以脱硫石膏、膨胀珍珠岩为主要原材料制备膨胀珍珠岩/脱硫石膏复合材料，利用单因素试验法研究了材料制备方式、试件振捣次数、膨胀珍珠岩掺量等对其性能的影响，并确定出优制备方式。结果表明，采用脱硫石膏与柠檬酸先混合搅拌均匀，再加入膨胀珍珠岩搅拌，后加入水搅拌，直接成型，当膨胀珍珠岩的掺量为2.0%时，制备的复合材料绝干抗折强度、绝干抗压强度、饱水抗折强度和饱水抗压强度分别为3.83MPa、8.92MPa、1.66MPa和4.26MPa，干表观密度为1.166g/cm3，满足规范使用要求。混凝土构件内部或表面难以避免出现裂缝,裂缝的产生会导致其耐久性降低。基于膨胀珍珠岩固载微生物的裂缝自修复混凝土具有良好的裂缝自修复能力,有效降低混凝土的维护费用。然而,随膨胀珍珠岩掺量的增大,混凝土的力学性能会显著降低。首先考察了膨胀珍珠岩掺量对该混凝土劈裂抗拉强度的降低程度,然后进一步考察了硅灰和聚丙烯纤维对该混凝土劈裂抗拉强度的增强作用。试验结果表明,当膨胀珍珠岩掺量由0增加到90%时,混凝土的劈裂抗拉强度降幅达62.1%;掺入硅灰可以明显提高该混凝土的劈裂抗拉强度,当硅灰掺量由0增加到10.5%时,混凝土的劈裂抗拉强度增幅达25%;掺入聚丙烯纤维也可以显著提高该混凝土的劈裂抗拉强度,当聚丙烯纤维掺量由0 kg/m~3增加到1.8 kg/m~3时,混凝土的劈裂抗拉强度由1.94 MPa增加到2.55 MPa,增幅为31.4%。

为了将膨胀珍珠岩和硬泡聚氨酯两种不同的保温材料复合,首先需要对其进行改性,利用硅烷偶联剂KH550对膨胀珍珠岩颗粒进行表面处理,得到活性聚氨酯填充骨料。根据国内外相关规范,测定了成型保温板件的密度、抗压强度、导热系数等物理力学性能。随着膨胀珍珠岩添加量的增加,复合保温材料的密度及抗压强度都有很大的提高。当掺入不同类别的膨胀珍珠岩时,发现粒径较大的膨胀珍珠岩对复合材料抗压性能的提高优于粒径较小的,而在导热系数方面两者却相反。通过上述实验得出了膨胀珍珠岩掺入量以及加入不同种类膨胀珍珠岩对复合材料各性能的影响,通过实验结果确定终优选方案。将上述两种材料复合,以合理的配比达到共同发挥两种材料各自的优势的目的,此种新型保温材料具有广泛的应用前景。

膨胀珍珠岩吸水率高，耐水性差导致保温砂浆在搅拌中体积收缩变形大，产品后期保温性能降低、易开裂，与基层粘结强度低易空鼓等，同时在拌制、运输、停放过程中、膨胀珍珠岩保温砂浆易出现分层、离析、泌水现场，施工性能差，并影响硬化后保温砂浆的技术性能。膨胀珍珠岩的以其良好的保温效能，的稳定性能很好的被市场接受并发挥其效应，而且应用范围广，具有普遍的实用性，尤其在耐火保温节能方面发挥优异的性能。细数优异性能，可以说数不胜数。不仅仅具有良好的环保性能，有广泛应用的经济和社会价值，施工极其便利、易于维修，撞击性能优于其它任何一种保温材料，抗湿热性能优良，而且还有较好的防火性能。

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。