由于輕質(zhì)保溫混凝土具有較好的保溫性,且使用輕質(zhì)保溫混凝土做成的砌塊能夠顯著節(jié)省建筑耗材,因此,輕質(zhì)保溫混凝土在工程中得到廣泛應(yīng)用。在建筑能耗計算過程中,材料的導(dǎo)熱系數(shù)通常取其在常溫干燥狀態(tài)下的定值,然而,輕質(zhì)保溫混凝土材料的孔隙率較高且孔徑分布廣泛,使得其導(dǎo)熱系數(shù)隨著環(huán)境濕度變化非常明顯。因此,在高濕地區(qū),取輕質(zhì)保溫混凝土導(dǎo)熱系數(shù)為干燥狀態(tài)下的定值時,將導(dǎo)致建筑負(fù)荷及能耗計算的不準(zhǔn)確,進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備選型出現(xiàn)偏差。針對以上問題,本文研究了目前常用的導(dǎo)熱系數(shù)測試方法及含濕材料的制備方案,并從理論上分析了各實驗方案對多孔建筑材料的適用性和不確定度。此外,本文利用不同的導(dǎo)熱系數(shù)測試方法及含濕材料制備方案展開預(yù)實驗,測試了不同溫度下干燥材料的導(dǎo)熱系數(shù),獲得了具有不同含濕量的平衡含濕材料,并通過對比實驗論證了含濕材料的導(dǎo)熱系數(shù)測試方法,最后,對實驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,得到了不同導(dǎo)熱系數(shù)測試及含濕材料制備方案的適用范圍,確立了一套可靠的,用于研究含濕量對多孔建筑材料導(dǎo)熱系數(shù)影響的實驗方案。根據(jù)本文所確定的實驗方案,選擇工程中常用的加氣混凝土（AC）、發(fā)泡水泥（FC）、新興的珊瑚砂混凝土（CSC）和正在研... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

穩(wěn)態(tài)保護(hù)熱板法測試原理示意圖

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文9部分的平均加熱功率，W；為試件的平均厚度，m;A是計量面積，m2；1和2分別是試件熱面和冷面的平均溫度，K。2.2.2設(shè)備及試件當(dāng)測試不同溫度下材料的導(dǎo)熱系數(shù)時，需要構(gòu)造一個具有恒定溫度的外界環(huán)境，如圖2.2所示為穩(wěn)態(tài)保護(hù)熱板法測試裝置。本實驗所用的測試裝置為德國耐馳公司生產(chǎn)的雙試件穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)測試儀（GHP456），導(dǎo)熱系數(shù)測量范圍為0.01~2W/m2k，測量精度為±0.1%，測試試件厚度要求為25~30mm，尺寸要求為200~300mm的方形試件，可測試溫度范圍為-160℃~120℃。測試箱體是一個可以打開的保溫系統(tǒng)，測試前首先將試件在105℃下干燥，然后用保鮮膜包裹冷卻至室溫并放入儀器，通過調(diào)控系統(tǒng)設(shè)置相關(guān)參數(shù)開始測量。需要注意的是，為確保接觸熱阻的影響可以被忽略，材料表面需進(jìn)行粗磨加工使其粗糙度約為Ra3.2~6.3，當(dāng)測試含濕材料或者對試件的干燥度要求較為精確時，為確保水分不流失或測量過程中材料的干燥，材料表面可包裹一層厚度低于0.01mm的保鮮膜，而實驗表明保鮮膜厚度對其導(dǎo)熱系數(shù)影響在0.1%以下[2]，可以忽略。圖2.2穩(wěn)態(tài)保護(hù)熱板法測試裝置測試過程中需將試件分別放置于熱板和下冷板上（參見圖2.1），關(guān)閉箱體則儀器會施加一定的壓力使試件和熱板、冷板緊密接觸。通過監(jiān)控裝置設(shè)置所需的測試溫度及材料的厚度，如溫度在0℃~100℃則通過控制單元調(diào)控水域系統(tǒng)控制箱體溫度，如溫度在-160℃~0℃則通過手動調(diào)節(jié)液氮系統(tǒng)控制箱體溫度。儀器在一定的時間間隔內(nèi)不斷測試并輸出冷、熱板及箱體內(nèi)的環(huán)境溫度，并輸出該時刻的導(dǎo)熱系數(shù)測量值，直至各個單元溫度指標(biāo)和導(dǎo)熱系數(shù)測試偏差達(dá)到指定下限值則輸出該溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)值，測試界面

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10如圖2.3所示。圖2.3穩(wěn)態(tài)保護(hù)熱板法測試過程監(jiān)控界面當(dāng)控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置完成后，需實時監(jiān)測測試界面并調(diào)節(jié)水浴系統(tǒng)（液氮系統(tǒng)），由于儀器內(nèi)部溫度調(diào)節(jié)通過循環(huán)水（液氮）調(diào)節(jié)，循環(huán)水（液氮）將依次通過上水浴系統(tǒng)-上冷板-下冷板-維護(hù)板-水浴系統(tǒng)（液氮則轉(zhuǎn)換為氮氣排至室外），因此，水浴溫度將根據(jù)冷板參數(shù)設(shè)置，如設(shè)置溫度工況為，溫差為，冷板溫度為1，熱板溫度為2，則其滿足下式：1+22=(2-2)=21(2-3)根據(jù)式2-2和2-3即可計算出冷板溫度，而水浴溫度需設(shè)置為低于冷板溫度3~5℃，若為液氮制冷，則需要根據(jù)實時檢測的誤差數(shù)據(jù)不斷手動調(diào)節(jié)液氮電磁閥的開度直至數(shù)據(jù)穩(wěn)定。2.2.3適用性及不確定度溫度是影響導(dǎo)熱系數(shù)的重要因素之一，尤其對于輕質(zhì)保溫混凝土，由于其內(nèi)部的高孔隙率，導(dǎo)熱系數(shù)會隨環(huán)境溫度的升高而增加，在約50~60℃達(dá)到峰值然后降低，因為在干燥狀態(tài)下輕質(zhì)混凝土的比熱會隨溫度變化從而影響導(dǎo)熱系數(shù)[5]。穩(wěn)態(tài)保護(hù)熱板法測試周期較長，能夠準(zhǔn)確得到材料在絕干狀態(tài)（絕對干燥狀態(tài)即材料在干燥箱內(nèi)按標(biāo)準(zhǔn)溫度干燥直至連續(xù)三次24小時間隔內(nèi)測量的質(zhì)量變化不超過0.1%）下的導(dǎo)熱系數(shù)，因此，為了研究溫度對輕質(zhì)保溫混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的影響，穩(wěn)態(tài)保護(hù)熱板法可用于測試材料在溫度在-20°C~90°C環(huán)境中，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的導(dǎo)熱系數(shù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]多孔建筑材料內(nèi)部濕分布及濕傳遞對導(dǎo)熱系數(shù)影響研究[D]. 馬超.西安建筑科技大學(xué) 2017
[2]多孔建筑材料濕物理性質(zhì)的測試方法研究[D]. 馮馳.華南理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]含濕多孔介質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)測量準(zhǔn)確性實驗研究及機(jī)理分析[D]. 劉玉旺.山東建筑大學(xué) 2010
[2]建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)調(diào)濕材料理論和實驗的基礎(chǔ)研究[D]. 彭昊.同濟(jì)大學(xué) 2006



本文編號：3507782