【碩士】粉煤灰和煤矸石燒結(jié)多孔磚砌體性能研究

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　　【學(xué)位年度】2008　　【摘要】　　 隨著我國“禁實”系列法令的頒定及新型墻體材料研究工作的不斷推進(jìn)，粉煤灰和煤矸石燒結(jié)多孔磚在我省得到廣泛應(yīng)用，是具有廣闊應(yīng)用前景的新型墻體材料。按照我國建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)約型社會的要求，為了保護(hù)環(huán)境，節(jié)約土地和資源，山西省建筑科學(xué)研究院與太原理工大學(xué)聯(lián)合成立了“粉煤灰和煤矸石燒結(jié)多孔磚砌體性能研究”課題組，針對粉煤灰和煤矸石燒結(jié)多孔磚砌體的以下各方面性質(zhì)進(jìn)行了研究: (1)對近年來生產(chǎn)的粉煤灰和煤矸石燒結(jié)多孔磚本身的性質(zhì)進(jìn)行了跟蹤檢測。對砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行基本力學(xué)性能試驗。得到抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度，與規(guī)范要求進(jìn)行對比，并對破壞過程進(jìn)行分析，對彈性模量、變形曲線、泊松比進(jìn)行了分析計算。 (2)利用有限元分析軟件ANSYS對粉煤灰和煤矸石燒結(jié)多孔磚砌體結(jié)構(gòu)試驗樓進(jìn)行靜力荷載下的受力與變形分析，在此基礎(chǔ)上，對試驗樓進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震動力分析。 (3)對燒結(jié)多孔磚砌體進(jìn)行熱工性能試驗，對多孔磚砌體的保溫性能進(jìn)行測定。結(jié)合新型的保溫材料--?；⒅楸厣皾{，推出了燒結(jié)多孔磚砌體內(nèi)保溫體系，并設(shè)計了對構(gòu)造柱、圈梁、窗戶等冷橋部位的構(gòu)造措施，用ANSYS對其進(jìn)行二維熱工穩(wěn)態(tài)傳熱模擬。 試驗研究表明，粉煤灰、煤矸石燒結(jié)多孔磚本身性質(zhì)很好地滿足國家規(guī)范的要求:砌體的基本力學(xué)性能從變形到破壞與粘土磚的基本上一致，得到合理的彈性模量、波松比等；通過其靜力模擬，可知粉煤灰、煤矸石燒結(jié)多孔磚砌體結(jié)構(gòu)在對稱荷載作用下，結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力呈正對稱性，其變形及受力情況符合理論分析結(jié)果，墻體整體上處于受壓狀態(tài)，充分發(fā)揮了粉煤灰、煤矸石燒結(jié)多孔磚砌體優(yōu)越的抗壓性能；通過模態(tài)分析，得到自振周期、頻率，在一般的砌體結(jié)構(gòu)變化范圍之內(nèi)；通過譜分析得知結(jié)構(gòu)剪力、變形都很小，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)以低階振型反應(yīng)為主，結(jié)構(gòu)的變形主要以剪切變形為主；通過熱工試驗得到多孔磚砌體合實際的傳熱系數(shù)及加保溫層的傳熱系數(shù)；通過內(nèi)保溫?zé)峁つM，證實了窗邊保溫的必要性，分析結(jié)果表明，本文建議的內(nèi)保溫體系可以顯著的減輕冷橋效應(yīng)，取得良好的保溫。 通過本試驗組的研究分析表明，粉煤灰、煤矸石燒結(jié)多孔磚砌體不僅有良好的承載力及抗震性能，且內(nèi)保溫體系保溫效果良好，可以滿足建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。 本課題為省委示范項目，得到省內(nèi)相關(guān)單位及粉煤灰、煤矸石生產(chǎn)產(chǎn)家的大力支持，為試驗研究的順利進(jìn)行奠定了堅實的基礎(chǔ)。粉煤灰、煤矸石燒結(jié)多孔磚砌體結(jié)構(gòu)具有廣闊的工程實用價值，市場前景良好，能在城鎮(zhèn)及廣大農(nóng)村中廣泛應(yīng)用。 　　共101頁

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