铝发泡剂改性水泥基复合发泡材料的制备及性能研究

在硅酸盐水泥的基础上引入酚醛树脂,通过掺入不同含量(0,3%,6%和9%)(质量分数)的铝发泡剂,制备了铝发泡剂改性水泥基复合发泡材料。通过万能材料试验机、SEM和平板导热仪等,对该复合发泡材料的力学性能、微观形貌及导热系数等进行了分析。结果表明,随着铝发泡剂含量的增加,复合发泡材料的抗压强度呈现出先升高后降低的趋势,当铝发泡剂的含量为6%(质量分数)时,试样的抗压强度达到最大值,为7.2 MPa;随着铝发泡剂含量的增加,复合发泡材料的容重呈现出先降低后略微升高的趋势,当铝发泡剂的含量为6%(质量分数)时,试样的容重达到最小值,为217.4 kg/m^(3);随着铝发泡剂含量的增加,复合发泡材料的吸水率呈现出先快速上升再缓慢下降后快速上升的趋势,当铝发泡剂的含量为9%(质量分数)时,试样的吸水率达到最大值,为21.7%。SEM分析发现,未掺杂铝发泡剂的基体中气孔含量较少且分布不均,但大尺寸的气孔较多,随着铝发泡剂的掺入,气孔的数量明显增多且分布慢慢变得均匀,而大尺寸的气孔数量明显减少,孔壁处的结构变得更加紧密结实;随着铝发泡剂含量的增加,复合发泡材料的导热系数呈现出逐渐下降的趋势,当铝发泡剂的含量为6%和9%(质量分数)时,试样的导热系数开始缓慢降低,降低幅度仅为5.41%。由此可知,随着铝发泡剂的掺入,基体的保温性能均得到了提升,综合力学性能、容重、吸水率和导热系数等来看,铝发泡剂改性水泥基复合发泡材料中铝发泡剂的最佳掺量为6%(质量分数)。

SiO2气凝胶/发泡水泥基复合材料的微观结构及性能

采用外掺法制备了SiO2气凝胶/发泡水泥基复合材料,并系统研究了复合材料的微观结构、导热系数以及稳泡剂、水胶比、H2O2添量、温度、SiO2气凝胶添量对复合材料密度和抗压强度的影响。研究结果表明,疏水性气凝胶颗粒均匀分散在发泡水泥孔壁上且使得水泥水化产物中针状物质增多,片状生成物之间连接紧密性降低。SiO2气凝胶添量为1.5wt%时,稳泡剂添量为0.4wt%,水胶比为0.60,H2O2添量为4.0wt%,温度区间为35~45℃,按此配比所得复合材料密度较低,抗压强度较高。固定发泡水泥料浆用量,随着气凝胶添量的增加,复合材料发泡高度、导热系数降低,密度、抗压强度增加。