预拌玻化微珠保温砂浆技术性能研究

首先对预拌玻化微珠保温砂浆导热系数这一最重要的保温性能进行机理分析、理论计算。对预拌玻化微珠保温砂浆主要力学性能指标——抗压强度及施工技术性能指标做了理论分析,提出了预拌玻化微珠保温抹灰砂浆、砌筑砂浆及地面砂浆的抗压强度、稠度、保水率、凝结时间及施工养护条件技术性能指标值。     

不同水胶比对玻化微珠保温砂浆性能的影响

研究了当水胶比分别为1.2,1.3,1.4和1.5时,玻化微珠保温砂浆的干燥收缩、抗压强度、抗折强度、干密度、导热系数等性能指标.通过压汞试验和SEM扫描电镜分析,从微观角度进一步揭示了玻化微珠保温砂浆的性能指标随水胶比变化的原因.试验结果表明:玻化微珠保温砂浆的干燥收缩随着水胶比的增大呈现明显增大的趋势;当水胶比一定时,玻化微珠保温砂浆的干燥收缩早期增长速率较快,后期增长速率较慢;当水胶比分别为1.3,1.4和1.5时,玻化微珠保温砂浆的抗压强度、抗折强度、干密度、导热系数与水胶比为1.2时相比均有了较为明显的变化,抗压强度分别下降了13.1%,40.0%和73.8%;抗折强度分别下降了18.8%,35.7%和77.7%;干密度分别减小了8.3%,19.4%和33.3%;导热系数也分别下降了4.6%,11.3%和21.4%.玻化微珠保温砂浆的各项性能随着水胶比的变化,产生了明显的变化.通过压汞试验和SEM分析发现,随着水胶比的增大,玻化微珠保温砂浆内部孔隙增多.     

基于球型填充相复合材料有效导热系数的计算

文章运用数值单元体法建立了计算填充二硫化钼聚甲醛基复合材料有效导热系数的模型,提出了用有限元法和用求单元体模型的等效热阻来确定该复合材料等效导热系数2种计算方法,通过计算表明2种方法的计算结果比较接近,并运用上述方法研究了二硫化钼含量对聚甲醛基复合材料导热系数的影响规律.     

玻化微珠砂浆复合聚氨酯防火外保温体系的研究

利用膨胀玻化微珠保温防火砂浆与低密度的聚氨酯保温层复合的方法,得到玻化微珠砂浆复合聚氨酯防火外保温体系,并按"温差渐变,逐层过度,分散应力,逐层释放"的原理来提高体系中聚氨酯保温层的防火性能与耐老化性能.通过实验,研究了膨胀玻化微珠、粉煤灰、乳胶粉、生石灰、纤维对保温防火砂浆的性能的作用,得到了合理的配合比,研制出膨胀玻化微珠保温防火砂浆模板和固定模板体系.     

引气型玻化微珠粉煤灰保温混凝土抗压强度和导热系数试验研究

以玻化微珠和粉煤灰为变量,测试引气型保温混凝土的力学性能和热工性能.试验结果表明:引气型玻化微珠粉煤灰保温混凝土抗压强度数值区间为13.9～35.4MPa,导热系数数值区间为0.371～0.432W/(m·K);抗压强度与导热系数呈现相同的变化规律;随玻化微珠和粉煤灰掺量的递增,混凝土抗压强度与导热系数呈现先增大后降低的变化规律;当玻化微珠掺量为20%和粉煤灰掺量为10%时,保温混凝土抗压强度为35.4 MPa,导热系数为0.432 W/(m·K),同时满足承重与保温一体化的双向性能要求.     

泡沫型多孔介质等效导热系数的计算

该文根据泡沫状多孔材料的结构特点,建立了一种简化的单元体模型,利用最小热阻法分别导出连通孔型多孔材料气固两相的综合导热系数、辐射等效导热系数和材料总等效导热系数的计算公式。将计算结果与不同来源的实验数据进行比较,结果表明,公式计算值与相应材料的实验值有较好的一致性,同时合理反映出热辐射在多孔介质传热中的重要作用。该文所得计算公式简单方便,具有一定实用价值。     

膨胀玻化微珠保温砂浆在外墙外保温施工中的应用

阐述膨胀玻化微珠保温砂浆的特性;并通过对目前建筑市场上广泛采用的EPS(XPS)保温板、胶粉聚苯颗粒保温浆料与膨胀玻化微珠保温砂浆作对比分析,并以工程实例介绍膨胀玻化微珠保温砂浆在外墙外保温施工中的应用技术.     

自保温再生混凝土的配合比优化设计

研究了不同再生细骨料取代率和玻化微珠体积掺量对再生保温混凝土性能的影响.对28 d龄期各组试块的立方体抗压强度、导热系数和密度进行了测试,对试验结果进行了分析,综合28 d立方体抗压强度和导热系数两个指标对自保温再生混凝土的配合比进行了优化.结果表明:随玻化微珠体积掺量增加,28 d立方体抗压强度、导热系数和密度均降低;再生细骨料取代率和玻化微珠体积掺量同28 d立方体抗压强度、导热系数和密度的关系可由多项式拟合;再生细骨料取代率为50%、玻化微珠体积掺量为110%时的配合比为优化配合比.     

玻化微珠级配对玻化微珠保温混凝土性能的影响

为了选定最优的玻化微珠级配,在 C35玻化微珠保温混凝土配合比的基础上,选用6种不同级配的玻化微珠制成6组保温混凝土,分析保温混凝土的坍落度、离析与泌水情况、抗压强度和导热系数。结果表明：随着玻化微珠级配的减小,玻化微珠的容重越来越大;保温混凝土的坍落度越来越小,经时损失不断增大,流动性比较差,无离析和泌水现象,黏聚性和保水性良好,抗压强度越来越大,导热系数先减少后增加。最终选用的玻化微珠的级配为1．5～3．5 mm,容重为85～90 g／L。     

纤维对玻化微珠保温砂浆的性能影响研究

在玻化微珠保温砂浆中添加玻璃纤维、聚丙烯纤维,研究纤维掺量、长度和纤维种类等因素对玻化微珠保温砂浆性能的影响.试验结果表明:添加纤维对玻化微珠保温砂浆的力学性有一定改性作用,纤维长度和种类的不同会对砂浆产生不一样的效果,当玻璃纤维长度为6mm时,对玻化微珠保温砂浆的抗拉强度改善效果最好.本文研究结果可为纤维在保温砂浆的应用提供一定的参考.     

双层保温热力管路的数值计算

为了求解热力管路双保温层经济厚度,综合考虑了各种约束条件,用Visual Basic 6.0语言设计了求解程序,因为保温材料的导热系数随温度而变化,采用迭代法求解了每层材料的平均温度,并给出了计算程序。通过ANSYS12.0软件模拟了管路横截面温度场,绘制了管路径向温度变化曲线,分析得出,在内外层保温材料厚度相同且均满足工程实际耐热性与抗压性等条件下,导热系数较小的材料放在内层相比于放在外层来说,单位管长散热量较少。     

基于分形理论的石墨泡沫新材料导热系数

新型导热材料石墨泡沫具有很好的热物理性质.文中应用分形理论讨论了这种新型多孔材料的分形特性,并在此基础上建立了石墨泡沫材料的导热模型.采用热阻法给出了石墨泡沫材料的等效导热系数的关系式.在空腔边长为200～500μm,对应的体孔隙率为82%～73%条件下,计算了石墨泡沫的体积分形雏数和等效导热系数.这种新的研究方法对多孔材料热物性研究有一定指导意义.     

保温砂浆外墙外保温系统在不利条件下温度变化规律

为得到保温砂浆外墙外保温系统耐候性保温效果及机理,对其进行耐候性试验,通过布点监测得到各构造层瞬态温度场,计算各层温度变化率及层间温度衰减系数,以对比不同结构层温度变化程度及保温能力。结果表明:在热雨循环15～70℃温度范围内,基层温度最大变化幅度仅为9.12℃,在热冷循环-20～50℃温度范围内,基层温度最大变化幅度仅为28.21℃,其温度改变幅度相较于另外两层明显平缓;基层与保温层层间温度衰减系数明显大于保温层与饰面层。可见系统保温性能优良,保温砂浆层是主要保温结构。     

基于空心球聚合体的多孔介质有效导热系数的两种模型

根据硬硅钙石型微孔硅酸钙的结构特点,将其简化成空心球聚合成的多孔介质,建立了点接触空心球壳与面接触空心立方体两种单元体模型.采用一维热传导分析,推导出有效导热系数的理论计算公式.计算结果表明,模型计算值与硅酸钙实验值有较好的一致性.理论模型可应用于与微孔硅酸钙具有类似结构的多孔介质导热系数的估算.     

建筑构件热阻计算方法

针对空心砌块平均热阻理论计算方法的简单近似性,分析了其计算结果的不确定性,提出用CFD数值模拟、采用有限体积法的计算方法分析建筑构件的热工性能.并分别运用热流计法与热箱法对某内插保温层混凝土空心砌块进行热阻测试,以检验理论计算方法与数值模拟计算方法的准确性.通过理论计算、数值模拟及试验验证分析得到:采用理论计算方法分析建筑构件热工性能具有不确定性,所得结果与热流计法和热箱法的试验结果误差分别为36.6％和33.8％;采用CFD数值模拟方法计算结果误差分别为0.3％和2.4％,表明该方法对建筑构件热工性能的计算不仅能够满足精度要求,还具有应用范围广、结果直观等优点.     

基于最小热阻理论的混凝土导热系数计算模型

针对传统混凝土导热系数计算模型机械地按照混凝土组成来划分热流途径而导致计算结果偏大的问题,基于最小热阻理论,并考虑到混凝土中孔隙作用,对传统混凝土导热系数计算模型进行了改进.通过引入传热面积比例系数的方法,使混凝土中热流途径的划分不仅满足了混凝土组成的要求,而且满足了最小热阻理论.采用该模型分别计算了8种混凝土的导热系数,其计算结果与实测结果的误差率在-14.0%～+5.1%范围内,而Harmathy模型和Campbell-Allenand Throne模型的计算结果与实测结果误差率分别在4.9%～29.3%和11.0%～32.1%范围内.相比于传统的混凝土导热系数计算模型,基于最小热阻理论建立的混凝土导热系数计算模型精度有了较大的提高.     

掺加煤矸石的玻化微珠保温混凝土早期强度试验研究

为了探讨煤矸石玻化微珠保温混凝土结构的施工措施,确保其在施工过程中有很好的质量和安全性能,对其早期抗压强度进行了研究。试验采用强度等级为C35的混凝土配合比,以煤矸石代替部分碎石进行试验。试验结果表明:煤矸石玻化微珠保温混凝土的早期强度随时间发展较快,为该混凝土结构的应用提供了安全性保障;基于普通混凝土早期抗压强度计算公式,探讨了适用于煤矸石玻化微珠保温混凝土的早期抗压强度计算公式,提出了该混凝土早期抗压强度计算方法。     

碳纳米管复合材料的有效热导率

考虑到碳纳米管的空间取向分布特征,建立了碳纳米管复合材料的有效热导率模型。根据Maxwell理论,推导出了计算碳纳米管复合材料有效热导率的简单公式。应用实例表明,该模型能够很好地解释在碳纳米管纳米流体中观察到的热导率异常增加现象,还可以用来分析纳米管复合材料的渗流性质,而且理论计算结果与实验结果吻合较好。     

绝热层对钢包热行为的影响

建立了基于有限元法的钢包二维传热模型,运用Ansys软件对钢包在不同绝热层厚度情况下的热状态及保温性能分别进行了模拟计算.有绝热层的钢包可以明显地提高自身的保温性能,且随着绝热层厚度的增加,保温效果愈加突显,但幅度越来越小.与无绝热层的钢包相比,在绝热层厚度达到20 mm时,钢包预热时间缩短约1 h,节约煤气消耗1000 m3,降低钢水温降约6℃.在热饱和阶段,钢包外壁温度平均降低了100℃,包壁散热减小,1h可以节能1255680kJ,折合标准煤43kg.最后利用现场实测数据进行了验证,结果表明模拟结果正确可信.