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《福州大学》 2017年
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轻集料再生混凝土节能砌块研究

颜闯  
【摘要】:在社会总能耗中,建筑能耗是能源消费构成中的主要部分,同时随着经济的快速发展与人们对于生活品质要求的提高,建筑能耗并不是一成不变的,而是呈现逐年增长态势。所以我国要走可持续发展的道路,对于建筑物围护结构的节能改造刻不容缓。而轻集料再生混凝土砌块自重轻、热工性能好,将其应用于围护结构节能改造工作中,具有十分广阔的应用前景。本文的主要工作与研究成果有:1.在100%再生粗骨料取代率的基础上,使用聚苯颗粒取代粗细骨料的总体积制备混凝土,取代率为0~50%,采用电液伺服压力机与HFM436热流法导热分析仪对6组再生混凝土配合比的抗压强度与导热系数进行测试,研究聚苯颗粒取代率对再生混凝土力学性能与热工性能的影响规律,并对聚苯颗粒再生混凝土配合比进行优化。研究表明:轻集料再生混凝土的抗压强度、表观密度和导热系数随着聚苯颗粒取代率的提高而降低,且下降速度不断增大;聚苯颗粒对混凝土的抗压强度影响最大,导热系数次之,表观密度最小;并确定了聚苯颗粒取代率50%为优化配合比。2.对砌块孔型进行设计,并使用ABAQUS软件对设计的孔型进行抗压强度与1h室内温升数值模拟。研究表明:受到压力作用时,砌块的孔洞边角处与孔洞两侧横肋的中部受荷载作用比较大,而砌块的中部受荷载作用比较小;将矩形孔的边角处进行倒圆角设计,可提高砌块的破坏强度;宽度方向、横肋与纵肋连接处容易出现受拉损伤区,且在这些位置首先破坏,同时受拉损伤区的位置与条数受孔洞排列与排孔数量的影响;通过增大砌块的宽度或增加排孔数量的方法,若不能有效的增大热流在混凝土中的传热路径,则对砌块热工性能的提升有限;通过对比数值模拟的结果,可以看出QK233孔型的砌块较为合理。3.结合优化的配合比与孔型制备轻集料再生混凝土节能砌块,对其进行抗压强度测试与热工性能理论计算,并通过JTRG-I建筑围护结构保温性能检测装置对4面砌块墙体的热工性能进行检测,研究了该砌块与粉刷材料对墙体热工性能的影响。研究表明:该砌块强度可以达到MU5的标准,理论上比普通砌块热阻高26%;在孔洞内插入EPS板可以达到自身节能50%的要求;通过混凝土配合比的优化、孔型优化、孔洞插入EPS板、结合保温砂浆等方法,可以降低降低墙体传热系数,提高墙体热工性能,达到节能50%甚至65%的要求。
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU522.3

【参考文献】
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