玻化微珠保溫砂漿的試驗研究

徐廣鵬 李建宇

0 引言

?；⒅楸厣皾{研究與開發(fā)應用項目所研究開發(fā)的?；⒅楸厣皾{是將玻化微珠、水泥、石膏等粘結(jié)劑以及多種添加劑在實驗室經(jīng)過大量分析、實驗,并在工廠進行優(yōu)化配比,攪拌均勻混合成的干粉散料,是單組分干粉保溫砂漿,屬于無機保溫絕熱材料。?；⒅楸厣皾{具有優(yōu)良的保溫、隔熱性能和防火耐老化性能,涂抹在外墻上強度高、不空鼓開裂,并且非常易于施工操作,現(xiàn)場施工加水攪拌即可使用,可直接施工于干狀墻體上,施工可操作性能好。這種新型?；⒅闊o機保溫砂漿是一種真正意義上的綠色環(huán)保產(chǎn)品,在創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益、社會效益的同時,也凈化了環(huán)境,具有極佳的環(huán)境效益[2]。

1 ?；⒅楸厣皾{的試驗研究

正交試驗是采用正交設(shè)計方法處理多因素的試驗,在理論上和應用中已經(jīng)被證明是一種科學的方法。利用規(guī)格化的正交表,對選定的因素合理安排試驗,只要做較少的試驗,就可以獲得比較多的信息,得出正確的結(jié)論和獲得較好的效果。為此,本文研究以普通砂漿的理論配合比為基礎(chǔ),選定玻化微珠摻量、?；⒅槿葜?、水泥強度、水泥用量、砂子用量和外加劑6個主要因素,采用正交試驗方法進行試驗,以砂漿的導熱系數(shù)和抗壓強度為最終考核目標進行正交試驗設(shè)計,以尋求最佳試驗方案,縮短試驗時間,為?；⒅楸厣皾{的進一步改進提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 ?；⒅楸厣皾{的正交試驗設(shè)計

2.1 選擇因素水平

通過利用正交表合理地安排實驗,利用數(shù)理統(tǒng)計原理科學地分析實驗結(jié)果,確定因素的主次,找到較好的配料范圍。根據(jù)大量的資料文獻和課題的試驗思路,考慮把?；⒅榈膿搅俊⒉；⒅榈娜葜?、水泥的強度、水泥的用量、復合外加劑的種類、外加劑的用量作為因素考慮。其中,?；⒅榈膿搅咳≌急厣皾{質(zhì)量比的20%,25%,30%,35%,40%,45%六個水平;?；⒅榈娜葜厝?0kg/m3,120kg/m3,150kg/m3三個水平;水泥的強度取32.5 MPa,42.5 MPa,52.5 MPa三個水平;水泥的用量取250kg/m3,300kg/m3,350kg/m3三個水平;因涉及到成果保密原因,在論文中不便詳細寫出自配復合外加劑的種類,并用A,B表示復合外加劑的種類;用Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ代表摻入比例的三個水平。因素水平表如表1所示。

2.2 選擇正交試驗表[3]

根據(jù)試驗因素及水平個數(shù),結(jié)合試驗規(guī)模,選取正交表 L18(6×36)來安排試驗(見表2)。G為誤差空列,28 d砂漿立方體抗壓強度和導熱系數(shù)為試驗考察指標[4]。

表1 因素水平表

2.3 試驗結(jié)果分析

2.3.1 影響?；⒅楸厣皾{強度的主要因素

影響?；⒅楸厣皾{強度因素的主次順序為A→D→C→E=F→B,即?；⒅榈膿搅?水泥的用量,水泥標號是影響強度的主要因素,?；⒅楸厣皾{隨著?；⒅閾搅康脑黾?其抗壓強度呈下降的趨勢,導熱系數(shù)卻有很大的改善,也降低了許多,說明?；⒅槠鸬搅吮馗魺岬男Ч?但在其用量上應予以控制;隨著水泥標號及其用量的提高,玻化微珠保溫砂漿的抗壓強度提高也很明顯;自配的三種復合外加劑在其種類和數(shù)量變化的情況下對試驗結(jié)果也有較好的效果;雖然?；⒅榈娜葜貙Ρ厣皾{抗壓強度的影響不如前幾個因素那么顯著,但隨著玻化微珠容重的提高,保溫砂漿的抗壓強度是呈上升趨勢,也就是說用容重大的?；⒅轭w粒有利于提高玻化微珠保溫砂漿的抗壓強度。

表2 各個配合比試件試驗數(shù)據(jù)表

2.3.2 影響玻化微珠保溫砂漿導熱系數(shù)的主要因素

影響?；⒅楸厣皾{導熱系數(shù)的主次順序為:A→D→E→B→F→C,即?；⒅榈膿搅渴怯绊懖；⒅樯皾{導熱系數(shù)的主要因素,隨著?；⒅閾搅康脑黾悠鋵嵯禂?shù)有明顯的改善;其次的影響因素為水泥的用量,隨著水泥用量增多使得導熱系數(shù)增大,降低了其保溫性能;自配的B種復合外加劑在本次實驗中表現(xiàn)出了對降低導熱系數(shù)的良好效果,使導熱系數(shù)明顯下降,?；⒅榈娜葜貙Ρ厣皾{的導熱性能也有一定影響,雖然不太明顯,但可以從中看出容重的增加導致保溫砂漿導熱系數(shù)的升高:水泥的標號及自配復合外加劑的用量對保溫砂漿的導熱系數(shù)無明顯影響。

3 結(jié)語

1)各因素影響?；⒅楸厣皾{28 d抗壓強度的主次順序為:?；⒅閾搅俊嗟挠昧俊嗟膹姸取饧觿┯昧?外加劑的種類→?；⒅榈娜葜?。?；⒅閾搅亢退嗟挠昧渴怯绊懖；⒅楸厣皾{抗壓強度的顯著因素。2)各因素影響玻化微珠保溫砂漿導熱系數(shù)的主次順序為:?；⒅閾搅俊嗟膹姸取饧觿┑淖饔谩；⒅榈娜葜亍饧觿┯昧俊鄻颂?。玻化微珠的摻量是影響導熱系數(shù)的顯著因素。3)空列G的級差值作為試驗誤差的估計值。本試驗的空列級差分別為0.08 MPa,0.006 W/(m?K),很小,說明試驗的精度是相當高的。

本次試驗結(jié)果表明試驗所用的外加劑對導熱系數(shù)的降低有一定影響,但對抗壓強度的提高影響很小。因此,在今后的研發(fā)過程中,需進一步改進外加劑的性能,既要保障降低導熱系數(shù)又能提高抗壓強度,以使?；⒅楸厣皾{的整體力學性能得到提升。

[1]張澤平,李 珠,董彥莉.建筑工程保溫節(jié)能墻體的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].工程力學,2007(S2):121-128.

[2]DBJ 04-250-2007,?；⒅楸厣皾{應用技術(shù)規(guī)程[S].

[3]蔡正泳,王足獻.正交設(shè)計在混凝土中的應用[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1985.

[4]劉永川.高性能保溫砂漿[D].鄭州:鄭州大學,2005.