行拌制,保温石膏的干折强度为0.50Mpa,干压强度为0.83Mpa,湿压强度为0.47Mpa,达到了外墙保温材料对强度的要求,软化系数为0.57,干表观密度为630kg/m3,导热系数为0.077W/k.m。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-16
  1.1 建筑节能的重要意义  7-8
  1.2 目前常用外墙保温系统特点及存在的问题  8-12
  1.3 石膏基建筑材料的发展现状及趋势  12-13
  1.4 国内外石膏外加剂研究现状  13-15
  1.5 本文研究的背景及目的意义  15
  1.6 本文研究的主要内容  15-16
第二章原材料及试验方法  16-24
  2.1 原材料  16
  2.2 试验方案  16-18
    2.2.1 正交试验方案  17
    2.2.2 单因素试验方案  17-18
  2.3 试验方法  18-21
    2.3.1 稠度测定  18
    2.3.2 凝结时间测定  18-19
    2.3.3 干表观密度测定  19
    2.3.4 含气量的测定  19
    2.3.5 导热系数的测定  19-20
    2.3.6 抗折强度  20
    2.3.7 抗压强度  20-21
    2.3.8 软化系数  21
  2.4 试块制备工艺  21-23
    2.4.1 泡沫的制备  21-22
    2.4.2 泡沫石膏的制备  22-23
  2.5 配合比的设计原则及预期达到的性能指标  23-24
    2.5.1 配合比的设计原则  23
    2.5.2 预期达到的性能指标  23-24
第三章泡沫石膏凝结性能试验研究  24-29
  3.1 泡沫石膏凝结时间正交试验结果及分析  24-28
    3.1.1 各组泡沫石膏凝结时间比较  24-25
    3.1.2 四因素对泡沫石膏凝结时间影响  25-28
  3.2. 本章小结  28-29
第四章泡沫石膏强度试验研究  29-39
  4.1 水泥对石膏基胶凝材料性能影响的试验结果与分析  29-31
    4.1.1 水泥对石膏基胶凝材料表观密度的影响  29-30
    4.1.2 水泥对石膏基胶凝材料强度的影响  30-31
    4.1.3 水泥对石膏基胶凝材料耐水性的影响  31
  4.2 泡沫石膏强度试验结果及正交分析  31-37
    4.2.1 水泥掺量对泡沫石膏强度的影响  32-33
    4.2.2 差皂粉对泡沫石膏强度的影响  33-34
    4.2.3 引气剂对泡沫石膏强度的影响  34-35
    4.2.4 铝粉膏对泡沫石膏强度的影响  35-36
    4.2.5 四个参数对泡沫石膏强度的影响效果比较  36-37
  4.3 泡沫石膏强度单因素试验结果与分析  37-38
    4.3.1 差皂粉对泡沫石膏强度的影响  37
    4.3.2 水泥对泡沫石膏强度的影响  37-38
  4.4 本章小结  38-39
第五章泡沫石膏耐水性试验研究  39-43
  5.1 泡沫石膏的耐水性正交试验结果与分析  39-41
  5.2 泡沫石膏耐水性单因素试验结果及分析  41-42
    5.2.1 差皂粉对泡沫石膏耐水性的影响  41-42
    5.2.2 水泥对泡沫石膏耐水性的影响  42
  5.3 本章小结  42-43
第六章泡沫石膏保温性能试验研究  43-49
  6.1 本试验所用的泡沫剂组成分析  43-45
  6.2 泡沫石膏的保温性能试验结果与正交分析  45-47
    6.2.1 各组试件导热系数比较  45-46
    6.2.2 导热系数正交分析  46-47
  6.3 泡沫石膏表观密度单因素试验结果与分析  47
  6.4. 表观密度和导热系数的相互关系  47-48
  6.5 本章小结  48-49
第七章石膏基保温材料最佳配合比的确定  49-51
第八章结论与展望  51-53
  8.1 主要研究结论  51-52
  8.2 展望  52-53
参考文献  53-55
致谢  55-56
个人简介  56-57
攻读硕士学位期间的主要研究成果  57

石膏基外墙保温材料的制备与性能研究

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