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随着我国资源节约型社会建设的要求和国家节能降耗政策的需求,环保节能型建筑材料势必成为新型建材材料的发展方向,研制出阻燃、隔热、吸音、隔声、质轻且高强度的墙体材料已是刻不容缓。通过竹材加工剩余物与水泥复合成轻质墙体材料,是一种优良的绿色环保建材,也是国家重点推广的建筑墙体材料。通过对竹材/水泥复合轻质墙体材料的研究,既可有效地解决木材资源不足的问题,又可避免因使用脲醛树脂胶带来的甲醛等有害气体的排放,也可减少生产合成树脂胶对石化资源的消耗,具有广阔的应用前景和重要理论研究价值。本文首先通过竹材与水泥的水化温度测定分析,筛选出效果理想的促凝剂及用量,然后通过正交试验确定最佳的发泡工艺及原料配比,并进行性能增强优化试验,优化出竹材/水泥复合轻质墙体材料的最佳复合工艺。同时,借助红外光谱分析、扫描电镜、热重分析等方法揭示竹材/水泥复合轻质墙体材料的复合机理。本论文主要结论如下:(1)毛竹对水泥的水化有抑制及滞后作用,刨花尺寸越小对水泥水化的抑制及滞后性越大;对比几种促凝剂(CaCl2, A12(SO4)3、 Fe2(SO4)3、Na2SiO、NaCl)的处理效果,其中CaCl2的促凝效果最佳,且其价格相对较低,有利于实际应用;以CaCl2为促凝剂,用量越多,对水泥与毛竹的水化作用促进效果越明显,但在实际应用中,如果加入越多的促凝剂,不仅造成成品对金属元件的腐蚀越大,而且成本越高。对比不同用量促凝剂对水泥的水化作用影响,可知适宜用量为5%-7%。(2)通过正交试验考察了金属粉末各种类、金属粉末用量、发泡温度对竹材/水泥复合轻质墙体材料的性能的影响,研究得出最佳复合工艺:即金属粉末为Mg粉;金属粉末用量为3%;发泡温度为70℃时,所制得的轻质水泥基竹材复合墙体材料的密度为535kg·m-3,吸水厚度膨胀率为0.63%,静曲强度为0.83MPa。(3)通过正交试验考察了水灰比、刨花用量、聚乙烯醇(PVA)用量、预处理方法对材料性能的影响,分析结果可知,水灰比对竹材/水泥复合轻质墙体材料的各个性能影响都有显著影响,对材料的整体性能上起决定性的作用。同时获取最佳工艺配比:水灰比为1.75,刨花用量为30%,PVA用量为2.5%,毛竹刨花通过热水预处理。(4)不同性能优化方法对竹材/水泥复合轻质墙体材料的性能影响各异。通过试验结果分析,改善材料整体性能,获得最佳的优化方法为掺入2%竹纤维,其各项性能为:密度为490kg.m-3,静曲强度为0.96MPa,抗压强度为1.37MPa,吸水厚度膨胀率为0.55%,导热系数为0.065W·m-1·.K-1,平均吸声系数为87%。(5)红外光谱分析表明,竹材预处理可提高水泥与竹材相容性,其中热水预处理相较于1%NaOH溶液处理更有利于竹材阻凝物质的去除,提高竹材与水泥的相容性,增强材料的整体强度。不同水灰比对初期的水泥水化无明显影响,而后期Ca(OH)2结晶相的生成随水灰比增大而减弱。(6)通过SEM观察分析可知,竹材中含有对水泥阻凝的物质,而且对靠近竹材表面的水泥阻凝程度较大,甚至出现部分中早期结晶相不能转变为层状薄片状晶体等后期结晶相。经过热水预处理对竹材阻凝物质的去除相较于1%NaOH溶液处理的效果更佳,更有利于提高竹材与水泥相容性。经过热水预处理的发泡效果最佳,发泡程度最高,发泡较均匀,出现不规则孔隙较少,经过1%NaOH溶液预处理的次之,而未经预处理的竹材所含的阻凝物质,致使水泥浆体的水化凝结缓慢,浆体前期强度降低,导致浆体所产生的部分气孔壁受到自身的压应力而溃裂,形成不规则孔隙,使得强度急剧降低。(7)通过TG、DTG分析可知,竹材经过热水预处理制得的竹材/水泥复合轻质墙体材料内部水泥结晶相形成较多,说明经热水预处理对竹材阻凝物质的去除作用更大,且有利于水泥与竹材的相容性,可提高材料的整体强度。竹材阻凝物质对材料Ca(OH)2结晶相形成阻碍程度较大,对Aft结晶相和C-S-H凝胶的阻碍作用较低,竹材经过预处理可大大提高竹材与水泥的相容性,并提高材料的强度。不同水灰比的试件失重率相当,其中水灰比为1.75时,失重率最低,结晶相的生成最多。当水灰比达到1.80时,不利于Ca(OH)2结晶相的形成,不利于材料的强度。