新型复合节能砌块墙体的理论研究与工程应用

【摘要】：在建筑节能材料的大环境下,新型复合节能砌块作为一种新型墙体自保温材料,在夏热冬冷地区使用推广,符合墙体改革的需要,具有广阔的市场和应用前景。本文的一系列研究为该砌块在工程中广泛应用提供理论依据及在施工中合理的技术指导。总之,新型复合节能砌块的研究有着重大的学术价值、工程意义和经济效益。 新型复合节能砌块在施工中速度快,提高砌筑进度,缩短工期,节省砌筑砂浆,降低工人的劳动强度。文中对混凝土小型空心砌块的孔型设计,延长其传播路线,克服热桥影响；在混凝土中加入保温陶粒,粉煤灰代替部分水泥,使具有更好的保温隔热性能,满足我国建筑节能规范要求,同时也节约原料,降低成本,保护环境。通过抗压强度试验确定砌块原材料的最佳激发剂,力学物理对比试验确定配合比设计,从而最终得到最优配比。新型复合节能砌块的传热系数和热惰性指标的理论计算,均优于普通混凝土砌块,热阻提高300%,热惰性指标提高12%,远高于国家节能标准,满足夏热冬冷地区的热工规定。在实验室中通过模拟自然环境,对砌块墙体传热系数测定,所测的数值与理论计算结果基本一致。工程中发现此砌块墙体出现裂缝(主要是变形裂缝),影响的三大因素是温度、干缩、地基沉降差异。再从力学机理的角度,把墙体看作“整体墙”,阐述主要成因是温度应力,同时介绍了温度应力的近似计算方法；分别从设计构造和施工两个角度,“防、放、抗”三个方面提出裂缝防治措施；最后是裂缝的鉴别与治理,为新型复合节能砌块在工程中的广泛应用打下基础。砌块在保证相同热环境的前提下,大幅度降低使用能耗,但并不是砌块越厚越好,存在一个经济热阻。在适当假设与简化条件的情况下,求解的墙体经济热阻,稍大于砌块本身的热阻,可认为满足经济性要求。 图[21]表[18]参[84] 【关键词】：新型复合节能砌块 节能 物理力学性能 热工性能 裂缝 经济性
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU364
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 1 绪论15-22
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 混凝土小型空心砌块的发展现状16-17
• 1.3 国内外发展与研究现状17-20
• 1.3.1 节能国内外发展与研究现状17-18
• 1.3.2 节能墙体材料与技术国内外发展18-20
• 1.4 本课题研究的目的、意义与内容20-22
• 1.4.1 研究的目的20
• 1.4.2 研究的意义20
• 1.4.3 研究的主要内容20-22
• 2 新型复合节能砌块基本物理力学性能研究22-38
• 2.1 试验前砌块设计22-26
• 2.1.1 块型确定22-23
• 2.1.2 原材料及其作用23-25
• 2.1.3 试验工艺25-26
• 2.1.4 配合比设计26
• 2.2 试验研究26-35
• 2.2.1 抗压强度试验27-30
• 2.2.2 抗折强度试验30-32
• 2.2.3 密度测定32-33
• 2.2.4 含水率与吸水率的测定33-34
• 2.2.5 软化系数的测定34-35
• 2.3 试验结果分析35-37
• 2.3.1 影响试验结果的因素35-36
• 2.3.2 试验结果分析36-37
• 2.4 本章小结37-38
• 3 新型复合节能砌块热工性能的研究38-60
• 3.1 建筑能耗38
• 3.2 淮南地区热工设计要求38-39
• 3.3 传热基本原理39-40
• 3.4 新型复合节能砌块砌体保温性能的研究40-47
• 3.4.1 砌体传热理论研究40-42
• 3.4.2 新型复合节能砌块传热系数的计算42-44
• 3.4.3 砌筑砂浆热桥影响下砌体的保温研究44-47
• 3.5 新型复合节能砌块砌体隔热性能的研究47-54
• 3.5.1 新型复合节能砌块砌体的隔热理论47-48
• 3.5.2 新型复合节能砌块墙体的热惰性指标计算48-51
• 3.5.3 新型复合节能砌块的墙体内表面最高温度的计算51-54
• 3.6 新型复合节能砌块墙体传热系数的试验54-59
• 3.6.1 传热系数的检测方法54-56
• 3.6.2 砌体传热系数的试验测定56-59
• 3.7 本章小结59-60
• 4 新型复合节能砌块墙体裂缝形成机理与控制研究60-74
• 4.1 裂缝的特征与成因60-64
• 4.1.1 裂缝的基本概念和分类60
• 4.1.2 裂缝出现的常见部位60-62
• 4.1.3 墙体裂缝出现的原因62-63
• 4.1.4 实例分析63-64
• 4.2 裂缝形成的力学机理64-68
• 4.2.1 墙体开裂的机理64-65
• 4.2.2 基于墙体开裂机理分析裂缝的形成65-68
• 4.3 墙体裂缝的控制68-72
• 4.3.1 国内外对墙体裂缝防治措施的观点68-69
• 4.3.2 变形裂缝的设计构造措施69-71
• 4.3.3 墙体施工方面的措施71-72
• 4.4 墙体裂缝的治理72-73
• 4.4.1 墙体裂缝的鉴别72-73
• 4.4.2 墙体裂缝的治理73
• 4.5 本章小结73-74
• 5 新型复合节能砌块墙体的经济性分析74-80
• 5.1 建筑物全寿命周期评价74
• 5.2 新型复合节能砌块的优点74-75
• 5.3 砌块的成本分析75
• 5.4 砌块墙体的经济热阻确定75-79
• 5.4.1 墙体的经济热阻76-78
• 5.4.2 淮南地区新型复合节能砌块墙体经济热阻的确定78-79
• 5.5 本章小结79-80
• 6 结论与展望80-82
• 6.1 结论80-81
• 6.2 展望81-82
• 参考文献82-86
• 致谢86-87
• 作者简介及读研期间主要科研成果87

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