【摘要】：隨著我國建筑材料的發(fā)展,粘土磚將被逐漸取消和限制。輕質(zhì)保溫一體化建筑材料的研究和應用勢在必行。從目前的情況來看,混凝土砌塊最有可能替代粘土磚。目前市場上的普通混凝土空心砌塊雖可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粘土磚,但重量大,施工困難,其保溫性也遠不能滿足國家節(jié)能65%的要求。而目前市場上的輕集料混凝土砌塊無法用于承重建筑。因此,研究與應用承重型輕質(zhì)保溫混凝土砌塊意義重大。頁巖陶粒用作混凝土粗骨料,具有重量輕、節(jié)約石材等優(yōu)點。但其改善建筑的保溫性能并不明顯,且拌制過程中存在陶粒上浮現(xiàn)象,影響了其力學性能的穩(wěn)定性。而泡沫混凝土雖然重量輕,保溫性能好,但力學性能差、容易開裂,目前大多用于對材料強度要求較低的保溫非承重結(jié)構(gòu)。本文研究的陶粒泡沫混凝土將兩者結(jié)合,以頁巖陶粒作為輕集料,在水泥漿中引入泡沫劑進行發(fā)泡。使其既要保證輕質(zhì)保溫,又要保證其作為村鎮(zhèn)建筑墻體的力學強度。用正交試驗確定其配合比,通過控制陶粒用量、膨脹珍珠巖摻量、粉煤灰摻量以及發(fā)泡劑摻量四個因素,分別探究其對陶粒泡沫混凝土力學性能、保溫性能的影響規(guī)律,從而得出試驗的最優(yōu)配合比。根據(jù)最優(yōu)配合比制作成輕質(zhì)混凝土砌塊,研究了其熱工性能。首先,查閱相關(guān)文獻,了解國內(nèi)外關(guān)于陶�；炷梁团菽炷恋纳a(chǎn)工藝,并通過與普通混凝土相比較,總結(jié)出輕質(zhì)混凝土的物理特性和配制方法;并依據(jù)工程應用選取衡量兩種混凝土工作性能的評價指標與方法,為后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)支持。其次,通過各因素的單摻試驗,得出輕質(zhì)混凝土中各因素在滿足村鎮(zhèn)建筑力學性能、保溫性能條件下的摻加范圍。即進行了單摻頁巖陶粒、膨脹珍珠巖、發(fā)泡劑和粉煤灰的試驗,分析確定了各試驗材料在正交試驗中的基本摻量。第三,通過正交試驗分析比較了頁巖陶粒、發(fā)泡劑、粉煤灰和膨脹珍珠巖四個因素對輕質(zhì)混凝土干密度、抗壓強度、導熱系數(shù)以及軟化系數(shù)四個評價指標的影響程度,結(jié)合工程應用和規(guī)范要求得到基礎(chǔ)配合比;然后對基礎(chǔ)配合比進行了單摻硅灰的強度優(yōu)化試驗,試驗結(jié)果滿足工程要求。最后,對輕質(zhì)混凝土砌塊的熱工性能進行了試驗研究。結(jié)合課題組研制的鎂水泥保溫砂漿和小麥秸稈壓縮塊設(shè)置對照組試驗,測定了砌塊砌體的傳熱系數(shù)和內(nèi)部節(jié)點溫度。并利用有限元分析軟件ADINA和熱濕耦合分析軟件HMCT1.0對墻體進行了模擬,模擬結(jié)果與試驗結(jié)果相吻合。通過試驗研究得到以下結(jié)論:當頁巖陶粒摻量為水泥摻量的35%時,干密度均值為1410kg/m~3左右,對降低混凝土干密度作用明顯。發(fā)泡劑用作制備承重型輕質(zhì)混凝土及其制品時,摻量不宜大于水泥摻量的3%。粉煤灰取代部分水泥量利廢環(huán)保,但摻量不宜大于水泥摻量的20%。膨脹珍珠巖可以提高輕質(zhì)混凝土的保溫性能,摻量為水泥的0.14%時,抗壓效果最好。硅灰摻量為10%時,可以明顯提高混凝土制品的力學性能。輕質(zhì)混凝土砌塊與小麥秸稈壓縮塊復合成的砌塊所砌筑的砌體傳熱系數(shù)能達到0.78W/(m~2·K),保溫性能良好。本研究將陶�；炷僚c泡沫混凝土相結(jié)合,通過正交試驗優(yōu)化配合比,使其既要保證輕質(zhì)保溫,又要保證其作為村鎮(zhèn)建筑用料的力學強度要求。其次采用的冷熱箱—熱流計法研究砌塊墻體的熱工性能,受環(huán)境影響小,試驗穩(wěn)定性能好,試驗數(shù)據(jù)準確。
【學位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU522.3
【圖文】：

輕質(zhì)混凝土砌塊配合比設(shè)計及熱工性能研究（2）輕質(zhì)混凝土砌塊砌體熱工性能研究為了不受外界環(huán)境溫度變化的影響，采用物理試驗冷熱箱—熱流計法測試了在穩(wěn)態(tài)溫度場中輕質(zhì)混凝土砌塊砌體的內(nèi)部溫度分布及傳熱系數(shù)隨時間的變化情況。并通過ADINA 有限元模擬驗證，揭示了砌塊材料、小麥壓縮秸稈塊的填充對砌體熱工性能的影響機理。同時，由于輕質(zhì)混凝土砌塊的吸水性能對其保溫性能影響較大，本文采用課題組自行開發(fā)研制的熱濕耦合軟件（HMCT1.0）模擬了外部不同工況對輕質(zhì)混凝土砌塊砌體一維吸濕放濕性能的影響。為輕質(zhì)混凝土砌塊的應用推廣提供了技術(shù)支持。1.4.2 技術(shù)路線本文技術(shù)路線圖如圖 1 所示。

輕質(zhì)混凝土砌塊配合比設(shè)計及熱工性能研究混凝土攪拌工藝采用裹漿法，攪拌前先對頁巖陶粒進行篩分和預濕，預濕時0min。然后進行投料，攪拌完成后裝模。拌合物裝模時要分層，一邊裝模一邊振搗，裝模完成后在振動臺振動 10s，加壓。試件成型后 2d 進行脫模，脫模后在溫度（20±3）℃，相對濕度（60～80%）條養(yǎng)護 28d 后進行測試。

輕質(zhì)混凝土砌塊配合比設(shè)計及熱工性能研究混凝土攪拌工藝采用裹漿法，攪拌前先對頁巖陶粒進行篩分和預濕，預濕時0min。然后進行投料，攪拌完成后裝模。拌合物裝模時要分層，一邊裝模一邊振搗，裝模完成后在振動臺振動 10s，加壓。試件成型后 2d 進行脫模，脫模后在溫度（20±3）℃，相對濕度（60～80%）條養(yǎng)護 28d 后進行測試。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳輝琴;李柱;吳超;王痛快;張騰;淳野楊;解小娟;;一種輕質(zhì)節(jié)能型陶�；炷疗鰤K配合比的研究[J];廣西科技大學學報;2017年03期

2 Zhi Ming Li;Jian Chen;Kai Sun;Bin Zhang;;Numerical simulation and experimental validation of moisture-heat coupling for saturated frozen soils[J];Sciences in Cold and Arid Regions;2017年03期

3 鄧宇;曾鑫;譚春雷;楊勇;劉楠;張鵬;甘德麗;張偉學;;輕質(zhì)微孔節(jié)能型混凝土砌塊制作與研發(fā)[J];混凝土;2017年04期

4 韓金光;李珠;王亮;賈冠華;;膨脹珍珠巖的復合改性工藝及其對混凝土性能的影響[J];新型建筑材料;2016年10期

5 康永生;張百安;于志偉;呂巖;;蒸壓加氣混凝土砌塊與輕集料混凝土小型空心砌塊性能對比分析[J];墻材革新與建筑節(jié)能;2016年09期

6 吳輝琴;解小娟;李青;吳超;王痛快;李柱;劉鵬;;EPS輕質(zhì)節(jié)能混凝土砌塊砌體抗壓性能研究[J];廣西大學學報(自然科學版);2016年04期

7 楊家驥;劉美霞;;我國裝配式建筑的發(fā)展沿革[J];住宅產(chǎn)業(yè);2016年08期

8 劉磊;陳國新;蘇枋;呂信敏;;蒸壓加氣混凝土砌塊抗剪性能試驗研究[J];硅酸鹽通報;2016年05期

9 Wang Deming;Lu Xinxiao;Wang Hetang;Chen Mingjie;;A new design of foaming agent mixing device for a pneumatic foaming system used for mine dust suppression[J];International Journal of Mining Science and Technology;2016年02期

10 閻培渝;張波;;以不同形態(tài)硅灰配制的高強混凝土的力學性能[J];硅酸鹽學報;2016年02期

相關(guān)博士學位論文 前4條

1 王瑩瑩;圍護結(jié)構(gòu)濕遷移對室內(nèi)熱環(huán)境及空調(diào)負荷影響關(guān)系研究[D];西安建筑科技大學;2013年

2 盧婧;中國低碳城市建設(shè)的經(jīng)濟學探索[D];吉林大學;2013年

3 王舒揚;我國華北寒冷地區(qū)農(nóng)村可持續(xù)住宅建設(shè)與設(shè)計研究[D];天津大學;2011年

4 程云;砌塊填充墻平面外抗震性能的試驗與理論研究[D];大連理工大學;2011年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 劉洋;粘土磚砌筑的舊工業(yè)建筑更新與改造研究[D];北京建筑大學;2017年

2 王健;粘土磚再生干混砂漿應用研究[D];山東科技大學;2017年

3 張景欣;熱濕氣候地區(qū)多層墻體熱濕耦合遷移模型研究[D];南昌大學;2016年

4 封凌竹;小麥秸稈—鎂水泥復合保溫砂漿研制及性能研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2016年

5 陳海彬;化學發(fā)泡泡沫混凝土孔結(jié)構(gòu)的調(diào)控研究[D];華北理工大學;2015年

6 李成;膨脹珍珠巖及陶粒節(jié)能保溫混凝土板的研制[D];安徽理工大學;2014年

7 張波;自保溫型加氣混凝土砌塊的研究[D];濟南大學;2014年

8 蔡禮雄;輕質(zhì)高強節(jié)能砌塊的制備與性能影響研究[D];武漢理工大學;2014年

9 倪青榮;加氣混凝土自保溫體系熱橋傳熱分析及構(gòu)造優(yōu)化[D];武漢理工大學;2014年

10 孫強;加氣混凝土砌塊填充墻裂縫成因及防裂措施[D];青島理工大學;2013年

本文編號：2781902