发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒表面改性工艺及其保温砂浆性能的研究

摘要

利用废弃的发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒制备的EPS保温砂浆具有良好的保温性能、耐久性、抗裂性能和施工性能，并能节能利废，已广泛应用于我国的建筑节能工程。但近年来随着国家建筑节能工作力度加大，EPS保温砂浆外保温系统相关标准的出台，原有EPS保温砂浆的某些性能不再满足标准的要求，有必要对其性能进行优化提升，开发出具有更高性能的EPS保温砂浆产品。 本课题利用三乙醇胺和聚合物乳液B对EPS颗粒表面进行改性预处理，并通过在EPS表面包裹无机胶结料等措施，解决了保温砂浆搅拌过程中的分层问题，改善了界面粘结力。并通过正交试验确定这些改性剂以及改性后EPS颗粒表面包裹胶结料的适宜掺加量。 EPS粒径与级配对保温砂浆的和易性与施工性有显著的影响，单纯调整EPS颗粒级配不能得到施工和易性满意的EPS保温砂浆，采取复合使用EPS颗粒和玻化微珠的办法，并通过优化复合骨料级配，降低了保温骨料的空隙率，节省了胶结料用量，并优化了保温砂浆的综合性能。 通过研究各外加剂对EPS保温砂浆性能的影响，确定各主要外加剂的种类与最佳掺量，进一步提升保温砂浆的综合性能。在保证EPS保温砂浆的工作性能和力学性能的基础上，通过减少胶凝材料用量、粉煤灰取代部分水泥用量、掺入引气剂等方法减少EPS保温砂浆的干密度，进一步提升其保温性能。 研究结果表明：通过测定表面接触角可知，三乙醇胺和聚合物乳液B对EPS颗粒具有较好的表面改性效果，其最佳改性的条件为：包裹胶结料用量、三乙醇胺掺量和聚合物乳液B掺量分别为EPS质量的2倍、3％和2％；骨料对砂浆性能的影响试验显示，采用破碎EPS颗粒配制的保温砂浆的和易性和粘聚性优于预发泡EPS颗粒；复合骨料中玻化微珠与EPS颗粒质量比定为4.4时，砂浆的综合物理、力学和保温性能达到最佳。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 引言

1.1课题来源

1.2研究背景及意义

1.2.1能源现状

1.2.2建筑节能的意义

1.2.3国内外建筑节能的发展状况

1.2.4国内外保温砂浆的研究与应用现状

1.3选题依据

1.4主要研究内容

第2章实验原材料和试验方法

2.1主要原材料

2.1.1水泥

2.1.2无机掺合料

2.1.3轻骨料

2.1.4聚合物外加剂

2.2实验方法

2.2.1.主要仪器

2.2.2试样制备

2.2.3测试方法

第3章EPS表面改性及其对保温砂浆力学性能的影响

3.1引言

3.2改性剂优选

3.3 EPS改性的单因素影响试验

3.3.1复合改性剂对EPS保温砂浆性能的影响

3.3.2三乙醇胺用量对保温砂浆力学性能的影响

3.3.3聚合物乳液B用量对保温砂浆力学性能的影响

3.3.4 EPS表面包裹料水泥用量对保温砂浆力学性能的影响

3.4 EPS改性的正交试验

3.4.1正交试验方案与试验结果

3.4.2正交试验结果分析

3.5本章小节

第4章EPS保温砂浆的配方优化

4.1引言

4.2骨料优化

4.2.1 EPS颗粒种类对保温砂浆性能的影响

4.2.2保温骨料配比优化

4.2.3保温骨料配比对保温砂浆性能的影响

4.3有机添加剂对EPS保温砂浆的性能影响

4.3.1纤维素醚对EPS保温砂浆性能的影响

4.3.2可再分散性乳胶粉对EPS保温砂浆性能的影响

4.4聚丙烯纤维对EPS保温砂浆性能的影响

4.5胶凝材料对保温砂浆性能的影响

4.5.1胶凝材料用量对保温砂浆性能的影响

4.5.2粉煤灰的对砂浆性能的影响

4.6引气剂掺量对保温砂浆性能的影响

4.7本章小节

第五章保温砂浆机理分析

5.1聚合物的改性机理

5.1.1复合改性剂对EPS颗粒的改性机理

5.1.2可再分散乳胶粉对保温砂浆性能的改性机理

5.1.3纤维素醚对保温砂浆性能的改性机理

5.2保温砂浆的强度形成机理

5.3保温砂浆的抗裂机理

5.3.1复合外加剂的作用机理

5.3.2 EPS保温骨料作用机理

5.3.3增强纤维的作用机理

5.4保温砂浆的保温机理

第6章结论与展望

6.1主要结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果