绿色混凝土复合自保温砌块的研制

摘要

随着社会的进步和经济的发展，人们对能源的需求不断增加，与此同时环境恶化变得越来越严峻，节能减排已成为全球性研究的热门问题，而用于建筑方面的节能是目前最直接最有效，也是潜力最大的节能途径，并且工业发展所带来的环境污染和资源短缺问题日益加重，有效地利用工业废弃物不仅能够解决环境污染问题、缓解能源短缺，也能带来良好的经济社会效益。本研究的目的是将绿色混凝土与自保温混凝土空心砌块相结合，采用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、普通矿粉和超细矿粉为主要胶凝材料制备绿色混凝土，进而研制自保温空心砌块，从而达到国家提倡的环保节能的目标，减少资源能源消耗，减少废气、灰尘排放，降低环境污染。
　　采用铝酸盐水泥、普通矿粉和超细矿粉代替部分硅酸盐水泥制作绿色混凝土，通过实验得到最佳配合比:水灰比0.45，硅酸盐水泥量为胶凝材料总质量的45％，超细矿粉量为胶凝材料总质量的10％，普通矿粉为胶凝材料总质量的40％，铝酸盐水泥为胶凝材料总质量的5％，外加剂为7‰。本文研究的绿色混凝土复合自保温材料是在前述绿色混凝土材料的基础上添加短纤维、聚苯乙烯颗粒(EPS)和聚乙烯醇复合而成的粉状材料，然后加水搅拌成粘稠浆体，制备保温砌块，干燥固化后即成为具有保温隔热和耐久性的建筑砌块，具有着极具竞争优势的优点，如:保温隔热、一定的抗裂性、环保节能且施工简单等特点，改变了传统的保温材料工作性能差、节能效率低等缺点。该保温砌块制备简单，工艺流程操作省时省力。
　　本文从研究最佳绿色混凝复合自保温砌块的配合比角度研究了影响保温材料的热工性能和力学性能的主要因素。研究表明，聚苯乙烯颗粒具有良好的保温性能，可以降低复合材料的导热系数，铝酸盐水泥、普通矿粉和超细粉的添加，对复合材料的导热系数影响很小;经过配方优化的绿色混凝土复合自保温砌块的热工性能明显优于国家有关指标。超细矿粉和聚丙烯纤维的添加可以显著提高复合材料的力学性能，保证材料良好的使用性能，随着超细矿粉掺量的增加，砌块的抗压强度和抗折强度随之增大。本研究所制备的绿色混凝土复合自保温砌块，容重较小，更有利减轻建筑物的自重载荷。本实验制备出的绿色混凝土复合自保温砌块:聚苯乙烯颗粒(1∶75)、聚丙烯纤维4g，获得的28d抗压强度为1.76MPa，28d抗折强度为1.05MPa，导热系数为0.1371 W/(m.K)。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 绿色混凝土

1．1．1 混凝土的行业应用

1．1．2 绿色混凝土的概念

1．1．3 绿色混凝土的技术方案

1．1．4 绿色混凝土的优异性能

1．1．5 绿色混凝土的研究现状及发展前景

1．2 自保温砌块

1．2．1 自保温砌块的概念

1．2．2 绿色混凝土复合自保温砌块的概念

1．2．3 绿色混凝土复合自保温砌块的研究现状及发展前景

1．3 论文的研究意义及研究内容

1．3．1 论文的研究意义

1．3．2 论文的研究内容

第2章 原材料、主要仪器设备和实验方法

2．1 原材料

2．2 主要仪器与设备

2．3 实验方法

2．3．1 绿色混凝土复合自保温砌块的制备

2．3．2 绿色混凝土复合自保温砌块性能测试方法

第3章 绿色混凝土复合自保温砌块配合比研究

3．1 水灰比对力学性能的影响

3．2 普通矿粉的掺入对力学性能的影响

3．3 超细矿粉的掺入对力学性能的影响

3．4 聚苯乙烯的含量对力学性能的影响

3．5 聚苯乙烯的含量对导热系数的影响

3．6 纤维的量对力学性能的影响

3．7 矿物掺合料对导热系数的影响

3．8 本章小结

第4章 掺入物对绿色混凝土复合自保温砌块的影响

4．1 绿色混凝土复合自保温砌块的微观形貌SEM分析

4．1．1 3天砂浆砌块的SEM图对比分析

4．1．2 28天砂浆砌块的SEM图对比分析

4．2 矿粉对水泥基复合材料砂浆水化产物的影响分析

4．3 聚乙烯醇对水泥基复合材料砂浆性能的影响分析

4．4 外加剂对水泥基复合材料砂浆性能的影响分析

4．5 纤维对水泥基复合材料砂浆性能的影响分析

第5章 结论及展望

5．1 结论

5．2 实验不足及展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况