集保溫、輕質(zhì)、耐火、防水、高強(qiáng)、低收縮等優(yōu)良性能于一身的新型墻體材料，本文采用新型鎂質(zhì)膠凝材料硫檸鎂水泥作為膠結(jié)材料，添加輕質(zhì)骨料、防水材料、抗裂纖維、發(fā)泡劑，通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研制出一種新型墻體保溫材料，其防火、導(dǎo)熱、密度、強(qiáng)度、吸水率、收縮性等綜合性能優(yōu)良。通過(guò)XRD和超景深三維顯微鏡VHX-2000等現(xiàn)代測(cè)試手段，分析了此保溫材料的物相和微觀結(jié)構(gòu)，主要的研究成果有以下幾個(gè)方面。檢驗(yàn)了作為膠凝材料的硫檸鎂基水泥的性能，配合比氧硫比為1.7、水硫比1.0、檸檬酸含量1.3%時(shí)，硫檸鎂水泥的28d抗壓、抗折強(qiáng)度分別為52.90MPa和9.29MPa。通過(guò)單因素試驗(yàn)確定了多孔保溫板基本是由硫檸鎂水泥為膠結(jié)材料，添加輕質(zhì)骨料、憎水劑和纖維，經(jīng)發(fā)泡劑加氣發(fā)泡而成的復(fù)合體系。影響保溫墻體材料的主要性能為材料的密度、吸水率、抗壓強(qiáng)度以及導(dǎo)熱系數(shù)。利用正交試驗(yàn)安設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)這四個(gè)主要性能的測(cè)定和分析，討論了骨膠比、發(fā)泡劑摻量、纖維摻量以及憎水劑摻入量對(duì)于各項(xiàng)性能的影響，終得出配合比為：骨膠比為0.2、發(fā)泡劑摻量0.09、憎水劑摻量1.2%及纖維摻量0.4%。

水泥基無(wú)機(jī)輕集料保溫板的成型方法和工藝因素是其產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)不同成型方式對(duì)比和成型過(guò)程關(guān)鍵影響因素的研究結(jié)果表明:壓制法成型比澆注法成型更適合制備水泥基無(wú)機(jī)保溫板,壓制法時(shí)采用對(duì)向施加壓力比單向施加壓力能取得更好的成型效果;要選用合適強(qiáng)度的膨脹珍珠巖骨料,壓縮比為2.2,水料比在1.0~1.1區(qū)間內(nèi);以無(wú)機(jī)保溫板為核心的保溫結(jié)構(gòu)一體化板,也可以通過(guò)壓制法,采用多次布料,一次成型的方法。 無(wú)機(jī)輕集料保溫板作為一種新型的無(wú)機(jī)墻體保溫材料,除了性能需滿足用戶要求外,還需要關(guān)注其在地域氣候環(huán)境下使用時(shí)的強(qiáng)度穩(wěn)定性。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室模擬長(zhǎng)期濕熱環(huán)境,對(duì)水泥和水玻璃2種膠結(jié)材料體系的無(wú)機(jī)保溫板素板的力學(xué)強(qiáng)度穩(wěn)定性進(jìn)行了比較,并與室外長(zhǎng)期放置的試樣進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)室100℃水煮2 h模擬試驗(yàn)?zāi)軌蚍从碂o(wú)機(jī)保溫板的長(zhǎng)期耐濕熱性能;水泥基無(wú)機(jī)輕集料保溫板在濕熱條件下的強(qiáng)度保留率要高于水玻璃基保溫板;在無(wú)機(jī)保溫板中添加有機(jī)改性劑能提高板材的耐濕熱性能。

通過(guò)不同養(yǎng)護(hù)條件的對(duì)比試驗(yàn),研究了蒸汽養(yǎng)護(hù)對(duì)無(wú)機(jī)輕集料保溫板性能的影響;研究了在蒸汽養(yǎng)護(hù)中,靜置時(shí)間、升溫速率、恒溫時(shí)間及降溫速率對(duì)保溫板抗壓強(qiáng)度的影響;探索了規(guī)?；羝B(yǎng)護(hù)工藝。結(jié)果表明,蒸汽養(yǎng)護(hù)能提高無(wú)機(jī)輕集料保溫板的抗壓強(qiáng)度,大幅縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)相比,蒸汽養(yǎng)護(hù)只需標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)1/16的時(shí)間就能獲得比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)高20%的抗壓強(qiáng)度。蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí),靜置時(shí)間和恒溫時(shí)間是影響保溫板強(qiáng)度的關(guān)鍵因素,要控制在合適的范圍內(nèi)。在95℃、95%濕度條件下規(guī)?；a(chǎn)時(shí),保溫板蒸汽養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為7 h在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,墻體在采暖能耗中所占的比例,約占總能耗的32.1%-36.2%。目前,墻體保溫材料種類繁多,但都存在一定的缺陷和不足,開發(fā)新型保溫材料迫在眉睫纖維增強(qiáng)復(fù)合材料保溫板是以聚苯顆粒、水泥、粉煤灰、可再分散乳膠粉、中空纖維、羥丙基甲基纖維素及憎水粉為原材料制備而成的。該保溫板高強(qiáng)質(zhì)輕、隔熱保溫,它既能夠在工廠預(yù)制,實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;又能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)裁剪、拼裝,提高施工效率。本文從優(yōu)化纖維增強(qiáng)復(fù)合材料保溫板配比的角度出發(fā),研究分析了原材料各個(gè)因素對(duì)保溫板主要性能的影響。研究表明,一定級(jí)配的聚苯顆粒制備的保溫板導(dǎo)熱系數(shù)低于單一粒徑,隨著聚苯顆粒的增加,保溫板導(dǎo)熱系數(shù)先減小后增大；42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥制備的保溫板力學(xué)性能明顯優(yōu)于32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,隨著水泥摻量的增加,保溫板抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度逐漸增大；粉煤灰代替部分水泥,可以有效降低保溫板的導(dǎo)熱系數(shù),隨著粉煤灰摻量的增加,保溫板的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)均減??；可再分散乳膠粉摻量的增加能夠顯著提高保溫板的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度。

近年來(lái)建筑火災(zāi)的頻繁發(fā)生,與建筑墻體保溫層的有機(jī)材料不無(wú)關(guān)系。因此,高效無(wú)機(jī)保溫隔熱材料迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。通過(guò)對(duì)材質(zhì)、技術(shù)及資源狀況等方面的綜合分析,本論文開展了以膨脹珍珠巖為絕熱材料保溫隔熱板材的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化以及創(chuàng)新型無(wú)機(jī)保溫隔熱材料的探索。本文的研究主要圍繞膨脹珍珠巖基水玻璃粘結(jié)劑體系無(wú)機(jī)保溫隔熱板材的優(yōu)化、膨脹珍珠巖基水泥粘結(jié)劑體系無(wú)機(jī)保溫隔熱板材的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化和創(chuàng)新型無(wú)機(jī)保溫材料—低溫泡沫玻璃的初步探索三個(gè)方面展開。通過(guò)對(duì)水玻璃粘結(jié)劑的改性、膨脹珍珠巖骨料的不同種類、級(jí)配、憎水性的改性等方面的研究,與現(xiàn)有的水玻璃膨脹珍珠巖體系無(wú)機(jī)保溫隔熱板材相比,優(yōu)化后板材的性能得到了很大程度上的改善：力學(xué)強(qiáng)度提高了30%,導(dǎo)熱系數(shù)降低了20%,軟化系數(shù)由40%提高到了70%以上；水泥膨脹珍珠巖體系無(wú)機(jī)保溫隔熱板材的研發(fā),主要從板材成型工藝、原料配方及養(yǎng)護(hù)制度對(duì)板材性能的影響等方面著手,研制出了一種容重約為180kg/m3,抗壓強(qiáng)度高于0.8MPa,導(dǎo)熱系數(shù)低于0.06W/(m-K),養(yǎng)護(hù)時(shí)間少于10h的高性能無(wú)機(jī)板材,并完成了其相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化中試；通過(guò)膠體化學(xué)工藝得到Na2O-B2..