膨胀珍珠岩本身吸水率高、筒压强度低的特性,限制了其在建筑材料领域的广泛应用。利用硫铝酸盐快硬水泥、半水石膏和磷酸钾镁水泥3种不同的快硬型材料,通过喷涂法对膨胀珍珠岩进行包覆改性,有效提高了膨胀珍珠岩的筒压强度并降低了吸水率。其中,磷酸钾镁水泥改性效果,改性后膨胀珍珠岩的筒压强度相比改性前提高了3.39倍,吸水率降低了77%。在此基础上,研究了苯丙乳液掺量对磷酸钾镁水泥包覆改性膨胀珍珠岩吸水率的影响。结果表明:在苯丙乳液掺量为膨胀珍珠岩质量的15%左右时,改性膨胀珍珠岩的吸水率可降至15%左右。 以硫氧镁水泥为胶结料,粉煤灰为改性填充材料,小粒径膨胀珍珠岩为轻质骨料,掺入动物蛋白复合发泡剂,采用物理发泡混合法制备镁基泡沫混凝土。研究了泡沫掺量对镁基泡沫混凝土水化热、含水率、吸水率、干密度、抗压强度、导热系数及干燥收缩性能的影响。结果表明:泡沫的掺入降低了镁基泡沫混凝土水化硬化放热峰值温度,延长了放热峰值温度的出现时间;降低了泡沫混凝土的干密度、抗压强度及导热系数,同时增大了泡沫混凝土的含水率、质量吸水率及干燥收缩率。

膨胀珍珠岩是一种p H值偏低的玻璃态非金属矿产,由于导热系数低,在绿色节能隔热材料中起到尤为重要作用。可将膨胀珍珠岩通过不同的应用目的来采取不同的改性方法及有机物或无机物改性剂,从而拓宽膨胀珍珠岩的应用领域。本文介绍了膨胀珍珠岩的主要产地、组成成分及特性。综述了无机物和有机物对膨胀珍珠岩改性处理的主要方法,指出未来在保温材料中膨胀珍珠岩应用方向。 以正癸酸(CA)为相变材料,膨胀珍珠岩(EP)为基体材料,通过真空吸附法制备了可应用于外墙隔热控温领域的CA/EP定型复合相变材料。将CA/EP掺入水泥砂浆中制备了相变水泥板并测试其热特性,结果表明,CA/EP能提升水泥板的热能存储能力,20wt%相变水泥板的熔化、凝固相变潜热分别为14.25J·g-1、14.1J·g-1;CA/EP的加入能提高水泥板的比热容,且相变水泥板中复合相变材料含量越高,其等效比热容越大;定型复合相变材料CA/EP的加入能提高水泥板的比热容,且相变水泥板中复合相变材料含量越高,其等效比热容越大;CA/EP的加入会显著减小水泥板的导热系数和蓄热系数,增大热惰性系数。与普通水泥板相比,10wt%、15wt%、20wt%相变水泥板的导热系数分别下降了39.4%、47.83%和52.49%(20℃),37.94%、46.84%和50.63%(50℃),蓄热系数分别下降了34.07%、40.62%和44.87%(20℃),30.25%、35.59%和37.65%(50℃),热惰性系数分别增大8.75%、13.78%和15.96%(20℃),8.75%

膨胀珍珠岩保温板具有保温隔热、轻质不燃的优良性能,在建筑外墙保温中具有较好的应用前景。目前各种膨胀珍珠岩保温板之间的主要区别在于胶结剂的不同,由于所采用的传统胶结剂在其性能上具有一定的局限性,会导致制备出的膨胀珍珠岩保温板强度偏低,导热系数偏高,一定程度上限制着膨胀珍珠岩保温板在大范围推广应用。微生物矿化沉积技术作为一种新型的生物质胶结剂制备方法,矿化沉积碳酸钙可以有效地胶结膨胀珍珠岩颗粒,从而提高膨胀珍珠岩保温板的强度。因此,本课题组提出将微生物矿化方法与轻质、多孔、价格低廉的膨胀珍珠岩结合,采用微生物矿化来增强膨胀珍珠岩保温板的性能。本文对微生物KJ01的矿化沉积效率及将微生物矿化增强膨胀珍珠保温板的性能进行了试验研究,并通过电镜扫描和物相分析的方法对其进行微观机理分析,主要工作如下:（1）首先对微生物KJ01脲酶的活性及矿化沉积的效率进行了研究,考察了培养基pH值、培养基的接种量、尿素激发剂的掺量、培养温度及培养时间对微生物KJ01脲酶活性的影响;然后对影响微生物KJ01矿化沉积效率的因素进行了试验分析,研究了环境温度、矿化沉积的时间、菌液浓度、尿素浓度、钙离子的浓度及无机钙源对

常用的低密度减轻材料漂珠产量较少、货源紧缺,单一的漂珠作为减轻剂导致生产成本高,因此优选了一种成本低、来源广的减轻材料-改性膨胀珍珠岩。提出在漂珠低密度水泥浆中复配部分改性膨胀珍珠岩的方案。室内实验评价结果表明,该体系密度在1.45 g/cm~3～1.60 g/cm~3可调,水泥浆具有良好的沉降稳定性、流变性,且失水量少、早期强度高等特点。对比同一密度下,采用部分改性膨胀珍珠岩复合漂珠的低密度水泥浆与单一的漂珠低密度水泥浆相比,在性能差别不大的情况下能有效的降低成本。该体系在现场应用6井次,固井电测解释表明,水泥浆返高能达到设计要求,而且固井质量优质,能够满足油气层段开采需求。