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1、新型墙体材料传热性能优化新型墙体材料传热性能优化摘要摘要近年来国家加大了对粘土使用的限制，旨在节约资源，开发和利用废弃物料已成必然趋势，而墙体材料又是在建筑使用中占用比例最大的一类材料，因此有效的开发和利用废弃资源用于墙体材料中也成必然趋势。本文主要介绍了新型复合墙体材料的研究方法、研究步骤。对于炉渣混凝土新型复合保温砌块的生产、养护、性能测试有较深的了解。通过对炉渣混凝土的配合比设计、对砌块的块型设计等来提高复合保温砌块的保温隔热性能。通过对填充材料的选用使砌块具有良好的防火性能。设计出具有实际生产价值和应用价值的新型墙体材料。关键词：关键词：墙体 复合保温砌块 炉渣混凝土 保温隔热 防火安
2、徽建筑工业学院本科生毕业论文IIOptimization of Heat Transfer Performance of Wall AbstractThe state has increased the use of clay to save resources in recent years.Developing the utilization of waste materials has become an inevitable trend.Wall material is used in building the largest proportion in the occupation
3、of a class of materials, so use of waste resources as wall materials is inevitable.This paper describes a new type of composite wall material research methods, research procedures. The new compound thermal insulation slag concrete block production, maintenance, performance testing have a deeper unde
4、rstanding. Through the slag concrete mix design, block design to improve thermal insulation performance. Through the use of filling materials to improve the performance fireproof. Designed new wall materials of the actual production value and application.Key words: Wall Composite thermal-insulating
5、blocks Slag concrete Thermal- insulation Fireproofing目录目录摘要IAbstract.II前言.1第一章 总论31.1 选取该课题的意义31.2 国内外研究动态31.3 各类墙材保温材料性能分析41.3.1 外粘苯板 .41.3.2 钢丝网架聚苯乙烯板外保温 .51.3.3 高保温砌块保温墙体 .61.3.4 砌体结构夹芯保温墙体 .71.3.5 轻钢骨架预制外保温墙板 .71.3.6 内保温 .71.4 复合保温砌块81.4.1 砌块规格及块型种类 .81.4.2 砌块壁肋厚度及锥度 .81.4.3 确保砌块砌筑后的芯柱尺寸 .91.4.4
6、 孔形与孔洞率 .101.4.5 复合保温砌块养护工艺 .10第二章 复合保温砌块设计 122.1 复合保温砌块规格 12安徽建筑工业学院本科生毕业论文IV2.1.1 复合保温砌块的块型 .122.1.2 孔洞形状的选择 .142.1.3 孔排数的选择 .142.2 本实验砌块块型最终选择 15第三章 试验原材料及试验方法 163.1 炉渣混凝土 163.1.1 炉渣混凝土对原材料的要求 .163.1.2 原材料来源 .173.1.3 原材料的准备 .173.2 炉渣混凝土配制 183.2.1 炉渣混凝土试验方法 .183.2.2 计算试验所需材料用量 .183.2.3 加气混凝土块制作方法
7、.193.3 试验方法 203.3.1 制作砌块 .203.3.2 传热系数的测定 .213.3.3 强度的测定 .24第四章 试验结果与讨论 254.1 传热系数的测定结果 254.2 传热系数测定结果讨论 254.2.1 试验内讨论 .254.2.2 综合影响结果讨论 .254.3 强度的测定 27谢辞 .28参考文献 .29前言前言根据国家建设部、国家建材局统计资料，我国房屋建筑材料中70%是墙体材料，其中粘土砖占据主导地位，生产粘土砖每年耗用粘土资源达10多亿立方米，约相当于毁田50万亩，同时，我国每年生产粘土砖消耗7000多万吨标准煤，不仅增加墙体材料的生产能耗，而且导致新建建筑的采
8、暖和空调能耗大幅度增加，严重加剧了能源供需矛盾。国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知(国办发200533号)明确规定，到2010年底，所有城市禁止使用实心粘土砖，全国实心粘土砖年产量控制在4000亿块以下。国家政策的导向，无疑给新型墙体材料提供了广阔的发展空间。世界各国开展建筑节能无不首先抓建筑围护材料的革新，一些发达国家早在六十年代就开始改用保温性能好、生产能耗低的新型墙体材料替代传统墙体材料。在建筑中，外围护结构的热损耗最大，外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个重要环节，发展外墙保护技术及节能材料是建筑节能的主要方法
9、之一。按照选用材料的不同，建筑物外墙保温材料分为单一墙体材料和复合墙体材料。单一墙体材料，如空心砌块、加气混凝土等，导热系数较大，一般为高效保温材料的20倍，随着我国建筑节能65%标准越来越广泛地推行，单一材料墙体已不能满足保温隔热的要求，更多采用承重材料与高效保温材料组合而成的复合墙体材料。复合墙体材料很好地结合了两种材料的特性，既不会使墙体材料过厚过重，又具有保温隔热特性，因此复合墙体材料是一种使用前景广阔的新型节能材料。同时，节能材料与外墙保温技术的发展是互为促进的，节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合，才能真正发挥其作用。由于节能材料的不断革新，外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视
10、。目前，外墙保温技术主要包括外墙外保温系统、外墙内保温系统和外墙自保温系统三种，其中外墙外保温系统在节能建筑围护结构中应用广泛，在保温功能等方面存在较大优势，但由于其系统构造较复杂，对原安徽建筑工业学院本科生毕业论文2材料及系统性能要求较高，难以实现与建筑同寿命，防火性能存在较大缺陷等不足，制约了建筑节能工程质量水平的进一步提高。墙体自保温技术与其它的墙体保温方式相比具有构造简单、适应传统施工习惯、外墙饰面多样化、减少有机保温材料对环境污染等优良特点，同时满足保温隔热与建筑围护或承重的要求，又能较好的解决围护结构保温系统的安全性和耐久性问题，保持与建筑物相同使用寿命，节约了工程造价。因此，开发
11、新型自保温墙体材料，符合国家政策和建筑工程实际的发展趋势。第一章第一章 总总论论1.1 选取该课题的意义选取该课题的意义鉴于现有的复合保温砌块块型存在四大缺点：（1）大多数不能通过砌块成型机一次复合而成，需采用人工方式将其复合；（2）仅是延长传热路径，而未彻底阻断冷桥；（3）砌筑时，复合的保温板处会产生灰浆冷桥，导致墙体保温效果不佳；（4）很多保温砌块不具有防火的性能，容易造成火灾。所以，通过对复合保温砌块的原料设计，孔洞率设计等改善其保温隔热性能，通过在孔中加入加气混凝土块使砌块具有良好的防火性能，从而得到性能更加优越的复合保温砌块。1.2 国内外研究动态国内外研究动态混凝土砌块属于非烧结性
12、的块材。它是由胶凝材料、骨料按一定比例经机械成型、养护而成的块材。在材料组成上有以砂石作骨料的混凝土承重空心砌块；以浮石、火山渣、天然煤矸石为骨料的轻骨料混土砌块、保温砌块、装饰砌块、铺路混凝土砌块,近年来又研制出大掺量粉煤灰砼承重砌块等。如以砌块的尺寸划分则有小型混凝土空心砌块，小型空心砌块又按厚度划分为190mm和290mm两大系列。而每种系列又包括标准砌块、辅助砌块等多种形式，由此而组砌成各种各样的建筑物。可见把砌块叫作一种类似“魔方”的建筑材料或“万能型”的建筑材料并不过分。因为它为建筑师提供了建筑设计所需的最广泛的可能性和选择。砌块结构是在砖结构基础上发展起来，由混凝土取代粘土，它既
13、保留了传统材料砖结构取材广泛、施工方便、造价低廉的特点，又具有强度高延性好的钢筋混凝土结构的特性，它是唯一融砌体和混凝土性能于一体的一种新型材料。国内外的实践，特别是美国的实践已经证明，砌块已成为一种最具竞争力的建筑材料之一。5自1866年美国人哈契逊获得第一个空心砌块专利以来，混凝土空心砌块已在100 多个国家得到广泛应用。西方国家在混凝土空心砌块保温性能方面的研究成果颇丰安徽建筑工业学院本科生毕业论文4，如美国研制出TB型复合保温隔热砌块，加拿大研制出IMSI复合保温隔热砌块，波兰研制出U型咬合式复合保温砌块，芬兰研制出三明治式复合保温隔热砌块等。近年来，为了适应建筑节能的要求，我国在复合
14、保温砌块方面的研究有很大进展，一些企业从国外引进或自主研发出复合保温砌块生产线及复合保温砌块块型，其产品已广泛用于框架结构建筑、多层混凝土小型空心砌块建筑和配筋小型空心砌块建筑。4我国混凝土砌块结构的应用虽然也有30多年的历史，但由于国情和经济政策等方面的原因，应用水平较低(仅限于多层)，应用范围较窄，各地发展不平衡，砌块的应用数量，在整个墙体材料总量中所占的比例不足10%。从国外砌块的发展和我国近来墙改方向看，砌块作为粘土砖的首选替代材料已成定局，人们对砌块和砌块建筑的质量、功能和效益等方面将提出更高的要求。但是和国外发达国家相比，我国砌块结构的发展尚处在初级阶段，我国目前砌块生产能力虽然已
15、达1.2亿m3，而年产量仅有4000多万m3，推广应用尚有许多工作要做，如扩大砌块结构的应用范围，增加砌块的品种和功能，完善和建立砌块建筑结构的配套技术，标准等。由于近年来多起建筑保温火灾事件的发生，引发了各界对保温防火的思考，保温材料的防火性能史无前例的引起了业内各界的高度重视。然而，很多保温材料起火都是在施工过程中产生的，如：电焊、明火、不良的施工习惯。这些材料在燃烧过程中不断产生的融滴物和毒烟，同时释放出来的氯氟烃、氢氟碳化物、氟利昂等气体对环境的危害也不可忽视。为此，住房和城乡建设部和公安部于2009年9月25日联合发布了民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定公通字200946号文通
16、知。保温设计过程中防火性能更好、保温性能出色系统更能赢得市场的认可。1.3 各类墙材保温材料性能分析各类墙材保温材料性能分析1.3.1 外粘苯板外粘苯板外粘苯板保温效果是当前所有保温技术中最好的,而且根据对哈尔滨市和北京市建筑市场价格的调查得出,在达到相同保温效果时与其它保温技术相比价格最低,但存在以下问题：一防火性能差。二高层建筑保温层的抗风压特别是抵抗负风压不安全。三用于外粘苯板的胶和塑料胀钉是高分子材料,随着时间的推移将老化变脆,耐久年限有限,达不到我国规定使用寿命不低于25年的规定。四外粘苯板不能满足在建筑外墙上外贴釉面砖的需求,因万一发生火灾或年限过长,粘结胶和塑料膨胀钉到了使用年限时变硬、变脆,就会有釉面砖脱落的危险,因此在国标及地方标准中都要求外粘苯板的外装修是涂料。在哈尔滨市外粘苯板墙刷涂料的工程很少,有大量的工程采用外粘苯板保温但是却用釉面砖装饰,存在不安全的隐患,甚至有建筑高度100米的高层建筑也用外粘苯板保温镶贴釉面砖装饰。五施工质量的控制难度较大：一是对胶、耐碱网格布和塑料胀钉等材料的质量要求较高
