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泡沫混凝土作为一种无机多孔性保温材料,具有质量轻、保温隔热性能好、隔音耐火性能优良等特点,已被广泛的应用于建筑工程中,特别是在建筑物的外墙保温体系中,泡沫混凝土凭借其优良的性能成为众多保温材料中的佼佼者。然而这种保温材料在实际应用中也遇到一些问题:首先,泡沫混凝土抗压强度普遍偏低,在搬运过程中极易造成损坏;其次,泡沫混凝土耐水性较差,在低温寒冷的环境下,形成的冻融循环会严重影响泡沫混凝土保温效果和耐久性。再次泡沫混凝土生产过程中不时出现的开裂问题,严重地影响了泡沫混凝土的生产效率。这些都阻碍了泡沫混凝土作为保温材料的进一步发展。为了解决这些问题,本课题以超低密度泡沫混凝土(以下简称SLFC材料)作为芯材,制备出中间一层泡沫混凝土板材和两边两层普通密度并具有较好软韧性的水泥薄板层叠而成的三明治式三层复合保温板材(以下简称CLIB材料)。其中,中间层因为其低的密度和导热系数主要承担保温作用,而外围复合层因为其高强和柔韧性主要承担保护作用。 本论文首先确定了泡沫混凝土的基本配比,试验中选用氯化镁作为水泥早强剂,铝酸钠为水泥促凝剂,双氧水为化学发泡剂,试验过程中加入减水剂和调整剂等外加剂能够使泡沫混凝土顺利成型。在此配方的基础上分别研究了水灰比、聚丙烯纤维的掺量、减水剂掺量等对泡沫混凝土的成型和后期性能的影响。同时还就泡沫混凝土大体积开裂问题进行了分析和实验,提出了相应的解决方案,并取得了良好的效果。最后,针对孔结构对泡沫混凝土性能的影响进行了试验讨论,经过大量的试验研究,确定了干容重为160kg/m3等级的SLFC材料的最佳配合比:水泥160g,超细矿渣粉20%,粉煤灰20%,水灰比0.50,减水剂0.5%,调整剂0.2%,纤维0.6%,氯化镁1.8%,铝酸钠1.2%,双氧水7.8%。用该配方制备的泡沫混凝土可以达到以下性能:干容重160kg/m3,抗压强度0.47MPa,导热系数为0.049Wm-1K-1,其综合性能明显优于市场上的同类产品。在确定泡沫混凝土配合比之后,就泡沫混凝土的耐水性进行了试验探讨,最终发现改性的硬脂酸盐憎水剂能够有效地改变泡沫混凝土耐水差的缺点。 本论文通过大量试验确定了保护层水泥薄板的制备配比:水灰比0.30;甲基纤维素0.02%;膨胀剂0.1%;聚丙烯纤维0.1%;乳液0.2%;膨胀珍珠岩10%。将按该配比调制的水泥料浆直接均匀平整地浇筑于芯材泡沫混凝土板上即可制备出CLIB复合夹心板材,其中水泥薄板的干燥密度1850kg/m3,厚度约为5mm。将制备好的CLIB复合板(尺寸为1600mm×1000mm×40mm)用于建筑工地复合墙体的现场浇筑试验,获得了初步成功。