研究了复掺钢纤维、聚丙烯纤维和玻化微珠对混凝土抗压性能的影响,通过微观定量方法描述了混凝土孔隙结构与抗压性能之间的关系,结合声发射技术分析了湿热环境下混凝土的压缩破坏特征。结果表明:复掺钢纤维、聚丙烯纤维和玻化微珠混凝土在各级温度下的抗压强度均最高,且随温度上升的强度损失率最低;复掺钢纤维、聚丙烯纤维和玻化微珠混凝土的孔隙率和孔隙分形维数与抗压强度有良好的非线性关系;复掺钢纤维、聚丙烯纤维和玻化微珠可使混凝土的破坏形式从以张拉破坏为主转变为以剪切破坏为主。

泡沫混凝土(FC)作为一种轻质多孔材料具有优良的保温隔热效果,将其用作建筑保温墙体材料可以有效降低建筑能耗。利用可再分散乳胶粉(RDL)和玻化微珠(GB)改性FC,研究了RDL和GB单独取代以及RDL和GB共同取代快硬硫铝酸盐水泥对FC干密度、抗压强度、导热系数和拉伸黏结强度的影响。结果表明:RDL可以显著提高FC的拉伸黏结强度,GB可以显著降低FC的干密度和导热系数;RDL和GB共同取代水泥时更有利于改善FC的综合性能;RDL和GB总掺量为3%时改善效果最佳,此时FC的干密度为311.7 kg/m^3,抗压强度为0.42 MPa,导热系数为0.0783 W/(m·K),拉伸黏结强度为0.1139 MPa。

采用正交试验设计方法，考虑水泥掺量、玻化微珠掺量、植物纤维参量及砂掺量四个因素在三个水平下的影响，配置植物纤维增强型玻化微珠陶粒混凝土砌块，对材料抗压强度、拉压比和导热系数进行了极差分析、方差分析，采用功效系数分析法，确定满足一定考察指标的材料最优配合比。结果表明：水泥掺量是影响抗压强度的最主要因素，也是最显著因素；植物纤维能有效地提高材料的拉压比；玻化微珠能够较好地改善材料的热工性能，其掺量对于抗压强度及拉压比的影响较小。提出了抗压强度在5.0-7.5MPa范围内的最优配合比。

无机保温砂浆作为一种新型外墙保温材料,与传统有机保温材料相比具有防火阻燃性好、强度高、耐久性优良、不易空鼓开裂等优点,是保温材料的发展新方向。本文简述了无机保温砂浆的保温机理,介绍了无机保温砂浆的特点和分类,分析探讨了无机保温砂浆存在的问题,展望了无机保温砂浆的发展前景。

通过不同类别的保温骨料、不同的胶凝材料、不同类别的填料及外加剂分别制备保温砂浆,对产品的综合性能进行了考察,得到保温效果及施工性、黏结性能、强度均佳的无机保温砂浆。

玻化微珠保温砂浆内的湿积累是水蒸气扩散,空气渗流,以及冷凝三种因素共同引起的,本文构建了以水蒸气分压力为驱动势的湿积累计算模型,计算并分析了水蒸气扩散,空气渗流,以及冷凝三种因素对湿积累的影响。空气流入时砂浆内水蒸气分压力和湿积累速率最大值向内迁移;空气流出时则相反。水蒸气冷凝的速率与冷凝区域的边界温度成正比。

以免煅烧脱硫石膏-粉煤灰-矿粉复合胶凝材料为基材,将废弃泡沫玻璃边角料、玻化微珠等保温材料作为轻质骨料掺入,制备保温材料。测试了保温材料的干表观密度、立方体抗压强度、导热系数等性能指标,并通过SEM进行界面微观形貌观察。结果表明:所制备保温材料的干表观密度最小可达到410kg/m^3,立方体抗压强度均达到0.5MPa以上,导热系数在0.06~0.09W/(m·K)之间,均满足现行标准要求。

当前矿井开采深度日益增加,高温热害问题日益严重,本文基于一般喷射混凝土的要求,通过材料正交试验,掺加陶粒、玻化微珠和粉煤灰,研制出一种新型混凝土隔热材料,分析了陶粒、玻化微珠和粉煤灰掺量对于材料导热系数和力学性能的影响,论证了新型隔热材料作为矿井喷射混凝土的适用性和可行性。

为研究玻化微珠抹面砂浆这种保温材料的防结露效果,分别以普通砂和玻化微珠为骨料,制作普通水泥抹面砂浆和不同厚度的玻化微珠抹面砂浆与混凝土底板复合试件,放置于具有恒定温湿度差的结露环境中,观察发生结露的时间。试验结果表明,玻化微珠砂浆的隔热性与其表面的毛细吸水作用有益于延长其表面发生结露的时间,且结露时间随砂浆厚度增加而延长。在给定试验环境下,10 mm厚玻化微珠砂浆发生结露时间约为同等厚度普通水泥砂浆的10倍;15 mm厚的玻化微珠砂浆在试验周期内表面未发生结露。

为定量研究玻化微珠砂浆在搅拌过程中骨料分布均匀性受搅拌条件的影响,对新拌玻化微珠砂浆中的骨料进行分离,并根据分离得到的骨料与砂浆质量占比,定义了评价新拌砂浆中骨料分布均匀性的均匀度指数。试验结果表明:新拌砂浆中骨料分布均匀性随搅拌时间的延长呈先优化后劣化的变化趋势,搅拌过程中存在最优均匀度;卧式与立式搅拌机均在搅拌至4 min时达到最佳均匀度,卧式搅拌机的新拌砂浆中骨料分布均匀度优于立式搅拌机;玻化微珠骨料参与搅拌的时间相同时,采用先搅拌后投入玻化微珠骨料的方式能够优化骨料分布的均匀性。更高的搅拌机转速能更快提升新拌玻化微珠砂浆均匀度,但是较低的搅拌机转速下拌和的新拌玻化微珠砂浆极限均匀度更优,达到极限的耗时更长。