外墙外保温材料保温抗裂技术的研究

摘要

目前建筑节能已成为影响我国经济可持续发展的重要影响因素之一，外墙外保温技术是建筑节能体系的重要组成部分，本论文在先期取得的以“柔性抗裂、应力逐层释放”为标志的外墙外保温抗裂材料成果的基础上，进行了更深一步的研究。 本论文拟综合利用本地可再生资源研制开发新型外墙外保温隔热材料系统，该系统具有保温隔热、优良的抗裂性、环保节能且施工简单等特点。其技术体系组成为：外墙外保温系统保温材料研究，外墙外保温抗裂材料研究。通过“高效释水、收缩补偿、纤维增强、裂缝愈合和聚合物增韧”五种技术路线复合代替传统单一的柔性抗裂技术路线，配制了高效抗裂收缩抑制剂。在掺量较低水平时，其抗裂性能满足外墙外保温系统相关标准的技术指标要求，为节能材料的开发提供了重要的技术支持。 外墙外保温系统研究：保温隔热结构设计及理论研究、利用玻化微珠开发具有保温和隔热性能的无机保温砂浆和施工工艺。具体特点：1）提出保温隔热系统结构设计理论、保温隔热层厚度等；2）对玻化微珠和胶凝材料配比进行设计，使该保温隔热材料各项性能指标，都得到了优化起到了保温隔热作用，研究表明：对于不同基层墙体，选用不超过40mm该无机保温砂浆，即可达到标准中关于墙体传热系数与蓄热系数的要求。 外墙外保温抗裂材料研究：通过无机组分的矿物组成、化学组成以及物理特性研究，将其与有合理溶解性的有机成分进行配合比优化，配制了具有高效释水率和合理释水速度的、与水泥—聚合物体系相容性好的高效释水材料。通过将微膨胀剂、钢渣粉等进行物理、化学活化，配制了用于保温隔热抗裂材料的收缩补偿剂，并研究了其安定性和水化活性。纤维在砂浆中分散可以减少开裂几率，通过研究纤维在抗裂砂浆中的合理掺量范围和比例，增强抗裂砂浆的抗裂能力。最后将结晶渗透材料和聚合物引入整个体系，进一步达到抗裂的目的。“五代一”的技术路线研究结果表明，研制新型复合抗裂体系材料可以使砂浆的压折比降低到2.80以下，使砂浆的收缩降低50％以上，且各项性能指标满足现行节能标准要求。 本论文项目已在武汉科华高新材料发展有限公司和武汉公济墙体节能材料有限公司等进行了实际应用，取得了显著的经济效益。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究的背景

1.2研究意义

1.3研究现状及存在的问题

1.3.1国外的外墙保温技术研究现状

1.3.2国内的外墙保温技术研究现状

1.3.3存在的问题

1.4研究内容、指标与技术路线

1.4.1研究内容

1.4.2研究指标

1.4.3拟采取的技术路线

第2章原材料与试验方法

2.1原材料

2.1.1水泥

2.1.2矿物掺合料

2.1.3细集料

2.1.4化学外加剂

2.1.5纤维

2.2试验方法

2.2.1胶砂干燥收缩测试方法

2.2.2胶砂自收缩变形

2.2.3力学性能测试方法

2.2.4水化热测试

2.2.5椭圆环约束开裂实验

2.2.6工作性能测试方法

2.2.7扫描电镜(SEM)

第3章建筑节能基本原理与设计原则

3.1建筑类型及建筑能耗的构成和趋势

3.1.1建筑能耗的构成

3.1.2建筑围护结构的节能

3.2保温隔热结构设计及理论基础研究

3.2.1保温隔热材料的选用原则

3.2.2建筑外墙保温隔热结构设计

3.2.3保温隔热层厚度设计

3.2.4热桥研究

3.3本章小结

第4章保温隔热材料的研究

4.1外墙保温的提出及特点

4.1.1外墙内保温

4.1.2外墙夹芯保温

4.1.3外墙外保温

4.2无机保温砂浆概述

4.2.1无机保温砂浆简介

4.2.2无机保温砂浆的种类

4.2.3无机保温砂浆的技术特点

4.3无机保温砂浆设计

4.3.1保温轻骨料的选择

4.3.2配合比优化

4.3.3性能测试

4.4无机保温砂浆施工工艺

4.4.1作业条件

4.4.2工艺流程及注意事项

4.4.3成品保护

4.5本章小结

第5章抗裂材料的研究

5.1墙体开裂成因

5.2抗裂层材料的性能要求

5.3材料的抗裂设计

5.3.1高效释水材料的研究

5.3.2收缩补偿材料的研究

5.3.3纤维增强

5.3.4聚醚类材料

5.3.5聚合物干粉材料

5.4本章小结

第6章结论

参考文献

附录

致谢