發(fā)泡水泥材料的研究進展.doc

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1、發(fā)泡水泥材料的研究進展摘要：發(fā)泡水泥的綜合優(yōu)勢大于目前現(xiàn)有有機保溫材料，是其理想的取代材料，同樣比起其他保溫材料也有其優(yōu)勢，有望成為未來建筑保溫的主導(dǎo)材料。本文主要介紹了發(fā)泡水泥材料的研究及進展情況。關(guān)鍵詞：發(fā)泡水泥；鎂水泥；泡沫聚苯乙烯（EPS）;納米材料；無機泡沫中圖分類號：TV42文獻標(biāo)識碼：A引言：隨著我國提出的建設(shè)資源節(jié)約型社會的要求和國家節(jié)能降耗政策的相繼出臺，節(jié)能型建筑材料勢必將成為今后新型建材的發(fā)展方向。而研究高強度、低成本和高防火性、低密度的泡沫材料是亟待解決的課題。與其他水泥相比，發(fā)泡水泥材料具有密度低、滲透率低、熱導(dǎo)率低等特點，料漿在攪拌過程中混入氣泡，并形成發(fā)泡水泥拌合

2、物，澆筑入模后膨脹,因而可以產(chǎn)生各種形狀的發(fā)泡材料制品。隨著發(fā)泡技術(shù)的進步，發(fā)泡水泥己不僅僅應(yīng)用于油田固井和井管保溫，而是以一種全新的輕型保溫建筑材料出現(xiàn)在世人的曲前。與其他水泥相比，發(fā)泡水泥材料具有密度低、滲透率低、熱導(dǎo)率低等特點，料漿在攪拌過程中混入氣泡，并形成發(fā)泡水泥拌合物，澆筑入模后膨脹，因而可以產(chǎn)生各種形狀的發(fā)泡材料制品。隨著發(fā)泡技術(shù)的進步，發(fā)泡水泥已不僅僅應(yīng)用于油田固井和井管保溫，而是以一種全新的輕型保溫建筑材料出現(xiàn)在世人的面前。無機化學(xué)發(fā)泡水泥的特點無機化學(xué)發(fā)泡水泥是將能夠發(fā)?；瘜W(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生氣體的物質(zhì)即發(fā)泡劑引入由穩(wěn)泡劑、膠凝材料、細集料、水組成的體系中，控制溫度使起泡劑反應(yīng)產(chǎn)生

3、氣泡。其最佳的反應(yīng)狀態(tài)是在混合成型期間幾乎不放出氣體，而在成型后并在水泥初凝之前逐步反應(yīng)完畢，最后形成一種輕質(zhì)、保溫、隔熱耐火、隔音和抗凍性能的混凝土材料。無機化學(xué)發(fā)泡水泥具有以下的特點：1.輕質(zhì)：由于無機化學(xué)發(fā)泡水泥密度等級從40~1800kg/m3,可使建筑物自重降低25%,甚至30%?40%。因此，可用做內(nèi)外墻材料或非承重結(jié)構(gòu)材料。2.保溫隔熱：無機化學(xué)發(fā)泡水泥中含有大量封閉的細小孔洞，孔洞屮包含著大量氣體，具有良好的保溫隔熱性能。一般情況下，隨著密度的不斷減小，導(dǎo)熱系數(shù)也不斷降低，當(dāng)密度等級在12(T290kg/m3范圍時，導(dǎo)熱系數(shù)在0.045-0.08W/(m?k)。3?隔音：無機化

4、學(xué)發(fā)泡水泥內(nèi)部存在大量封閉的多孔結(jié)構(gòu)，使其良好的隔音性能，可以用作建筑物樓層、高速公路隔音板和地下建筑物頂層等建筑部位的隔音層。4.防火性：無機化學(xué)發(fā)泡水泥以水泥為主料，是無機不燃材料，根據(jù)GB8624-2011《建筑材料及制品燃燒性能分級》檢驗，其檢測數(shù)據(jù)遠遠高于Al級材料要求，是一種優(yōu)良的防火材料。4.抗震：無機化學(xué)發(fā)泡水泥由于密度小、質(zhì)量輕、彈性模量低，在地震載荷作用下所承受的地震力小，震動波的傳遞速度慢，而口其結(jié)構(gòu)的自震周期長，對沖擊能量的吸收較快，因而減震效果顯著。國內(nèi)發(fā)泡水泥材料的研究成果近年來隨著對聚苯乙烯泡沫材料優(yōu)良性能的深入了解，發(fā)泡聚苯乙烯（Expandedpolystyr

5、ene,EPS）填充水泥材料已引起了科研人員的高度重視。發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）是一種輕質(zhì)、內(nèi)含不連續(xù)氣孔的泡沫，具有密度低、比強度高、吸水率低、耐酸堿、保溫性好等一系列優(yōu)點，但EPS顆粒具有兩大弱點：第一，由于EPS表觀密度比較低,所以保溫材料在攪拌過程中易產(chǎn)生離析；第二，EPS表面為憎水性，與無機膠凝材料不潤濕，造成了其與水泥漿體界面黏結(jié)力比較差。因此，需要對其表而進行化學(xué)處理。在以前的報道中，大多數(shù)的研究人員采用界面添加劑（環(huán)氧樹脂或水溶性乙烯丙酸脂等）來改善表面性能，但這大大提高了保溫材料的成木。隨著對發(fā)泡聚苯乙烯填充水泥材料研究的逐漸深入，國內(nèi)的研究者已經(jīng)開始了EPS填充水泥泡沫材料在

6、吸波性能方面的研究。大連理工大學(xué)的管洪濤通過對EPS填充水泥復(fù)合材料的試驗研究發(fā)現(xiàn)，該水泥材料具有良好的吸波性能。EPS填充率和顆粒直徑對材料的吸波性能具有明顯的影響,對室內(nèi)電磁波的防護也起到了積極的作用。由于純水泥試樣損耗性能比較低，而且水泥試樣比較致密，導(dǎo)致材料的透波性能比較差。而EPS是一種良好的透波材料。其顆粒在漿體內(nèi)均勻分布,引導(dǎo)入射電磁波進入材料內(nèi)部，并且在材料內(nèi)部發(fā)生多次反射性散射，一方而增加了單顆粒對電磁波的吸收次數(shù)，另一方面也增加了散射過程中對電磁波的損耗。同時，EPS填充水泥復(fù)合材料在加壓過程中發(fā)生了較大變形，但其破壞過程是逐漸的，表明材料具有一定的韌性，而純水泥試樣則是脆

7、性破壞，達到壓力極限發(fā)生突然破壞，說明EPS填充水泥復(fù)合材料具有較好的吸收能量的功能。Monzo等早在1999年就指出下水道淤泥灰是一種再反應(yīng)材料，它的黏結(jié)力來源于火山灰特性。同時淤泥灰能夠形成氣孔結(jié)構(gòu)是因為它的鈣含量高和多孔結(jié)構(gòu)。先前的研究大多集中在對淤泥灰的燒結(jié)形成產(chǎn)品或?qū)Y源的再利用方法上面，如部分代替水泥或是作為瀝青的添加劑。但這些做法都存在著高能耗的缺陷，而文獻［5］開發(fā)的新填料泡沫材料