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承重保温型复合墙体的设计与研究

周小华  
【摘要】:夹芯复合墙体不仅具有外保温墙体的一些共性特点,还具有保护保温材料、保护主体结构、改善墙体潮湿情况、改善室内热环境质量等特点,适用于既对承重有要求,有对保温性能有要求的墙体结构,具有巨大的技术经济优势和非常广阔的前景。本论文设计研制在两预制的承重轻集料混凝土构件中浇注泡沫保温砂浆的夹芯复合墙体,通过对复合墙体的承重部分-引气型全轻轻集料混凝土、复合墙体的保温部分-泡沫保温砂浆,复合墙体的物理力学性能、热工性能进行系统研究以及微观结构的初探,探明了影响引气型全轻轻集料混凝土、泡沫保温砂浆、复合墙体性能的因素及其变化规律。 本论文进行的主要工作和取得的主要成果如下: 在参考轻集料混凝土配合比设计的基础上,通过研究陶粒种类、陶砂种类、水泥用量、粉煤灰掺量等对陶粒混凝土性能的影响,得出采用碎石形页岩陶粒和球形页岩陶砂,陶粒预湿工艺,材料配合比为水泥︰粉煤灰︰水︰陶粒︰陶砂=1︰0.15︰0.37︰1.32︰0.67时,可配制出容重为1240 kg/m~3,抗压强度达24.6MPa的全轻轻集料混凝土。通过研究引气剂在净浆中引入的含气量、对硬化净浆性能和孔结构的影响发现,单一引气剂的引气效果优于复合引气;在单一引气剂中,聚羧酸和月桂基的引气效果优于松香酸钠。在全轻轻集料混凝土的基础上添加月桂基引气剂,可制得容重为1110kg/m~3、28天抗压强度为18.8MPa、导热系数为0.38W/m·K的引气型全轻轻集料混凝土。 研究了粉煤灰掺量、水胶比、发泡剂种类和用量对泡沫保温砂浆性能的影响,得出选用动物蛋白型发泡剂,泡沫保温砂浆材料配比为:粉煤灰掺量为水泥用量的15%、水胶比为0.55、发泡剂掺量为800L/m~3,可制备出容重为620kg/m~3、抗压强度为1.9MPa、导热系数为0.18W/(m·K)的泡沫保温砂浆。 研制了一种在两等厚的全轻轻集料混凝土中间浇注泡沫保温砂浆的无拉接件承重保温型夹芯复合墙体,对不同保温层厚度、不同物理嵌合方式的夹芯复合墙体的正面抗压强度、侧面抗压强度、劈裂抗拉强度和热工性能进行研究。结果表明,设计墙体厚度为150mm时,虽然影响复合墙体抗压强度和劈裂抗拉强度的因素有所不同,但均为当保温层厚度为40-50mm,采用单齿结构复合方式,齿形宽度为50-60mm时,复合墙体的抗压强度和劈裂抗拉强度较高,分别可达8MPa和1.2MPa,满足MU7.5强度等级墙体材料的要求;同时墙体传热系数k约为1.3W/(m~2·K),热惰性指标D约为4.15,满足夏热冬暖地区居住建筑节能50%对外墙的热工设计要求。


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