近年来建筑火灾的频繁发生,与建筑墙体保温层的有机材料不无关系。因此,高效无机保温隔热材料迎来了前所未有的发展机遇。通过对材质、技术及资源状况等方面的综合分析,本论文开展了以膨胀珍珠岩为绝热材料保温隔热板材的研发及其产业化以及创新型无机保温隔热材料的探索。

本文的研究主要围绕膨胀珍珠岩基水玻璃粘结剂体系无机保温隔热板材的优化、膨胀珍珠岩基水泥粘结剂体系无机保温隔热板材的研发及其产业化和创新型无机保温材料—低温泡沫玻璃的初步探索三个方面展开。通过对水玻璃粘结剂的改性、膨胀珍珠岩骨料的不同种类、级配、憎水性的改性等方面的研究,与现有的水玻璃膨胀珍珠岩体系无机保温隔热板材相比,优化后板材的性能得到了很大程度上的改善：力学强度提高了30%,导热系数降低了20%,软化系数由40%提高到了70%以上；水泥膨胀珍珠岩体系无机保温隔热板材的研发,主要从板材成型工艺、原料配方及养护制度对板材性能的影响等方面着手,研制出了一种容重约为180kg/m3,抗压强度高于0.8MPa,导热系数低于0.06W/(m-K),养护时间少于10h的高性能无机板材,并完成了其相应的产业化中试；通过胶体化学工艺得到Na2O-B2..

集保温、轻质、耐火、防水、高强、低收缩等优良性能于一身的新型墙体材料，本文采用新型镁质胶凝材料硫柠镁水泥作为胶结材料，添加轻质骨料、防水材料、抗裂纤维、发泡剂，通过正交试验设计研制出一种新型墙体保温材料，其防火、导热、密度、强度、吸水率、收缩性等综合性能优良。通过XRD和超景深三维显微镜VHX-2000等现代测试手段，分析了此保温材料的物相和微观结构，主要的研究成果有以下几个方面。检验了作为胶凝材料的硫柠镁基水泥的性能，配合比氧硫比为1.7、水硫比1.0、柠檬酸含量1.3%时，硫柠镁水泥的28d抗压、抗折强度分别为52.90MPa和9.29MPa。通过单因素试验确定了多孔保温板基本是由硫柠镁水泥为胶结材料，添加轻质骨料、憎水剂和纤维，经发泡剂加气发泡而成的复合体系。影响保温墙体材料的主要性能为材料的密度、吸水率、抗压强度以及导热系数。利用正交试验安设计，通过对这四个主要性能的测定和分析，讨论了骨胶比、发泡剂掺量、纤维掺量以及憎水剂掺入量对于各项性能的影响，终得出配合比为：骨胶比为0.2、发泡剂掺量0.09、憎水剂掺量1.2%及纤维掺量0.4%。

玻化微珠保温板保温性能差、干密度大、强度低等缺点,从原材料的选用、配比优化等方面出发,建立保温板的性能检测方法,采用正交试验对保温板配比进行研究,通过极差、方差等分析方法,得到初步配比,再采用配比优化试验并考虑保温板综合性能,得到试验优配比,终研制出性能更优的玻化微珠保温板。主要研究内容如下:1.通过比较分析现有玻化微珠保温板组成材料的优缺点,选定试验原材料;同时对比分析现行相关试验标准,确定玻化微珠保温板各项性能测试标准。以普通玻化微珠保温砂浆基本配比为基础,考虑干密度、抗压强度、稠度三项指标,根据试验确定本文较适宜的玻化微珠堆积密度和试验用水量。2.通过分析现有玻化微珠相关规范,制定本文试验配比考核指标。采用四因素三水平正交试验,以保温板干密度、导热系数、抗压强度为评价指标,通过极差、方差等分析方法研究玻化微珠掺量、水泥掺量、纤维水镁石绒掺量以及复合外加剂种类四种因素对三项指标的影响,得出影响保温板性能指标的主次因素及显著性并初步确定玻化微珠保温板试验配比。在此基础上对试验配比进一步优化,并考虑保温板抗折强度、线性收缩率、抗冻性等各项性能,在满足试验配比考核指标和优.

玻化微珠是一种具有质轻、保温、隔热、防火和耐久性好等诸多优点的新型无机轻质骨料。以玻化微珠为轻质骨料,108胶和水泥为胶粘剂,掺加适量的粉煤灰、纤维及防水剂,经模压成型制备玻化微珠墙体保温板。通过正交试验进行试验配比优化,同时研究成型压力、水泥掺量、粉煤灰取代量和纤维掺量对玻化微珠保温板性能的影响;通过SEM扫描电镜对玻化微珠保温板进行内部微观形貌观察,研究界面结合情况以及断面微观形貌,并探讨相关作用机理。试验终得出玻化微珠保温板工艺参数为:成型压力0.78 MPa、水泥掺量60%、粉煤灰取代量20%、纤维掺量1.0%。 玻化微珠发泡保温板是一种导热系数低、A级防火的新型无机保温板材。试验对原材料对玻化微珠发泡保温板性能的影响规律进行了研究,确定了其优配合比。采用三因素三水平正交试验方法,测定不同玻化微珠、二氧化硅气凝胶和外加剂掺量下的玻化微珠发泡保温板导热系数和抗压强度。试验结果表明:影响玻化微珠发泡保温板导热系数和抗压强度的因素顺序为:玻化微珠>二氧化硅气凝胶>外加剂。玻化微珠对导热系数影响显著,二氧化硅气凝胶和适量外加剂可弥补保温材料掺量增加引起的强度损失。