剖析建筑新型保溫材料的研發

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1、原材料選用及其優化設計

1.1原材料的選用

首先是保溫骨料，保溫骨料有無機保溫骨料和有機骨料。然后是增強纖維，作用是增強保溫材料的彈性，同樣有有機纖維和無機纖維兩種。隨后是膠凝組分，它要求具有耐久性和親和性，能穩定的應用在建筑材料中，并且要求其價格低廉，一般選用普通硅酸鹽水。最后是改性組分。

1.2配合比設計原則

在配合比上，要使得保溫材料的導熱系數盡量小，而且要滿足工程強度的安全需要。同時要保障收縮率小，抗裂性高，耐久性強，并且要求對選料上盡可能的選用價格低廉的材料，還要有利于環保,而且生產簡單，產房的用地面積小，最后要求其施工簡單，工藝不復雜。

1.3保溫材料性能測試項目

在對保溫材料的性能測試上，一般要滿足以下幾項指標。第一，松散密度。第二，干表觀密度。第三，導熱系數。第四，抗壓強度。第五，抗折強度。第六，壓剪強度。第七，線收縮率。第八，抗凍性。在滿足以上幾個項目的指標后，才是合格的能應用在建筑上保溫材料。

2、保溫材料的配合比設計

2.1單因素實驗分析首先要優化保溫骨料的級配，對珍珠巖在保溫骨料中的比率進行計算，確定保溫骨料的最佳比率。然后要合理明確設計骨料含量與材料導熱系數以及抗壓強度和粘結強度的關系還有保溫材料干密度與導熱系數的關系。接著，要充分考慮纖維對符合保溫材料性能的影響還有聚合物外加劑對保溫材料性能的影響。

2.2最佳配合比的確定

根據影響保溫材料的導熱系數和抗壓強度的主要因素為保溫骨料、1#纖維、2#纖維、膠凝材料進行配合比實驗，對其進行正交實驗方案的設計，并得出了材料導熱系數的影響因素主次順序和材料抗壓強度的影響因素主次順序。結果分別為保溫骨料>2#纖維>1#纖維>膠凝材料，保溫骨料>膠凝材料>2#纖維>1#纖維，所以在設計時根據這一依據進行最佳的配合比確定。

2.3最佳配合比復合保溫材料的性能

根據單因素實驗分析和最佳配合比的確定，將其按照比例制作出不同規格的試件，然后測試其各項性能參數。得出導熱系數為0.057w/m.k，粘結強度為66kPa，抗壓強度為0.44MPa，抗折強度為0.40MPa，松堆密度為117kg/m3，干容重為205kg/m3，干燥收縮率為0.049%，憎水率為98.6%，抗凍性為20次的凍融循環，PH值為9，放射性為無放射性。根據以上指標得出，其各項性能均已達到預期的要求。

3.復合保溫材料配合比設計要點

在對復合保溫材料的配合比進行設計時，要注重以下幾個要點。第一，要根據聚苯顆粒的表觀密度和松散密度等參數計算出空隙率，其空隙體積就是珍珠巖的體積。第二，要根據材料的抗壓強度和膠凝材料用量的相關性與材料導熱系數以及膠凝材料用量的相關性確定膠凝材料的用量。

第三，在1#纖維和2#纖維的體積摻量上，分別要根據符合保溫材料體積的13%-15%和復合保溫材料體積的0.06-0.08%來確定。第四，選取復合保溫材料的松散體積要根據聚苯乙烯顆粒松堆體積的1.1-1.2倍進行確立。第五，拌合物稠度80mm所需的用水量是拌合用水量。第五，在外加劑的用量選定上要根據膠凝材料的用量以及其具體的性能要求來確定。

作者：劉玉濤 單位：大慶油田慶升實業公司建材制品廠