冷压成型匀质微孔复合保温材料的性能研究
Study on performance of homogeneous microporous composite insulation materials based on cold-pressed forming
关键词:
匀质微孔复合保温材料(HCIM);膨胀聚苯乙烯泡沫塑料颗粒(EPS颗粒);冷压成型;干表观密度;强度;导热系数
Key words:
Homogeneous microporous composite insulation material (HCIM); Expanded polystyrene foam particle (EPS particle); Cold-pressed forming; Dry apparent density; Strength; Thermal conductivity
刊期:
2025年第7期
DOI:
10.19761/j.1000-4637.2025.07.071.06
文章编号:
基金项目:
国家重点研发计划课题项目(2023YFB3812305);绿色建筑材料国家重点实验室自立项目(ZA-116)。
作者:
张磊蕾1,崔敬轩2,3,刁桂芝2,王武祥2,3,*,王爱军2,杨晶尧2,3
单位:
1.美巢集团股份公司,北京 100076;2.中国建筑材料科学研究总院有限公司,北京 100024;3.绿色 建筑材料国家重点实验室,北京 100024
摘要
摘 要:采用冷压成型工艺制备了匀质微孔复合保温材料(HCIM),研究了硅灰、改性剂和膨胀聚苯乙烯泡沫塑料颗粒(EPS颗粒)的用量,以及干表观密度对HCIM性能的影响。结果表明:随着硅灰用量的增加,试件的抗压强度、软化系数增大,体积吸水率降低;随着改性剂用量的增加,试件的抗压强度、软化系数均先增大后减小,体积吸水率降低;随着EPS颗粒用量的增加,试件的抗压强度和软化系数均先增大后减小,体积吸水率先减小后增大;随着干表观密度的增加,HCIM的抗压强度、抗拉强度、导热系数均增大,软化系数满足相关标准要求;通过合理设计配合比和选用适宜压缩比,可制备出综合性能优异的HCIM,并满足我国建筑节能相关标准要求。
Abstract: Homogeneous microporous composite insulation material (HCIM) was prepared by cold-pressed forming. The effects of silica fume content, modifier content, expanded polystyrene foam particles (EPS particles) content and dry apparent density on the performance of HCIM were studied. The results show that with the increase of silica fume content, the compressive strength and softening coefficient of the specimens increase, while the volumetric water absorption rate decreases. With the increase of modifier content, the compressive strength and softening coefficient of the specimens first increase and then decrease, while the volumetric water absorption rate decreases. As the content of EPS particles increases, the compressive strength and softening coefficient of the specimen first increase and then decrease, and the volumetric water absorption rate first decreases and then increases. With the increase of dry apparent density, the compressive strength, tensile strength, and thermal conductivity of the specimen increase, and the softening coefficient meets the requirements of relevant standards. By designing reasonable mix proportion and selecting appropriate compression ratio, the HCIM with excellent comprehensive performance can be prepared, which meets the requirements of relevant building energy efficiency standards.
结论
(1)冷压成型工艺适用于制备HCIM,且其具有自动化程度高、操作简便、质量易控等特点,能够满足HCIM工业化生产要求,所制HCIM产品具有质量稳定、比强度高、耐久性能好等特点。
(2)EPS颗粒和水泥基复合胶凝材料浆体通过包裹、互穿、黏结等相互作用形成HCIM。HCIM性能与成型工艺和水泥、硅灰、改性剂、EPS颗粒、水等组分的用量有关,实际应用时,需通过试配来确定合适的成型工艺参数和配合比,以保证HCIM产品性能。
(3)本试验中,随着硅灰用量的增加,HCIM的抗压强度、软化系数增大,体积吸水率降低;随着改性剂用量的增加,HCIM的抗压强度、软化系数均呈先增大后减小的趋势,体积吸水率降低;随着EPS颗粒用量的增加,HCIM的抗压强度和软化系数均先增大后减小,体积吸水率先减小后增大;随着干表观密度的增加,HCIM的抗压强度、抗拉强度、导热系数均增大,软化系数满足JG/T 536—2017中的相关技术指标要求。
(4)综合考虑成型工艺和配合比,本文优选出了一种综合性能相对较好的HCIM,其干表观密度为110 kg/m3,抗压强度为0.24 MPa,抗拉强度为112 kPa,体积吸水率为9.1%,软化系数为0.82,导热系数为0.047 5 W/(m·K)。
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引用本文
张磊蕾,崔敬轩,刁桂芝,等.冷压成型匀质微孔复合保温材料的性能研究[J].混凝土与水泥制品,2025(7):71-75,81.
ZHANG L L,CUI J X,DIAO G Z,et al.Study on performance of homogeneous microporous composite insulation materials based on cold-pressed forming[J].China Concrete and Cement Products,2025(7):71-75,81.
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