稻草保溫塊制備技術(shù)優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 08:44
我國建筑能耗居高不下,建筑節(jié)能已刻不容緩。在建筑總耗熱量中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量占據(jù)很大比例,而墻體占到圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的70%,因此提高建筑墻體的保溫性能是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵舉措。自保溫混凝土復(fù)合砌塊是一種新型自保溫墻體材料,具有很多優(yōu)點(diǎn):造價(jià)低廉、取材便捷、熱工性能好和容易砌筑等。而自保溫混凝土復(fù)合砌塊(Ⅱ類)的填插材料直接決定著自保溫混凝土復(fù)合砌塊熱工性能的好壞,從而影響其實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益,因此非常有必要就填插材料進(jìn)行專門的試驗(yàn)研究。本文結(jié)合重慶地區(qū)的施工工藝和建造要求,整合稻草資源和廢棄聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)的建材化利用,根據(jù)課題組前期研究的自保溫混凝土復(fù)合砌塊填插用稻草保溫塊的制備技術(shù),對稻草秸稈的預(yù)處理技術(shù)、稻草保溫塊的成型技術(shù)和材料配比進(jìn)行了優(yōu)化研究。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)通過“質(zhì)量損失率”定量研究了“NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)”與“稻草秸稈浸泡時(shí)間”分別對軟化效果的影響,并提出了“綜合成本指數(shù)”的概念,選擇出了NaOH溶液預(yù)處理稻草秸稈技術(shù)優(yōu)化方案。結(jié)果表明,稻草秸稈的質(zhì)量損失率隨著浸泡時(shí)間的增加而增大(變化速率較大),隨著NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而增大(變化速率較...
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
自保溫混凝土復(fù)合砌塊模型
?割與壓縮工藝將松散的秸稈擠壓成規(guī)則的塊狀。秸稈砌塊極大地提高了秸稈內(nèi)部纖維組織的密度,且保存了秸稈本身良好的保溫隔熱特性,因此可作為用于分割建筑內(nèi)部空間的墻體材料。此外,將秸稈切割成規(guī)定長度的片段,再添加到混凝土中,從而制成秸稈混凝土復(fù)合砌塊,其具有質(zhì)量輕便和保溫效果出眾的特點(diǎn)[22,23]。秸稈砌塊的開發(fā)應(yīng)用已經(jīng)成為綠色建材的研究熱點(diǎn)之一。板狀秸稈建材是以秸稈為主要原材料,并添加不同的輔助材料,通過切割、擠壓和加熱等制備工藝加工而成的板材。目前應(yīng)用較普遍的是定向結(jié)構(gòu)麥秸板(OSSB),見圖1-2。其采用單元重組法,把秸稈切割成規(guī)定的長度,并在模具中加入膠合劑,再加壓成型。膠合劑使得定向結(jié)構(gòu)麥秸板的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于秸稈草板,可替代部分木質(zhì)刨花板使用,如室內(nèi)裝飾面板等。此外,定向結(jié)構(gòu)麥秸板還具有防火、防水、防震、防老化和防裂紋的“五防”特點(diǎn)[21]。圖1-2定向結(jié)構(gòu)麥秸板Fig.1-2OrientedStructuralStrawBoard國內(nèi)外利用秸桿生產(chǎn)的墻體材料主要是板狀秸稈建材。1930年,瑞典便開始利用加熱加壓工藝生產(chǎn)秸稈建筑板材。1970年,聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織主持召開了
西南大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-3大中型秸稈砌塊Fig.1-3Largeandmedium-sizedstrawblockVardy等[33]研究了抹灰強(qiáng)度、抹灰層厚度和抹灰秸稈砌塊的放置方向?qū)斩捚鰤K強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,平面鋪抹的砌塊強(qiáng)度比只抹邊緣的砌塊強(qiáng)度高36%;此外,雖然抹灰強(qiáng)度確實(shí)影響秸稈砌塊的強(qiáng)度,但其影響不如抹灰層厚度那么顯著;研究還發(fā)現(xiàn),幾乎所有測試的秸稈砌塊的強(qiáng)度都高于典型住宅建筑所需的強(qiáng)度。Mirko等[34]在不同荷載水平下,對小棱柱形秸稈砌塊進(jìn)行了松弛試驗(yàn)、蠕變試驗(yàn)和循環(huán)荷載試驗(yàn)。采用不同的模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合:循環(huán)荷載數(shù)據(jù)采用冪函數(shù)模型,蠕變和松弛數(shù)據(jù)采用拉伸指數(shù)模型。結(jié)果表明,秸稈砌塊表現(xiàn)出粘滯響應(yīng);用于數(shù)據(jù)擬合的模型預(yù)測,秸稈砌塊最終會在蠕變和松弛情況下達(dá)到位移和力的漸近值;在循環(huán)荷載作用下,秸稈砌塊會耗散能量,隨著循環(huán)荷載的不斷增加,這種性能以及秸稈砌塊的彈性性能有所下降,但經(jīng)過一段時(shí)間的休整后可以恢復(fù);將秸稈砌塊的蠕變性能與傳統(tǒng)建筑材料的蠕變性能進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩者的蠕變性能基本一致。Parisi等[35]對立方體和棱形的稻草纖維復(fù)合的土坯磚進(jìn)行了壓縮和三軸抗壓試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)秸稈纖維的直徑對復(fù)合砌塊的峰值抗壓強(qiáng)度的影響成正態(tài)分布,并根據(jù)楊氏模量提出了復(fù)合砌塊具有軟化的非線性本構(gòu)模型。Sumarni等[36]用稻草、水泥、沙子和水制成了寬400cm、高200cm、厚100cm的混凝土磚,目的是探討混凝土磚的力學(xué)性能,即抗壓強(qiáng)度、比重和吸水率;結(jié)果表明,稻草混凝土磚的最高抗壓強(qiáng)度為1.92MPa,表觀密度為1700kg/m3,吸水率為3.90%。根據(jù)印尼國家標(biāo)準(zhǔn)(印度尼西亞產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化)提供的產(chǎn)品測量數(shù)據(jù),生產(chǎn)的混凝土磚達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量。Maraldi等[37]研究了秸稈砌塊的原料、密度、方向、工藝
本文編號:2951292
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
自保溫混凝土復(fù)合砌塊模型
?割與壓縮工藝將松散的秸稈擠壓成規(guī)則的塊狀。秸稈砌塊極大地提高了秸稈內(nèi)部纖維組織的密度,且保存了秸稈本身良好的保溫隔熱特性,因此可作為用于分割建筑內(nèi)部空間的墻體材料。此外,將秸稈切割成規(guī)定長度的片段,再添加到混凝土中,從而制成秸稈混凝土復(fù)合砌塊,其具有質(zhì)量輕便和保溫效果出眾的特點(diǎn)[22,23]。秸稈砌塊的開發(fā)應(yīng)用已經(jīng)成為綠色建材的研究熱點(diǎn)之一。板狀秸稈建材是以秸稈為主要原材料,并添加不同的輔助材料,通過切割、擠壓和加熱等制備工藝加工而成的板材。目前應(yīng)用較普遍的是定向結(jié)構(gòu)麥秸板(OSSB),見圖1-2。其采用單元重組法,把秸稈切割成規(guī)定的長度,并在模具中加入膠合劑,再加壓成型。膠合劑使得定向結(jié)構(gòu)麥秸板的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于秸稈草板,可替代部分木質(zhì)刨花板使用,如室內(nèi)裝飾面板等。此外,定向結(jié)構(gòu)麥秸板還具有防火、防水、防震、防老化和防裂紋的“五防”特點(diǎn)[21]。圖1-2定向結(jié)構(gòu)麥秸板Fig.1-2OrientedStructuralStrawBoard國內(nèi)外利用秸桿生產(chǎn)的墻體材料主要是板狀秸稈建材。1930年,瑞典便開始利用加熱加壓工藝生產(chǎn)秸稈建筑板材。1970年,聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織主持召開了
西南大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-3大中型秸稈砌塊Fig.1-3Largeandmedium-sizedstrawblockVardy等[33]研究了抹灰強(qiáng)度、抹灰層厚度和抹灰秸稈砌塊的放置方向?qū)斩捚鰤K強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,平面鋪抹的砌塊強(qiáng)度比只抹邊緣的砌塊強(qiáng)度高36%;此外,雖然抹灰強(qiáng)度確實(shí)影響秸稈砌塊的強(qiáng)度,但其影響不如抹灰層厚度那么顯著;研究還發(fā)現(xiàn),幾乎所有測試的秸稈砌塊的強(qiáng)度都高于典型住宅建筑所需的強(qiáng)度。Mirko等[34]在不同荷載水平下,對小棱柱形秸稈砌塊進(jìn)行了松弛試驗(yàn)、蠕變試驗(yàn)和循環(huán)荷載試驗(yàn)。采用不同的模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合:循環(huán)荷載數(shù)據(jù)采用冪函數(shù)模型,蠕變和松弛數(shù)據(jù)采用拉伸指數(shù)模型。結(jié)果表明,秸稈砌塊表現(xiàn)出粘滯響應(yīng);用于數(shù)據(jù)擬合的模型預(yù)測,秸稈砌塊最終會在蠕變和松弛情況下達(dá)到位移和力的漸近值;在循環(huán)荷載作用下,秸稈砌塊會耗散能量,隨著循環(huán)荷載的不斷增加,這種性能以及秸稈砌塊的彈性性能有所下降,但經(jīng)過一段時(shí)間的休整后可以恢復(fù);將秸稈砌塊的蠕變性能與傳統(tǒng)建筑材料的蠕變性能進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩者的蠕變性能基本一致。Parisi等[35]對立方體和棱形的稻草纖維復(fù)合的土坯磚進(jìn)行了壓縮和三軸抗壓試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)秸稈纖維的直徑對復(fù)合砌塊的峰值抗壓強(qiáng)度的影響成正態(tài)分布,并根據(jù)楊氏模量提出了復(fù)合砌塊具有軟化的非線性本構(gòu)模型。Sumarni等[36]用稻草、水泥、沙子和水制成了寬400cm、高200cm、厚100cm的混凝土磚,目的是探討混凝土磚的力學(xué)性能,即抗壓強(qiáng)度、比重和吸水率;結(jié)果表明,稻草混凝土磚的最高抗壓強(qiáng)度為1.92MPa,表觀密度為1700kg/m3,吸水率為3.90%。根據(jù)印尼國家標(biāo)準(zhǔn)(印度尼西亞產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化)提供的產(chǎn)品測量數(shù)據(jù),生產(chǎn)的混凝土磚達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量。Maraldi等[37]研究了秸稈砌塊的原料、密度、方向、工藝
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