无机保温砂浆是近年来发展起来的一种新型的建筑保温材料,因其防火性能好,力学性能好,耐久性好,施工简单,得到了建筑商们的亲睐。我国是一个硅藻土大国,硅藻土分布广泛,储量丰富,但是随着一级矿土的开采,大量中低品位硅藻土被废弃,堆放在露天,没有得到良好的利用,造成资源的极大浪费。将中低品位硅藻土进行粉磨、煅烧等活化处理之后,能够有效的增加其表面积,激发其活性。将这些活化处理过的硅藻土替代部分水泥加入保温砂中,能够与水泥的水化产物发生二次水化反应,因此可作为活性混合材使用。本课题将中低品位硅藻土进行了活化处理,然后将其加入无机保温砂浆中等质量取代水泥用量,探究了硅藻土处理工艺及掺量对无机保温砂浆各方面性能的影响。具体工作如下:(1)通过粉磨和煅烧的方法对硅藻土进行活化处理,采用扫描电镜、XRD物相分析、BET比表面积及孔径分析、激光粒度分析等方法,单因素分析了粉磨时间、煅烧时间、煅烧温度对硅藻土理化性能的影响,结果显示粉磨时间为5min,煅烧温度为650℃,煅烧时间为2h时,硅藻土的活化程度最高。(2)活化试验的结果表明,活化处理过的硅藻土具有水化活性。本课题探究了硅藻土等质量取代10%~50%的水泥,对保温砂浆力学性能、热工性能及耐久性的影响。提高硅藻土的掺量,保温砂浆的力学性能先升高后降低,硅藻土掺量为10%时,保温砂浆的力学性能最好;硅藻土粉磨时间为5min时,保温砂浆的热工性能随硅藻土掺量的增加而下降,硅藻土粉磨时间为10min时,保温砂浆的导热系数随硅藻土掺量的增加先降低后升高,掺量为30%时,热工性能最好;保温砂浆的耐久性随硅藻土掺量的增加先提高后下降。(3)本文研究了硅藻土的煅烧温度对保温砂浆性能的影响。硅藻土煅烧温度升高时,保温砂浆的力学性能先升高后降低,最佳煅烧温度为650℃;硅藻土的导热系数随煅烧温度的升高先升高后降低,煅烧温度为650℃时,导热系数最大;保温砂浆的耐水性及抗冻能力均随煅烧温度的升高先提高后降低,煅烧温度为650℃时,保温砂浆的软化系数最大,冻融质量损失及压力损失最小。(4)本课题就硅藻土煅烧时间对保温砂浆性能的影响进行了试验研究,结果表明延长硅藻土的煅烧时间,会提高保温砂浆的力学性能,增大其软化系数,优化其抗冻性能,但同时也降低了保温砂浆的热工性能。(5)本课题还就硅藻土的粉磨时间对保温砂浆性能的影响进行了试验分析,结果显示,增加硅藻土的粉磨时间,保温砂浆的抗压、抗折强度均下降,导热系数先下降后上升,导热系数最小值出现在硅藻土粉磨时间为15min时,砂浆的耐水性及抗冻性能均下降。(6)最后通过扫描电子显微镜对硅藻土掺量不同的保温砂浆进行了微观结构分析。观察到不掺硅藻土时,砂浆内部结构较为疏松;硅藻土掺量为10%时,砂浆内部水化产物增加,孔隙率明显降低,水泥和骨料之间的界面粘结程度高;硅藻土掺量为50%时,砂浆内部水化产物减少,硅藻土表面水化程度低,此时的硅藻土主要起到填料的作用。(7)硅藻土在无机保温砂浆中,显示了其水化活性,在浆体凝结硬化过程中,与水泥的水化产物氢氧化钙发生二次水化反应,增加水泥石的密实程度,同时由于硅藻土颗粒细小,能够填充到砂浆的细微孔隙中去,改善砂浆内部的孔结构。试验结果显示,在无机保温砂浆中加入适量的硅藻土,可以在提高保温砂浆的力学性能及耐久性的同时降低其导热系数,活化处理过的硅藻土是一种理想的活性混合材。