以锆硅渣为掺合料、普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,双氧水为发泡剂制备了发泡水泥。通过水泥胶砂强度和净浆流动度试验,研究了锆硅渣的最佳煅烧温度和适宜掺量。同时,对锆硅渣发泡水泥的性能及孔结构进行了探究。结果表明,锆硅渣最佳煅烧温度为450℃,掺量为5%,双氧水用量为3.6%时,制备的锆硅渣发泡水泥制品干密度为450kg/m^3,7d抗压强度为3.6MPa,28d抗压强度为4.2MPa,导热系数为0.0903W/(mK),均达到蒸压加气混凝土砌块同密度等级优等品的技术指标要求。

以硫铝酸盐水泥和脱硫石油焦灰为复合胶凝材料,基于双氧水发泡工艺制备发泡保温材料。研究了水胶比和发泡剂用量对脱硫石油焦灰—硫铝酸盐水泥发泡体系抗压强度和干表观密度的影响。试验结果表明,水胶比相同时,发泡水泥的干表观密度和抗压强度均随发泡剂用量增加而降低,而抗压强度在发泡剂增加到一定程度时趋于稳定;发泡剂用量相同时,干表观密度随水胶比增加而先增加后降低,抗压强度随水胶比增加总体呈上升趋势。其中当水胶比较低时,试块强度增长较快;当水胶比较高时,试块强度趋于稳定。

对发泡水泥孔结构的影响因素进行了系统研究。结果表明,水料比、增稠剂、防水剂和粉煤灰掺量是影响发泡水泥孔结构的主要因素,通过改变水料比、增稠剂和防水剂掺量可实现发泡水泥孔径的控制。发泡水泥抗压强度与孔径密切相关,并非孔径越大或越小,抗压强度越高,最佳孔径存在一个范围。提出了具有较高抗压强度和适宜孔径的发泡水泥配合比。

研究了钼尾矿的粉磨特性。利用钼尾矿替代水泥制备胶凝材料,研究了尾矿掺量、尾矿粒度、水胶比对发泡水泥力学性能和干密度的影响。试验结果表明,钼尾矿的易磨性远优于矿渣;掺尾矿发泡水泥的适宜配合比为:水泥掺量90%,尾矿掺量10%,粉磨时间80min,水胶比0.52。此条件下制备的保温材料28d龄期时,抗压强度和干密度分别为0.47MPa和242kg/m3。

对发泡水泥保温板切割机进行设计,确定切割装置选用数根锯条组成锯系作为切割方式,选用曲柄滑块机构实现锯系的上下往复运动进行保温板毛坯切割,确定进料装置选用数根无动力辊子组成的辊子系减小毛坯进给过程中的摩擦力,选用链式推杆机构将链轮的回转运动转变为推杆的水平直线运动,推动毛坯实现水平直线进给。利用ADAMS软件分析了切割装置的设计可行性。该设计可以提高发泡水泥保温板的加工效率,对促进泡沫混凝土制品的推广应用具有重要意义。