【碩士】玻化微珠陶粒保溫承重混凝土的力學(xué)性能與熱工性能的研究與分析

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　　【學(xué)位年度】2010　　【摘要】　　 目前，全球能源危機(jī)的日益加劇，建筑節(jié)能在節(jié)能減排中所占的比重越來(lái)越大。因此，開(kāi)發(fā)研制一種抗震、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能省地型的新的建筑結(jié)構(gòu)體系成為土木工程領(lǐng)域的重要課題。本文以此為目標(biāo)，對(duì)?；⒅樘樟１爻兄鼗炷吝@一新型建筑保溫節(jié)能材料進(jìn)行力學(xué)性能和熱工性能的研究與分析?！　　　?目前工程建設(shè)市場(chǎng)上所用的建筑保溫材料分為有機(jī)類與無(wú)機(jī)類。有機(jī)類主要以聚苯板(EPS)、擠塑板(XPS)、膠粉聚苯顆粒、聚氨酯等有機(jī)材料為主；無(wú)機(jī)類主要是無(wú)機(jī)保溫砂漿類。傳統(tǒng)保溫工程作法主要是建筑物主體結(jié)構(gòu)形成后，再進(jìn)行保溫材料的粘貼或涂抹施工。這些傳統(tǒng)保溫系統(tǒng)的作法，不但施工速度慢、造價(jià)高，而且還不利于建筑物的結(jié)構(gòu)受力和安全；此外，有機(jī)保溫材料還存在許多無(wú)法避免的缺點(diǎn)，如火災(zāi)隱患大、造價(jià)高、易起鼓脫落、耐久性差等缺點(diǎn)?；谏鲜鲈?，本文從玻化微珠陶粒保溫承重混凝土的原材料、配合比、及其基本力學(xué)、熱工性能開(kāi)展了試驗(yàn)研究工作，結(jié)合具體工程項(xiàng)目對(duì)玻化微珠陶粒保溫承重混凝土結(jié)構(gòu)的抗震與熱工性能進(jìn)行了理論模擬分析。本文研究的具體工作如下：　　　　 (1)對(duì)玻化微珠陶粒保溫承重混凝土的原材料?；⒅榕c粉煤灰陶粒進(jìn)行了分析與試驗(yàn)，并從其生產(chǎn)研制、改性方面對(duì)兩種原材料進(jìn)行優(yōu)化，為后續(xù)工作奠定了基礎(chǔ)?！　　　?(2)運(yùn)用正交試驗(yàn)的方法測(cè)定了18種不同配合比的玻化微珠陶粒保溫承重混凝土試件抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)，并對(duì)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。得出了各種因素的摻量與變化對(duì)?；⒅樘樟；炷量箟簭?qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)的影響，并確定了主次因素，為后續(xù)試驗(yàn)工作奠定了基礎(chǔ)?！　　　?(3)在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選定配合比最優(yōu)組合的方案做進(jìn)一步試驗(yàn)，試驗(yàn)采用不同?；⒅榕c陶粒的摻量，強(qiáng)度等級(jí)為32.5硅酸鹽水泥、強(qiáng)度等級(jí)為42.5硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為52.5硅酸鹽水泥、摻加粉煤灰陶粒、粗細(xì)鐵礦砂、摻加粗細(xì)松脂巖尾砂、摻加Ⅰ型外加劑等進(jìn)行配制，成功研制出C10～C50強(qiáng)度等級(jí)、導(dǎo)熱系數(shù)0.120～0.650W/(m·K)的?；⒅樘樟１爻兄鼗炷痢５贸霾；⒅樽鳛楸鼗炷敛牧鲜强尚械?，能與混凝土的其他組成材料結(jié)合良好，具有施工可操作性。　　　　 (4)應(yīng)用ANSYS大型分析軟件，以太原某辦公樓為例建立了?；⒅樘樟１爻兄鼗炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)保溫體系，通過(guò)模態(tài)分析和譜分析，比較了該體系與普通混凝土框架結(jié)構(gòu)的自振周期、基底剪力、層間彈性位移角以及應(yīng)力、變形，表明該體系不僅能夠滿足抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求，而且具有比普通混凝土框架結(jié)構(gòu)更好的抗震性能。　　　　 (5)通過(guò)對(duì)整體式保溫隔熱建筑—?；⒅樘樟１爻兄鼗炷帘伢w系的熱工性能分析及能耗計(jì)算，表明該體系能夠滿足我國(guó)寒冷地區(qū)建筑節(jié)能65[％]的目標(biāo)要求?！　　　?通過(guò)本文的試驗(yàn)與分析，?；⒅樘樟１爻兄鼗炷潦且环N既具有一般混凝土的物理力學(xué)性能，同時(shí)又具有保溫性能、綠色、環(huán)保的高效益生態(tài)建筑材料。使用?；⒅樘樟１爻兄鼗炷恋谋叵到y(tǒng)整體性好、保溫性能佳、綜合性強(qiáng)，且能形成自保溫體系。　　　　 本文研究的“?；⒅楸爻兄鼗炷痢币勋@得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利授權(quán)(ZL200610012726.2)，且后續(xù)研發(fā)的具有更高強(qiáng)度、更低導(dǎo)熱系數(shù)的?；⒅樘樟１爻兄鼗炷烈焉陥?bào)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?00910075208)；目前所配出的抗壓強(qiáng)度C40，導(dǎo)熱系數(shù)0.2W/(m·k)的?；⒅樘樟１爻兄鼗炷烈淹ㄟ^(guò)國(guó)檢中心檢測(cè)并出具檢驗(yàn)報(bào)告；該課題做為系列研究課題?；⒅楸厣皾{應(yīng)用研究的重要組成部分，研究成果經(jīng)山西省科技廳組織全國(guó)知名專家鑒定達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并獲山西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。共72頁(yè)

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