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氣凝膠泡沫混凝土的制備

日期:2020-06-11 13:56:14

輕質和隔熱泡沫混凝土在建筑物中的能源效率越來越高。然而,它們的密度(?400kg/m3)和導熱系數(0.10 W /(m·K))需要進一步降低,以滿足綠色和近乎零能耗建筑的高性能應用。近期,廣州大學建筑節能材料與技術(BEEM)研究團隊,將通過溶膠-凝膠常壓干燥制備出的性能優異的SiO2氣凝膠粉體,加入到泡沫混凝土中制備出了性能非常優異的多級孔徑結構的氣凝膠泡沫混凝土,并對其導熱系數建立了理論計算模型。該新型氣凝膠泡沫混凝土具有超低的密度和導熱系數,同時具有很好的力學強度,解決現今泡沫混凝土密度和導熱系數過高以及低密度低導熱系數時難以成型的問題,可以通過理論模型準確預測其導熱系數,可以很好的將氣凝膠粉體應用于建筑保溫。
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這種新型氣凝膠泡沫混凝土,密度低至198 kg / m 3通過在微孔泡沫混凝土中加入超絕緣和納米多孔氣凝膠,成功制備了0.049 W /(m·K)的導熱系數。實驗研究了氣凝膠泡沫混凝土的微觀結構和導熱系數。建立了基于改進的Maxwell模型預測氣凝膠泡沫混凝土的熱導率的模型。計算結果用實驗數據驗證,誤差小于5%。利用該模型,研究了三元比對導熱系數的影響,并實現了針對最小導熱系數的優化。因此,實驗制備了具有最佳比例的三元氣凝膠泡沫混凝土樣品,其導熱系數和密度比現有泡沫混凝土低約50%。因此,具有高性能的新型氣凝膠泡沫混凝土可廣泛用于綠色和近零能耗建筑中的潛在應用。

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