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、制品強度較低、制備成本昂貴，使其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用受到嚴重限制。如何在提高氣凝膠制品強度的同時，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)域的價格低廉、耐火良好、強度較高、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，但由于膨脹的過程存在很大隨機性，要想通過改進生產(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度與成本控制的同時，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—氣凝膠膨脹珍珠巖。氣凝膠膨脹珍珠巖在提高材料性價比的同時，實現(xiàn)兩種材

3、料的優(yōu)勢互補，一方面采用膨脹珍珠巖作為氣凝膠外殼，可提高氣凝膠強度;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瓶頸。
　　本文基于以上目標，進行了如下研究:
　　(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氣凝膠成品性能的影響規(guī)律，采用多種微觀手段對表征成品性能的各項指標進行測定，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氣凝膠膨脹珍珠巖制品性能的影響，采用微觀手段對表征氣凝膠膨脹珍珠巖制品的各項指標（比表面積、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱系數(shù)）進行測定，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。