泡沫掺量对超轻质硫氧镁基泡沫混凝土性能的影响

硫氧镁水泥具有轻质、导热系数低、耐火等优点,将其制备成泡沫混凝土并应用于建筑外墙保温系统具有巨大的市场潜力。本文通过加入高稳定改性泡沫来调控超轻质硫氧镁基泡沫混凝土的密度,并结合扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)等测试研究了气孔结构的变化,探究了密度和孔结构变化对超轻质硫氧镁基泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响。结果表明:随着高稳定改性泡沫掺量的增加,超轻质硫氧镁基泡沫混凝土的气孔数量增多且平均孔径明显减小,密度逐渐减小,抗压强度逐渐降低;当泡沫掺量为250%(质量分数)时,超轻质硫氧镁基泡沫混凝土的密度降低至88.33 kg/m^(3),导热系数降低至0.0382 W/(m·K)。

粉煤灰掺量对硫氧镁泡沫水泥性能的影响

研究了改变粉煤灰的掺量对硫氧镁泡沫水泥性能的影响,试验结果表明,掺入定量的粉煤灰后,混凝土性能将得到明显提高,且随粉煤灰掺量的变化而变化。

掺铁尾矿粉硫氧镁泡沫水泥复合材料的吸波性能

以铁尾矿粉为吸波剂制备了硫氧镁泡沫水泥复合吸波材料。首先对铁尾矿粉组成和形貌进行分析,再用矢量网络分析仪分别通过同轴管法和弓形法测量复合材料在2~18GHz频段的电磁参数和吸波性能。结果表明:铁尾矿粉主要矿物成分是低介电常数的SiO2和磁性Fe2O3,以无规则的片状、块状为主,颗粒小于10μm,是良好的透波和吸波介质;随铁尾矿粉掺量的增加,复合材料电磁参数的实部减小,虚部增大;随着厚度和铁尾矿粉掺量的增加,硫氧镁泡沫水泥吸波性能增强,当铁尾矿粉掺量为45%、厚度为15和18mm时,干密度为0.8~0.9g/cm3的硫氧镁泡沫水泥,可实现对2~18GHz全频段的吸收均优于-10dB。

几种掺料对硫氧镁泡沫水泥性能的影响

以硫氧镁胶凝材料为基料,粉煤灰、尾矿粉和高炉矿渣为掺料,制备了系列A08级干密度的新型硫氧镁泡沫水泥试件。通过XRF检测3种掺料的化学成分,SEM观测掺料各自的微观形貌,分析了3种工业尾料作为掺料的可行性。探讨了掺料的种类、掺量对试件力学性能、隔热性能和吸水率的影响,结果表明:粉煤灰、尾矿粉和高炉矿渣3种掺料的成分和微观形貌都有较大差别,3种掺料会对硫氧镁泡沫混凝土微观结构产生不同影响,进而影响试件的力学性能、隔热性能和吸水率。几种掺料在硫氧镁泡沫混凝土中均有积极作用,掺40%的粉煤灰的试样微观结构更加密实,试件抗综合力学性能最佳,具备轻质高强的特性,可用作热带海岛地区等要求较高的隔热建材。掺30%尾矿粉的试件满足一般隔热工程的要求,可用作常规节能墙体材料。而掺30%高炉矿渣的试件隔热性能突出,导热系数为0.062 W/(m·K),在保温隔热建材领域有较大应用潜能。

轻质高强硫氧镁泡沫水泥的制备及性能研究

以硫氧镁水泥和粉煤灰为原料,制备干密度等级A05~A08的硫氧镁泡沫水泥试件。探讨了粉煤灰掺量、试样干密度对抗压强度、吸水率、导热系数的影响。结果表明,粉煤灰掺量为40%时,可有效提高A05~A08级硫氧镁泡沫水泥的抗压强度,同时降低试件的吸水率和导热系数。扫描电镜显示,在硫氧镁泡沫水泥中添加粉煤灰并无新水化相形成,粉煤灰颗粒的微集料效应可使硫氧镁泡沫水泥的微观结构更加密实。

网格布增强硫氧镁发泡水泥力学性能和吸波特性研究

采用物理发泡法制备了玻纤网格布增强硫氧镁发泡水泥,对其力学性能和吸波性能进行了研究。结果表明:对于干密度在800~850 kg/m3的硫氧镁发泡水泥,玻纤网格布可有效提高材料的抗折强度,而抗压强度基本保持不变;当玻纤网格布为3层/cm时,材料的电磁波吸收效果较好,而厚度的增加可进一步改善材料的吸波性能。对材料进行双层夹膜结构设计,当总厚度为8 mm,夹膜阻值为400Ω/时,在2.6~18 GHz的吸收量均低于-10 d B。通过玻纤网格布的增强和双层夹膜设计,实现了硫氧镁发泡水泥在保持较好力学性能的同时对吸波性能的改善。

磷酸二氢钠与硬脂酸钠复合改性发泡硫氧镁水泥

采用磷酸二氢钠与硬脂酸钠复合改性的方式制备发泡硫氧镁水泥(FMOSC),并与单掺改性所制备的试样进行比较,研究复合改性对FMOSC干密度、孔隙率、孔结构、孔径分布、抗压强度和软化系数的影响,通过X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜分析复合改性对FMOSC水化产物的物相组成和微观形貌的影响及改性机理。结果表明:磷酸二氢钠和硬脂酸钠对FMOSC干密度和孔隙率基本无影响,采用复合改性使试样孔结构和孔径分布得到优化,抗压强度和软化系数均为改性前试样的2倍以上,改性效果优于单掺改性;硬脂酸钠单独掺入后FMOSC水化产物仍以Mg(OH)_(2)为主,引入磷酸二氢钠后水化产物以517相为主;H_(2)PO_(4)^(-)吸附在氧化镁水化层表面抑制Mg(OH)_(2)生成,促进517晶核形成,在晶核自组装过程中,C_(17)H_(35)COO^(-)在晶核表面发生化学吸附,影响517相形貌。在两种改性剂的双重作用下,本工作制备出轻质、高强、耐水的FMOSC。

硫氧镁水泥发泡剂研究

以干密度、孔隙率、抗压强度、孔结构以及断面微观形貌为指标,选择K12、AOS、TX-10、AEO-9、CAB和LAO六种发泡剂研究发泡剂对硫氧镁水泥性能的影响。结果表明:使用发泡剂AOS制备的试样干密度为413 kg/m^3,符合FC A04-JG/T266-2011标准要求,孔隙率为75. 17%,孔径分布集中,排列紧密,主要分布在50～250μm且泡孔基本为圆形或近圆形的密闭孔,抗压强度为1. 5 MPa,高于同密度的其他试样,是合适的硫氧镁水泥发泡剂。

苹果酸改性发泡硫氧镁水泥

以苹果酸为发泡硫氧镁水泥(FMOSC)改性剂,分析了其对FMOSC孔隙率、干密度、抗压强度、软化系数、干燥收缩率的影响,通过X射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电子显微镜,研究苹果酸对FMOSC浆体的物相组成、断面微观形貌以及元素组成的影响。结果表明:苹果酸在基本不影响FMOSC的干密度和孔隙率前提下,抗压强度和软化系数为改性前的2倍多,干燥收缩率显著降低;浆体性能和泡孔结构共同作用影响FMOSC的性能;苹果酸通过螯合作用抑制Mg(OH)2的生成,并促进生成大量517晶相,按照螺旋错位的方式生长。通过FMOSC孔径分布和泡孔微观形貌研究发现,苹果酸的添加使得泡孔孔径分布范围变窄,结构致密且在泡壁上生成大量517晶相。