發(fā)泡石膏輕質墻體材料的制備與性能研究.pdf

1、本文重點研究了發(fā)泡磷石膏材料的制備、改性以及其在內隔墻板中的應用。利用X射線衍射分析(XRD)、化學成分分析等測試手段分析了原料的主要組分構成，通過物理發(fā)泡的方式向石膏料漿內引入泡孔結構制備發(fā)泡石膏材料，利用多種改性組分對發(fā)泡石膏材料進行了改性研究。通過掃描電子顯微鏡(SEM)等測試手段探討了相應的改性機理，最終通過纖維增強制備了發(fā)泡石膏輕質保溫內隔墻條板，并對條板進行了性能指標測試。主要研究的內容分為以下幾部分:
　　 1.利

2、用市場常見的幾種發(fā)泡劑分別對磷建筑石膏進行發(fā)泡研究，并對不同發(fā)泡劑的發(fā)泡效果進行對比分析。試驗表明，與磺酸鹽類發(fā)泡劑、動物發(fā)泡劑相比，植物發(fā)泡劑發(fā)泡倍數為18.7，發(fā)泡能力強，泡沫大小適中，其制備的發(fā)泡石膏材料性能較好，最適于制備發(fā)泡石膏材料。向石膏中摻加緩凝劑以改善其凝結時間過短的問題，比較了四種緩凝劑對石膏的緩凝效果。試驗表明，明膠摻入量為0.2wt％時，石膏初凝時間由5分鐘延緩至31分鐘，而且與其他緩凝劑相比，明膠摻入后對石膏材料

3、強度的影響較小，故本實驗最終選用明膠作為緩凝劑。
　　 2.研究了泡沫的摻量對試樣性能的影響，并通過摻加穩(wěn)泡劑改善了泡沫的穩(wěn)定性和泡孔結構，探討了穩(wěn)泡劑的作用機理。試驗表明:與未經發(fā)泡的空白石膏試樣對比發(fā)現(xiàn)，經過發(fā)泡工藝制得的發(fā)泡石膏試樣富含大量均勻分散的泡孔，降低了材料的導熱系數和表觀密度，提高了材料的輕質保溫性能。制備發(fā)泡石膏試樣過程中摻入0.8wt％穩(wěn)泡劑時，與未摻加穩(wěn)泡劑的試樣相比，泡沫的消泡率降低18％，發(fā)泡石膏試樣內

4、部封閉的泡孔增多、泡孔大小更均勻;制備發(fā)泡石膏材料的泡沫最佳摻量為100g粉料摻加150ml泡沫，在此摻量下，發(fā)泡石膏材料的表觀密度和導熱系數達到一個較優(yōu)的值，與空白石膏試樣相比，試樣的密度由1205kg/m3降為517kg/m3，導熱系數由0.217W/(m·K)降為0.121W/(m·K)。試樣的力學性能和耐水性能相對較好，仍能滿足制備發(fā)泡石膏材料的要求。
　　 3.針對發(fā)泡石膏材料力學、耐水性能較差的問題，通過摻加粉煤灰、

5、水泥、復合防水劑等改性組分對其進行了改性研究，探討了改性劑對石膏材料性能影響的規(guī)律及作用機理。試驗發(fā)現(xiàn)，粉煤灰的摻加可改善石膏料漿的和易性，摻入水泥和復合防水劑可以提高石膏制品的力學、耐水性能。試驗確定最佳改性方案為:內摻15wt％水泥、20wt％粉煤灰，外摻6wt％復合防水劑。改性后制得發(fā)泡石膏試樣標準稠度用水量為44％，抗折強度為1.98MPa，抗壓強度為3.90MPa，吸水率18.6％，軟化系數為0.67。與未改性試樣相比，試樣標

6、準稠度降低5％，抗折強度提高44.5％，抗壓強度提高38.3％，吸水率降低58.6％，軟化系數提高45.7％。
　　 4.摻加聚丙烯纖維對發(fā)泡石膏材料進行增強，并制備了纖維增強的發(fā)泡石膏輕質保溫內隔墻條板。試驗表明，纖維的加入保證了發(fā)泡石膏材料的抗折防裂性能，當摻加纖維的長度為10-16mm，摻量為1.0wt％時，按后摻法制備的纖維增強發(fā)泡石膏材料的綜合性能較好，與未摻纖維試樣相比，抗折強度提高55.9％，抗壓強度提高18.1％