【摘要】：我國是一個能耗大國,建筑能耗占全社會總能耗的三分之一左右,因此開展建筑節(jié)能、研究綠色環(huán)保建筑材料具有十分重大的意義。燒結(jié)頁巖多孔墻體材料是具有節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材等優(yōu)勢的綠色環(huán)保建筑材料,但目前研究的燒結(jié)墻體材料均是豎孔類墻體材料,傳統(tǒng)的豎孔空心墻體材料砌筑時易出現(xiàn)砂漿掉落孔洞的情況,產(chǎn)生影響節(jié)能效果、浪費砂漿、強度無法得到充分利用等問題,因此本文提出了一種9排橫孔燒結(jié)頁巖自保溫多孔砌塊(簡稱新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊)解決豎孔砌塊存在的問題,新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊與傳統(tǒng)的豎孔砌塊在結(jié)構(gòu)上存在很大差異,現(xiàn)行砌體規(guī)范中的計算理論和設(shè)計方法均不能直接應(yīng)用于新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊墻體,本文對該砌塊砌體的基本力學(xué)性能及其砌筑墻體的熱工性能進行了試驗和理論研究:本文通過對2組(共12個)軸心抗壓試件的試驗研究,掌握新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊砌體受壓時的變形特征和破壞機理,根據(jù)試驗結(jié)果提出此類砌塊的抗壓強度平均值的建議計算表達式,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)中應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系圖,歸納分析提出新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊砌體對數(shù)型的應(yīng)力-應(yīng)變計算表達式,并提出該砌體彈性模量的計算表達式。本文通過ANSYS有限元模擬軟件模擬分析新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊砌體試件在軸心壓力作用下的受力性能,建立足尺寸的有限元分析模型,確定有限元分析中材料的各項參數(shù),通過適當?shù)募俣?計算分析得到的砌體應(yīng)力分布圖、變形圖、砌體受壓強度,并與試驗結(jié)果相比較,表明使用ANSYS有限元分析軟件可以較好地模擬新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊砌體試件受壓情況。進一步分析得到,砌體強度隨砌塊橫肋寬度的增加而增大,隨孔砌塊洞排數(shù)的增加而減小。本文通過2組(共18個)抗剪試件的試驗研究,分析了新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊砌體受剪時的破壞特征和破壞機理,試驗結(jié)果表明新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊砌體的抗剪強度平均值是按規(guī)范計算燒結(jié)多孔磚砌體抗剪強度平均值的1.6倍,新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊上下兩個凹槽處砂漿在破壞面發(fā)生完全剪切破壞,通過計算發(fā)現(xiàn)凹槽處砂漿的抗剪切力不能忽略,本文提出了新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊砌體的抗剪強度平均值計算表達式。本文建立了新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊墻體熱工計算的模型,并對墻體的傳熱系數(shù)和熱惰性指標進行了理論計算,對墻體的傳熱系數(shù)進行了試驗測定,結(jié)果表明:與湖南省現(xiàn)行建筑節(jié)能標準相比,該墻體達到節(jié)能50%標準的要求,無需做墻體內(nèi)外保溫處理。通過本文的研究,掌握了新型燒結(jié)頁巖自保溫砌塊砌體的基本力學(xué)性能及其墻體的熱工性能,為其后續(xù)的研究和相關(guān)規(guī)范的制定提供了理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:Our country is a big energy consuming country, building energy consumption accounts for about 1/3 of the total energy consumption of the whole society. Therefore, it is of great significance to develop building energy saving and study green environmental protection building materials. Sintered shale porous wall materials are green and environmentally friendly building materials with the advantages of energy saving, land saving and material saving, but the sintered wall materials studied at present are vertical pore wall materials. When the traditional vertical hole hollow wall material is built, it is easy to appear the situation of mortar falling holes, which will affect the energy saving effect, waste the mortar, and the strength can not be fully utilized, and so on. Therefore, a new type of 9 row sintered shale self-insulating porous block with horizontal hole (referred to as new type sintered shale self-insulating block) is proposed to solve the problem of vertical pore block. The new type of sintered shale self-insulating block is very different from the traditional vertical hole block in structure. The calculation theory and design method in the current masonry code can not be directly applied to the new type of sintered shale self-insulating block wall. In this paper, the basic mechanical properties of the block masonry and the thermal properties of the masonry wall are studied experimentally and theoretically. The deformation characteristics and failure mechanism of a new type of sintered shale self-insulating block masonry under compression are grasped. According to the test results, the suggested formula for calculating the average compressive strength of this kind of block is proposed, and according to the stress-strain relation diagram in the test data, The stress-strain calculation expression of logarithmic type of sintered shale self-insulating block masonry is presented and the formula of elastic modulus of the masonry is presented. In this paper, ANSYS finite element simulation software is used to simulate and analyze the mechanical behavior of the new type of sintered shale self-insulating block masonry under axial pressure. The finite element analysis model with sufficient size is established, and the parameters of the material in the finite element analysis are determined. The stress distribution, deformation and compressive strength of masonry are calculated and analyzed by proper assumptions, and the results are compared with the experimental results. It is shown that the compression of new type sintered shale self-insulating block masonry can be well simulated by using ANSYS finite element analysis software. Further analysis shows that the masonry strength increases with the increase of the width of the transverse rib of the block and decreases with the increase of the number of holes in the block. In this paper, the failure characteristics and failure mechanism of a new type of sintered shale self-insulating block masonry under shear are analyzed through the experimental study of two groups (18 groups) of shear specimens. The experimental results show that the average shear strength of the new sintered shale self-insulating block masonry is 1.6 times that of the average shear strength of sintered porous brick masonry calculated according to the specifications. The new type of sintered shale self-insulating block mortar at the top and bottom of two grooves has a complete shear failure on the failure surface. It is found by calculation that the shear resistance of the mortar at the groove can not be ignored. This paper presents an expression for the average shear strength of a new type of sintered shale self-insulating block masonry. In this paper, a new type of thermal calculation model of sintered shale self-insulating block wall is established, and the heat transfer coefficient and thermal inertia index of the wall are calculated theoretically, and the heat transfer coefficient of the wall is measured experimentally. The results show that compared with the current building energy saving standard of Hunan province, the wall can achieve the requirement of 50% energy saving, and it is not necessary to do the heat preservation treatment inside and outside the wall. Through the research in this paper, the basic mechanical properties of the new type sintered shale self-insulating block masonry and the thermal properties of the wall are mastered, which provides a theoretical basis for its subsequent research and the formulation of relevant specifications.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU522.3

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本文編號：2265844