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《重庆大学》 2012年
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烧结页岩空心砖自保温系统研究与应用

谢厚礼  
【摘要】:墙体自保温技术是国内学者近年来提出的一个新技术方向,随着外墙保温系统应用中存在问题的暴露,特别防火问题的出现,逐渐得到关注。墙体自保温系统耐候性、耐久性好,与建筑物同寿命,防火、抗冲击性能佳,系统安全、可靠,施工便捷,综合经济性较好。在当前国家全面推进建筑节能的背景下,开展墙体自保温系统研究对支撑建筑节能工作开展具有重要的现实意义。 目前热桥占墙体比例和墙体组成材料与墙体热工性能的关系缺乏基础性研究。本文分析了热桥比例对墙体平均传热系数的影响,热桥比大于0.172时,热桥必须进行保温处理后墙体平均传热系数才能≤1.5W/(m~2·K),而经调研分析重庆地区当前框架结构和框剪结构建筑热桥占墙体最小比例为0.257,所以墙体自保温系统应以砌体部分为研究对象。配砖和砌筑砂浆等墙体组成材料对砌体热工性能有显著影响。当空心砖当量导热系数为0.25W/(m·K)时,与实心配砖和普通砌筑砂浆组成砌体的传热系数K≤1.2W/(m~2·K),而与多孔配砖和保温砌筑砂浆组成的砌体传热系数K≤1.0W/(m~2·K)。因此,节能型烧结页岩空心砖的当量导热系数应低于0.25W/(m·K)。 目前烧结空心砖的孔洞结构不合理,且烧结砖几乎没有应用气孔形成剂,其热工性能亟需进一步提高。本文采用数值模拟软件FLUENT计算不同孔洞结构时烧结页岩空心砖的当量导热系数,揭示孔型、矩形孔长宽比、孔排列数、孔洞率、孔排列方式等对烧结空心砖热工性能的影响。结果表明,长边垂直于热流方向的矩形孔有利于提高烧结空心砖的热工性能,其长宽比在3:1~6:1之间为宜;孔洞率相同时,空心砖孔排数增多,空心砖的当量导热系数减小,空气间层宽度减小到10mm左右时,间层内空气的热导率几乎与静止空气的热导率相同,因而烧结空心砖的孔宽宜在10mm左右;孔列数增加,孔肋变薄,每增加一列孔,空心砖的当量导热系数减小5%左右;空心砖的孔洞率与导热系数成反比,在满足烧结空心砖成型性能和强度时,应尽可能增大其孔洞率;交错排列可使孔肋延长线系数变大,有利于提高空心砖的热工性能。 在分析锯末、造纸污泥和煤矸石的热解特性以及对混合料塑性指数影响基础上,研究了气孔形成剂掺量对烧结页岩砖性能的影响。结果表明,锯末、造纸污泥掺量增加,烧结页岩砖体积密度和抗压强度逐渐下降,孔隙率和吸水率逐渐增大,锯末和造纸污泥适宜掺量分别为6%和7%;煤矸石成孔能力较弱,可作为烧结页岩砖的内燃料,减少燃煤用量。相同密度等级的烧结页岩空心砖抗压强度高于微孔砖,但微孔砖显气孔率较高、导热系数较低。对于优化设计出的9排孔烧结空心砖,在设置阻断砌筑砂浆灰缝热桥凹槽的基础上,通过在原料中掺入气孔形成剂和优化生产工艺,可得到节能型烧结页岩空心砖,其当量导热系数小于0.25W/(m·K),满足墙体自保温体系的要求。 在孔洞结构优化的基础上,采用泡沫混凝土填充烧结页岩空心砖制备复合型烧结页岩空心砖以进一步提高其热工性能。填充用泡沫混凝土干表观密度为224kg/m~3,导热系数为0.063W/(m·K),吸水率为11.02%。发明的灌注设备结构简单、耗能低、高效,从根本上解决了复合空心砖浆料灌注问题,并已申请国家发明专利。根据复合空心砖各组成材料的厚度及导热系数,确定了泡沫混凝土最佳灌注厚度及位置并对砖结构进行了优化,制备出了干表观密度867kg/m~3、当量导热系数0.24W/(m·K)、吸水率18%、抗压强度5.35MPa复合空心砖,并已获得国家实用新型专利。 理论计算和实验测试了砌筑砂浆和配砖对烧结页岩空心砖自保温系统热工性能的影响,并在实际工程中利用热流计法实测了烧结页岩空心砖自保温墙体的传热系数和利用红外热像仪分析墙体内表面温度分布。保温砌筑砂浆砌体的传热系数比水泥砌筑砂浆砌体的传热系数降低13%;多孔配砖墙体内表面温度比实心配砖高0.5℃左右,保温砌筑砂浆砌筑的墙体的温度比普通水泥砂浆砌筑的墙体的温度高0.4℃左右。利用防护热箱法测试结果表明,玻化微珠砌筑砂浆砌筑的烧结页岩空心砖自保温墙体传热系数比水泥砌筑砂浆砌筑时降低了20%,选择12孔配砖的烧结页岩空心砖自保温墙体传热系数比实心配砖降低8%左右,因而烧结页岩空心砖自保温系统应选用砌筑型玻化微珠砂浆和多孔配砖。利用建筑节能分析软件分析了不同类型烧结空心砖砌体、不同类型砌筑砂浆、配砖对自保温墙体热工性能和建筑能耗的影响,结果表明保温砌筑砂浆和多孔配砖与节能型烧结页岩空心砖组成的自保温墙体的当量导热系数为0.32W/(m·K)、保温砌筑砂浆和多孔配砖与和复合烧结页岩空心砖组成的自保温墙体的当量导热系数为0.31W/(m·K),满足夏热冬冷地区建筑节能65%的设计标准要求。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU522.12

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晓璐;黄大宇;;节能多孔砖墙体热工性能的数值计算及应用分析[J];四川建筑科学研究;2010年04期
2 南艳丽;冯雅;谷晋川;王磊;;建筑热桥的数值模拟与实验研究[J];低温建筑技术;2007年03期
3 田红龙,丛树民,戴睿;珍珠岩尾矿烧结砖的实验研究[J];房材与应用;1999年06期
4 张双喜;张剑平;余才锐;王平;;粉煤灰挤塑泡沫复合砌块保温性能的优化研究[J];建筑节能;2007年03期
5 陈江;黄立维;顾巧浓;;造纸污泥热解特性及动力学研究[J];环境科学与技术;2006年01期
6 杨久俊,张海涛,张磊,黄明,林论;粉煤灰高强微珠泡沫混凝土的制备研究[J];粉煤灰综合利用;2005年01期
7 李临平;吴志根;李增耀;何雅玲;陶文铨;;粘土空心砖结构优化的数值模拟[J];工程热物理学报;2008年05期
8 石行波;霍冀川;李娴;雷永林;于兴华;贾陆军;刘佳奇;;动物蛋白发泡剂制备泡沫混凝土的研究[J];硅酸盐通报;2009年03期
9 郭恩震;砌块传热分析与合理应用[J];工业建筑;2002年11期
10 杨玮;;砂浆对石渣粉混凝土空心砌块墙体热工性能的影响[J];福建建筑;2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王海燕;复合墙体热工特性与能耗分析[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王翠花;泡沫混凝土制备相关技术研究[D];南京工业大学;2006年
2 蔡娜;超轻泡沫混凝土保温材料的试验研究[D];重庆大学;2009年
3 李文博;泡沫混凝土发泡剂性能及其泡沫稳定改性研究[D];大连理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭声波;;建筑物外墙保温用泡沫玻璃锦砖的研制[J];玻璃;2006年04期
2 胡修明;胡会文;陈志文;周丽君;;几种外墙外保温系统在五种情况下对比研究[J];长江工程职业技术学院学报;2010年01期
3 张剑波;吴勇生;张喜;何娟;;泡沫玻璃生产技术的研究进展[J];材料导报;2010年S1期
4 滕超;杨旗;彭红;;陶粒混凝土空心砌块孔洞结构的优化[J];材料导报;2011年S1期
5 李广良;郭伟国;赵融;史亚杰;;轻质泡沫混凝土的力学性能与唯象本构模型[J];材料科学与工程学报;2012年03期
6 伍峰;周少奇;陈杨梅;;造纸污泥资源化研究现状与前景[J];中华纸业;2009年07期
7 毛伟;文灵红;许建明;;单一保温墙体中典型热桥柱的传热影响区域及其节点优化[J];重庆建筑;2011年12期
8 董河毅;;烧结粉煤灰、煤矸石多孔砖在内保温体系的应用[J];太原城市职业技术学院学报;2010年11期
9 周伟;宋昌永;陈风雷;;钢结构住宅阳台热桥部位节能设计探讨[J];低温建筑技术;2010年05期
10 单星本;李家和;周运灿;;泡沫混凝土应用现状及在寒区应用前景[J];低温建筑技术;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙振平;杨洁;刘警;蒋正武;杨正宏;;泡沫混凝土生产应用现状及对砂浆提出的新要求[A];商品砂浆的科学与技术[C];2011年
2 向晓峰;徐晓伟;王全胜;王建勇;;超轻泡沫混凝土在某坑道塌空处理中的应用[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
3 张磊蕾;;我国自保温混凝土砌块的发展现状及研究方向[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
4 张磊蕾;;我国自保温混凝土砌块的发展现状及研究方向[A];房建材料与绿色建筑[C];2009年
5 王全杰;谭小军;;蛋白类发泡剂的研究进展及在皮革中的应用[A];2010年全国皮革化学品会议论文集[C];2010年
6 甘戈金;赵晚群;;混凝土发泡剂的研究进展[A];2013年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2013年
7 王香港;沈焱;刘红飞;毛荣良;周涛;;复合发泡水泥板专用添加剂的研究[A];2013年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2013年
8 孙诗兵;樊继业;牛寅平;田英良;;泡沫水泥等温吸湿吸水特性[A];2013年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2013年
9 李杰;刘离;黄义雄;王艳;;高强泡沫混凝土的制备技术研究[A];2013年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2013年
10 陈兵;胡华洁;刘宁;;基于生土材料的泡沫混凝土试验研究[A];2013年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尹秀琴;建筑外墙外保温系统性能与质量评价研究[D];华中科技大学;2010年
2 姜波;新建居住建筑节能管理制度研究[D];北京交通大学;2011年
3 张辉;低能耗建筑主动动态复合围护结构研究[D];华中科技大学;2011年
4 张琦;既有建筑节能改造管理研究[D];天津大学;2010年
5 李楠;夏热冬冷地区人员行为对住宅建筑能耗的影响研究[D];重庆大学;2011年
6 相玉琳;~60Coγ-ray/H_2O_2法与化学法对污泥蛋白发泡液性能的改善研究[D];天津大学;2011年
7 韩莹;寒冷地区住宅建筑物综合热惰性的研究[D];天津大学;2011年
8 李建光;小框体复合外墙保温隔热系统的研究与应用[D];郑州大学;2012年
9 郁文红;建筑节能的理论分析与应用研究[D];天津大学;2004年
10 孟宏睿;生态轻质水泥基墙体材料性能及密肋复合墙体弹塑性分析模型研究[D];西安建筑科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘永;纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块墙的研究与开发[D];山东农业大学;2010年
2 谭卓;充填保温材料对空心砌块墙体热工性能影响研究[D];浙江大学;2011年
3 于蕾;污水源热泵的设计及应用[D];山东大学;2010年
4 张艳;外墙保温系统的研究[D];太原理工大学;2011年
5 袁龙;粉煤灰页岩烧结制品高效节能的研究[D];武汉理工大学;2011年
6 刘祥;微振平台中激振器的设计建模与仿真研究[D];东北林业大学;2011年
7 张凝;造纸污泥及其混煤燃烧与酸性气体排放特性的试验研究[D];广东工业大学;2011年
8 刘洁;制革污泥制备陶粒的研究[D];山东轻工业学院;2011年
9 赵华磊;碳酸化钢渣混合造纸污泥制备建材制品机理研究[D];济南大学;2011年
10 吴昊泽;利用钢渣和造纸污泥吸收工业废气制备建材制品[D];济南大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨新科;从角蛋白提取胱氨酸水解终点的确定[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);1996年02期
2 刘荣辉,钱国平,郑健龙;周期性气候条件下沥青路面温度场计算方法研究[J];长沙交通学院学报;2002年02期
3 孙伟民;戴薇原;郭樟根;张怀金;张大长;;新型节能复合混凝土空心砌块砌体抗震性能的试验研究[J];地震工程与工程振动;2006年05期
4 傅秀章;夏热冬冷地区住宅能耗计算方法及程序实现[J];东南大学学报(自然科学版);2002年02期
5 张巨松,扬合,曾尤;国内外混凝土发泡剂及发泡技术分析[J];低温建筑技术;2001年04期
6 庞丽萍,王浚,张艳红;复合保温墙体传热研究[J];低温建筑技术;2003年04期
7 田学春;俞心刚;;用于加气混凝土轻质砌筑砂浆的影响因素[J];低温建筑技术;2008年01期
8 王武祥;泡沫混凝土在房屋建筑中的应用[J];房材与应用;1998年03期
9 王武祥;提高混凝土砌块保温性能的技术措施[J];房材与应用;1998年04期
10 谭月华;发展多孔混凝土促进墙材革新[J];房材与应用;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王焱;夏热冬冷地区住宅节能优化设计[D];东南大学;2003年
2 郁文红;建筑节能的理论分析与应用研究[D];天津大学;2004年
3 龙恩深;建筑能耗基因理论研究[D];重庆大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯余波;夏热冬暖地区建筑师用建筑能耗计算方法的研究[D];重庆大学;2001年
2 倪军;自动发泡液体系的研究及在油气开采中的应用[D];西南石油学院;2002年
3 赵淑敏;济南地区建筑热桥能耗分析与研究[D];西安建筑科技大学;2004年
4 刘洋;居住建筑能耗动态模拟研究与能耗计算软件的开发[D];天津大学;2004年
5 孙萍;节能住宅建筑能耗模拟研究[D];北京工业大学;2005年
6 王秀芬;加气混凝土性能及优化的试验研究[D];西安建筑科技大学;2006年
7 扈晓庆;采暖热计量的节能率研究及经济性分析[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 王翠花;泡沫混凝土制备相关技术研究[D];南京工业大学;2006年
9 林兴胜;纤维增强泡沫混凝土的研制与性能[D];合肥工业大学;2007年
10 蔡娜;超轻泡沫混凝土保温材料的试验研究[D];重庆大学;2009年
【相似文献】
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1 牛云辉;卢忠远;严云;何顺爱;周顺鄂;;泡沫混凝土整体现浇墙体工程应用研究[J];新型建筑材料;2011年03期
2 张双华;周连华;;轻质泡沫混凝土在现代工程建设中的应用[J];黑龙江科技信息;2003年04期
3 晓宇;;泡沫混凝土的发展趋势[J];建筑装饰材料世界;2008年08期
4 郑智华;;西德的一种泡沫混凝土[J];建筑节能;1981年06期
5 ;管道现浇泡沫混凝土保温层施工工艺[J];建筑技术;1982年01期
6 赵铁军,高倩,王兆利;大掺量粉煤灰对泡沫混凝土抗压强度的影响[J];粉煤灰;2002年06期
7 刘先明;;泡沫性混凝土[J];施工企业管理;1989年05期
8 潘志华,程麟,李东旭,贾元平,杨南如;新型高性能泡沫混凝土制备技术研究[J];新型建筑材料;2002年05期
9 刘正和;;中国混凝土与水泥制品协会泡沫混凝土分会成立——徐永模会长与分会徐洛屹理事长揭牌,企业参与踊跃[J];混凝土世界;2009年11期
10 李娟,王武祥;改善泡沫混凝土吸水性能的研究[J];混凝土与水泥制品;2001年05期
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1 曹斌照;许福永;;一种新的分析任意波导的傅立叶展开法[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
2 鲁大伟;阎勇;倪波;郭良民;;基于进化算法的隔框结构优化设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
3 郑作樵;金昕;;配筋钢纤维混凝土预制桩受力性能及工程应用[A];第四届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1995年
4 吴宏鑫;王颖;;非线性系统的特征建模方法[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
5 黄文元;姜勇杰;覃昌春;;橡胶沥青的技术特质及其在路面工程中的应用[A];中国公路学会2005年学术年会论文集(上)[C];2005年
6 邹宏军;;9Cr2Mo锻钢冷轧中间辊的堆焊修复及工程应用[A];全国轧辊技术研讨会论文集[C];2005年
7 佟艳群;符欲梅;陈伟民;朱永;徐谋;夏小泉;腾刚;杨红;辜建国;陈星;文斌;;光纤法珀应变传感器及其系统的应用研究[A];第十七届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2006年
8 鱼向荣;裴晓霞;;电热锅炉承压高温蓄热系统及其工程应用[A];“建设资源节约型、环境友好型社会”高层论坛论文集[C];2007年
9 严慧;;膜结构工程应用的新进展与发展前景[A];第三届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2003年
10 徐伟良;方垒;;钢结构住宅的结构体系组成与工程应用[A];钢结构工程研究(六)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2006年学术交流会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 方成;绿色节能电站实现工程应用[N];中国知识产权报;2008年
2 记者 王庆;钢铁工业环保工作应加强工程应用与转化[N];中国冶金报;2005年
3 薛庆 郭延辉 郭京育 赵霄龙;后张预应力孔道灌浆专用外加剂及其工程应用[N];中国建材报;2006年
4 江涛 刘滨 合肥水泥研究设计院环保工程公司工程师;LMC低压长袋脉冲袋式除尘器的设计与工程应用[N];中国建材报;2010年
5 建月;三大防水协会联合行动开展“全国防水材料工程应用调查”[N];中国建材报;2006年
6 钱慧群;三协会联合开展“全国防水材料工程应用调查”[N];中国建设报;2006年
7 广讯;建筑一体化太阳能技术工程应用研讨会在京召开[N];中国建材报;2006年
8 ;烽火通信3.2TDWDM系统关键技术及工程应用[N];人民邮电;2006年
9 通讯员 陈林波;狮凤山矿1718工程应用PLC控制技术[N];玉溪日报;2008年
10 教育部基础教育司 李天顺;应用和效益是最关键的生命线[N];中国教育报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢厚礼;烧结页岩空心砖自保温系统研究与应用[D];重庆大学;2012年
2 谭贤君;高海拔寒区隧道冻胀机理及其保温技术研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
3 刘刚;典型危险废物回转窑热处置特性和技术研究[D];浙江大学;2006年
4 祝云华;钢纤维喷射混凝土力学特性及其在隧道单层衬砌中的应用研究[D];重庆大学;2009年
5 孙波;项目管理方法在海洋工程中的应用研究[D];大连理工大学;2007年
6 王东阳;桥梁桩基承载特性的模拟试验法研究[D];长安大学;2006年
7 赵立军;低温污水生物强化处理技术应用研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 彭晖;预应力碳纤维片材加固钢筋混凝土受弯构件的性能研究[D];湖南大学;2006年
9 段振亚;锅炉烟气湿法脱硫理论与工业技术研究[D];天津大学;2006年
10 叶英;岩溶隧道施工超前地质预报方法研究[D];北京交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 滕超;烧结页岩空心砖自保温系统配套材料研究与应用[D];重庆大学;2012年
2 沈铁东;匹配层宽带换能器优化设计及工程应用[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 邹卫华;微机超高压并联电抗器保护的研究[D];华北电力大学(北京);2007年
4 关瑞斌;坚硬顶板水压力作用机理研究[D];西安科技大学;2008年
5 程恕;钢筋混凝土衬砌与网壳锚喷支护力学性能试验研究及工程应用[D];安徽理工大学;2008年
6 钱小军;图像质量评价的算法研究与工程应用[D];西安电子科技大学;2009年
7 王洪余;真空联合堆载预压法加固机理及工程应用[D];天津大学;2008年
8 袁平;逆向工程技术的研究与工程应用[D];昆明理工大学;2002年
9 温以华;粉煤灰泵送高性能混凝土的试验研究[D];山东大学;2006年
10 石瑾;MSBR污水脱氮除磷工艺试验研究及工程应用[D];同济大学;2007年
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