【摘要】：隨著我國(guó)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(yīng)用勢(shì)在必行。從目前的情況來(lái)看,混凝土砌塊最有可能替代粘土磚。目前市場(chǎng)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(yuǎn)不能滿足國(guó)家節(jié)能65%的要求。而目前市場(chǎng)上的輕集料混凝土砌塊無(wú)法用于承重建筑。因此,研究與應(yīng)用承重型輕質(zhì)保溫混凝土砌塊意義重大。頁(yè)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(diǎn)。但其改善建筑的保溫性能并不明顯,且拌制過(guò)程中存在陶粒上浮現(xiàn)象,影響了其力學(xué)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(xué)性能差、容易開(kāi)裂,目前大多用于對(duì)材料強(qiáng)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(yè)巖陶粒作為輕集料,在水泥漿中引入泡沫劑進(jìn)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(xué)強(qiáng)度。用正交試驗(yàn)確定其配合比,通過(guò)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(gè)因素,分別探究其對(duì)陶粒泡沫混凝土力學(xué)性能、保溫性能的影響規(guī)律,從而得出試驗(yàn)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(xiàn),了解國(guó)內(nèi)外關(guān)于陶�；炷梁团菽炷恋纳a(chǎn)工藝,并通過(guò)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(yīng)用選取衡量?jī)煞N混凝土工作性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法,為后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)支持。其次,通過(guò)各因素的單摻試驗(yàn),得出輕質(zhì)混凝土中各因素在滿足村鎮(zhèn)建筑力學(xué)性能、保溫性能條件下的摻加范圍。即進(jìn)行了單摻頁(yè)巖陶粒、膨脹珍珠巖、發(fā)泡劑和粉煤灰的試驗(yàn),分析確定了各試驗(yàn)材料在正交試驗(yàn)中的基本摻量。第三,通過(guò)正交試驗(yàn)分析比較了頁(yè)巖陶粒、發(fā)泡劑、粉煤灰和膨脹珍珠巖四個(gè)因素對(duì)輕質(zhì)混凝土干密度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)以及軟化系數(shù)四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響程度,結(jié)合工程應(yīng)用和規(guī)范要求得到基礎(chǔ)配合比;然后對(duì)基礎(chǔ)配合比進(jìn)行了單摻硅灰的強(qiáng)度優(yōu)化試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果滿足工程要求。最后,對(duì)輕質(zhì)混凝土砌塊的熱工性能進(jìn)行了試驗(yàn)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(duì)照組試驗(yàn),測(cè)定了砌塊砌體的傳熱系數(shù)和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)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(duì)墻體進(jìn)行了模擬,模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相吻合。通過(guò)試驗(yàn)研究得到以下結(jié)論:當(dāng)頁(yè)巖陶粒摻量為水泥摻量的35%時(shí),干密度均值為1410kg/m~3左右,對(duì)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(shí),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(shí),抗壓效果最好。硅灰摻量為10%時(shí),可以明顯提高混凝土制品的力學(xué)性能。輕質(zhì)混凝土砌塊與小麥秸稈壓縮塊復(fù)合成的砌塊所砌筑的砌體傳熱系數(shù)能達(dá)到0.78W/(m~2·K),保溫性能良好。本研究將陶粒混凝土與泡沫混凝土相結(jié)合,通過(guò)正交試驗(yàn)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(xué)強(qiáng)度要求。其次采用的冷熱箱—熱流計(jì)法研究砌塊墻體的熱工性能,受環(huán)境影響小,試驗(yàn)穩(wěn)定性能好,試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU522.3
【圖文】：

輕質(zhì)混凝土砌塊配合比設(shè)計(jì)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(yàn)冷熱箱—熱流計(jì)法測(cè)試了在穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)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(shí)間的變化情況。并通過(guò)ADINA 有限元模擬驗(yàn)證，揭示了砌塊材料、小麥壓縮秸稈塊的填充對(duì)砌體熱工性能的影響機(jī)理。同時(shí)，由于輕質(zhì)混凝土砌塊的吸水性能對(duì)其保溫性能影響較大，本文采用課題組自行開(kāi)發(fā)研制的熱濕耦合軟件（HMCT1.0）模擬了外部不同工況對(duì)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(yīng)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(jì)及熱工性能研究混凝土攪拌工藝采用裹漿法，攪拌前先對(duì)頁(yè)巖陶粒進(jìn)行篩分和預(yù)濕，預(yù)濕時(shí)0min。然后進(jìn)行投料，攪拌完成后裝模。拌合物裝模時(shí)要分層，一邊裝模一邊振搗，裝模完成后在振動(dòng)臺(tái)振動(dòng) 10s，加壓。試件成型后 2d 進(jìn)行脫模，脫模后在溫度（20±3）℃，相對(duì)濕度（60～80%）條養(yǎng)護(hù) 28d 后進(jìn)行測(cè)試。

輕質(zhì)混凝土砌塊配合比設(shè)計(jì)及熱工性能研究混凝土攪拌工藝采用裹漿法，攪拌前先對(duì)頁(yè)巖陶粒進(jìn)行篩分和預(yù)濕，預(yù)濕時(shí)0min。然后進(jìn)行投料，攪拌完成后裝模。拌合物裝模時(shí)要分層，一邊裝模一邊振搗，裝模完成后在振動(dòng)臺(tái)振動(dòng) 10s，加壓。試件成型后 2d 進(jìn)行脫模，脫模后在溫度（20±3）℃，相對(duì)濕度（60～80%）條養(yǎng)護(hù) 28d 后進(jìn)行測(cè)試。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2781902