氣凝膠膨脹珍珠巖的一種制備方法及其在混凝土中的應(yīng)用.pdf

1、氣凝膠是一種質(zhì)輕且導(dǎo)熱系數(shù)極低的納米級(jí)保溫材料，以其優(yōu)異的保溫性能被廣泛關(guān)注，大量應(yīng)用于航空等高精尖領(lǐng)域。但由于其制備工藝復(fù)雜、制品強(qiáng)度較低、制備成本昂貴，使其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用受到嚴(yán)重限制。如何在提高氣凝膠制品強(qiáng)度的同時(shí)，降低制備成本是其能夠廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域亟需解決的關(guān)鍵問題。
　　膨脹珍珠巖是一種廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的價(jià)格低廉、耐火良好、強(qiáng)度較高、導(dǎo)熱系數(shù)較低的保溫材料。目前建筑節(jié)能與防火要求給建筑墻體保溫提出了更高的要求，而膨

2、脹珍珠巖作為無機(jī)保溫材料中的主要保溫骨料，閉孔率是影響其導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)鍵指標(biāo)，但由于膨脹的過程存在很大隨機(jī)性，要想通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝控制閉孔率、降低導(dǎo)熱系數(shù)是極其困難的。如何在保證膨脹珍珠巖強(qiáng)度與成本控制的同時(shí)，降低其導(dǎo)熱系數(shù)是其在建筑節(jié)能領(lǐng)域中能否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。
　　本文擬以廉價(jià)的膨脹珍珠巖作為載體，將氣凝膠吸入到膨脹珍珠巖內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中，形成新型復(fù)合保溫材料—?dú)饽z膨脹珍珠巖。氣凝膠膨脹珍珠巖在提高材料性價(jià)比的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)兩種材

3、料的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，一方面采用膨脹珍珠巖作為氣凝膠外殼，可提高氣凝膠強(qiáng)度;另一方面將氣凝膠充滿膨脹珍珠巖空腔，可降低膨脹珍珠巖導(dǎo)熱系數(shù)，并避開膨脹珍珠巖工藝改進(jìn)瓶頸。
　　本文基于以上目標(biāo)，進(jìn)行了如下研究:
　　(1)氣凝膠制備工藝研究。
　　本文選擇溶膠-凝膠法制備氣凝膠，研究了各原材料用量以及三種疏水處理方法對(duì)氣凝膠成品性能的影響規(guī)律，采用多種微觀手段對(duì)表征成品性能的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，綜合考慮氣凝膠成品的微觀結(jié)構(gòu)特征、疏

4、水性能以及熱穩(wěn)定性，得到了制備氣凝膠的最佳配合比，并分析得到最優(yōu)疏水工藝。
　　(2)氣凝膠膨脹珍珠巖制備工藝研究。
　　本文采用半細(xì)胞法技術(shù)將氣凝膠吸入到膨脹珍珠巖內(nèi)部復(fù)合形成氣凝膠膨脹珍珠巖，研究了不同粒徑范圍膨脹珍珠巖載體對(duì)氣凝膠膨脹珍珠巖制品性能的影響，采用微觀手段對(duì)表征氣凝膠膨脹珍珠巖制品的各項(xiàng)指標(biāo)（比表面積、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱系數(shù)）進(jìn)行測(cè)定，結(jié)合氣凝膠膨脹珍珠巖的微觀結(jié)構(gòu)以及化學(xué)成分組成，得到了最佳載體粒徑范圍。