玻化微珠保温混凝土抗压强度与导热系数研究

随着全球能源危机的日益加剧和我国节能减排等相关政策的大力推行,开发研制节能型的新的建筑结构体系成为土木工程领域的重要课题。提出了一种新型保温混凝土——玻化微珠保温混凝土,该混凝土是一种既具有一般混凝土的物理力学性能,同时又具有保温性能、绿色、环保的高效益生态建筑材料。通过混凝土的正交试验,分析了相关因素对混凝土的导热系数和抗压强度的影响规律,验证了在混凝土中掺加一定数量的玻化微珠配制玻化微珠保温混凝土的可行性。     

玻化微珠保温砌块材料配合比正交试验研究

玻化微珠免烧结免蒸养保温砌块(双免保温砌块)是以粉煤灰为主要原料,加入适量玻化微珠掺和料、水玻璃、水泥等掺料,并加入外加剂激发粉煤灰的活性,采用压制成型,并经自然养护而制成的新型建筑材料,其中,粉煤灰的掺量一般为70%左右。通过测试玻化微珠保温砌块材料的强度和发展规律,探讨了该保温砌块中各掺料的最佳配合比及基本性能与粉煤灰的水化硬化机理的关系。     

玻化微珠对纳米保温混凝土抗压强度分布特征影响

通过使用太原理工大学实验室的DYE—2000数字压力试验机对294块立方体试块做抗压强度试验,主要研究了玻化微珠含量分别为30%、70%、130%(体积分数)的纳米玻化微珠保温承重混凝土抗压强度及概率分布特征。根据试验数据,得到了不同玻化微珠含量的纳米玻化微珠保温承重混凝土抗压强度的均值、标准差以及变异系数;同时通过正态分布模型对纳米玻化微珠保温承重混凝土的抗压强度的分布进行了检验;研究表明,不同玻化微珠含量对纳米玻化微珠保温承重混凝土抗压强度的变异系数影响不大;当显著性水平α=0.05时,可以用正态分布模型描述不同玻化微珠含量的纳米玻化微珠保温承重混凝土抗压强度的概率分布规律;最后根据统计分析和Bayes估计的结果,对C30纳米玻化微珠保温承重混凝土抗压强度的标准差给出了建议取值。     

冻融作用下玻化微珠保温混凝土的劈裂抗拉性能试验

在保温混凝土优化配合比的基础上,选定水灰比、水泥用量、砂率和外加剂掺量四个影响因素,设计正交试验,采用快冻法对混凝土进行0、15、30、50次冻融循环,观察各组试件表面剥蚀情况,确定混凝土强度及其退化特征。试验结果表明,0.50为最佳水灰比,经过50次冻融循环作用后,强度下降为初始值的66.7%。建立了冻融后保温混凝土劈裂抗拉强度值与冻融循环次数之间线性函数关系,并通过极差分析确定了水灰比是影响混凝土冻融后强度的主要因素。     

秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土抗冻融试验研究

为探索冻融循环下秸秆粉末、聚丙烯纤维和玻化微珠对保温混凝土导热性能的影响,采用正交试验设计16组保温混凝土并进行抗压强度、抗拉强度和导热系数的试验测试,分析秸秆粉末体积率(因素A)、玻化微珠代砂体积率(因素B)、聚丙烯纤维体积率(因素C)对秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土导热系数变化和质量损失的影响。结果表明,随冻融循环次数增加,混凝土隔热能力和质量均不断降低;80次冻融循环后导热系数平均增大49.97%,质量损失平均降低37.93%。极差分析表明,对导热系数的影响顺序为：因素A>因素B>因素C,对质量损失的影响顺序为：因素A>因素C>因素B。冻融循环下,秸秆纤维对保温混凝土导热系数、质量损失的影响较其他掺合料明显,并可有效延长热量传递路径,提高保温效果。     

玻化微珠保温混凝土的抗折强度试验研究

为了研究玻化微珠保温混凝土的抗折强度,设计了玻化微珠保温混凝土和普通混凝土抗折试验标准试件,并对折断后的玻化微珠保温混凝土抗折试件进行抗压试验,获取同一试件的立方体抗压强度。分析了玻化微珠保温混凝土的抗折破坏形态,回归了玻化微珠保温混凝土抗折强度与立方体抗压强度的经验关系式。试验与分析结果表明:玻化微珠保温混凝土与普通混凝土的抗折破坏形态基本一致,破坏均为粗骨料与水泥浆凝胶体间的粘结破坏;玻化微珠保温混凝土的抗折强度略高于普通混凝土;玻化微珠保温混凝土抗折强度与抗压强度关系式可为玻化微珠保温混凝土的结构设计提供理论参考。     

引气型玻化微珠粉煤灰保温混凝土性能试验研究

以轻集料玻化微珠和工业废弃物粉煤灰制备引气型玻化微珠粉煤灰保温混凝土﹒利用正交试验方法,测试玻化微珠和粉煤灰在不同掺量下引气型玻化微珠粉煤灰保温混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度,得出其最优掺量,并测定该掺量下混凝土试件的导热系数﹒试验结果表明:当玻化微珠掺量为20%、粉煤灰掺量为10%时,引气型玻化微珠粉煤灰保温混凝土抗压强度为35.4MPa,劈裂抗拉强度为2.15MPa,导热系数为0.431 73 W/(m·K),力学性能和热工性能均能达到我国建筑墙体材料的设计标准,满足建筑节能需求﹒     

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。     

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.     

石屑代砂在玻化微珠保温混凝土中的试验研究

在C35玻化微珠保温混凝土配合比的基础上,将石屑以0、20%、40%、60%、80%、100%的质量替代率替代河砂,通过分析六种不同石屑替代率对玻化微珠保温混凝土流动性、黏聚性、保水性、抗压强度和导热系数的影响,综合确定石屑代砂的最优替代率。试验结果表明:随着石屑替代率的增加,保温混凝土的流动性和黏聚性逐渐变差,但保水性良好;保温混凝土的抗压强度大体上呈增加趋势,而导热系数几乎没有变化;综合分析确定石屑代砂的替代率为60%时,保温混凝土的工作性、抗压强度和导热系数比较好。     

玻化微珠保温混凝土墙体温度场数值模拟与分析

为了对比玻化微珠保温混凝土墙体与普通混凝土墙体、包含保温层的普通混凝土墙体的传热性能,通过ANSYS软件模拟分析了3种墙体在某地区夏冬季极端气候环境下的内部稳态温度场分布,以及关闭室内调温设备之后墙体内部瞬态温度场随时间的变化情况,同时与试验实测结果进行对比。结果表明:本文所提出的模拟分析数据与实测数据符合较好,玻化微珠保温混凝土的保温效果与复合有外保温层的普通混凝土墙体保温效果接近,用作建筑围护结构时,其对外界温度的阻隔作用远优于普通混凝土。     

背散射电子图像法分析玻化微珠对加气混凝土的改性机理

作为粉煤灰加气混凝土的主要产物,托贝莫来石晶体量的变化对加气混凝土的强度、干密度和保温性能有一定的影响。通过对普通灰加气混凝土和玻化微珠改性灰加气混凝土BSE图形的分析处理,计算出两种混凝土中晶体和胶体的体积率,发现玻化微珠改性灰加气混凝土的胶体是普通灰加气混凝土的1. 5倍。结合SEM照片分析可知改性后的加气混凝土中托贝莫来石晶体变小,孔隙分布均匀,从而改善了加气混凝土的保温性能。分析结果从微观上解释了玻化微珠对加气混凝土的改性机理,而图像法则为水化产物的定量分析提供了科学依据。     

烧结粉煤灰轻质承重砖研究

研究了以粉煤灰为主要原料,石灰、石膏作掺合料,不掺粘土的烧结粉煤灰轻质承重砖的配制工艺、性能及影响性能的主要因素.结果表明:在不掺粘土的粉煤灰烧结砖中,粉煤灰最大用量可以达94%,砖的强度高于10 MPa,表观密度1 200 kg/m3～1 300 kg/m3,其它各性能均优于同等级的粘土砖.     

膨胀玻化微珠/热固性树脂轻质复合材料研究

为提高膨胀玻化微珠的强度,本文采用热固性脲醛树脂对膨胀玻化微珠进行表面改性,研究了脲醛树脂用量对膨胀玻化微珠筒压强度、体积吸水率和导热系数的影响;同时为扩展膨胀玻化微珠的应用范围,探讨了以热固性酚醛树脂作为粘结剂制备的酚醛树脂/膨胀玻化微珠二元复合板材的力学性能和热学性能。结果表明:脲醛树脂对膨胀玻化微珠的增强效果明显,在脲醛树脂和膨胀玻化微珠的质量百分比仅为20%时其强度提高1.98倍,可显著改善膨胀玻化微珠后期产品的使用性能;酚醛树脂/膨胀玻化微珠二元复合板材具有较低的导热系数和体积密度,其体积密度低于200Kg/m3,导热系数小于0.050W/(m.K),属于轻质复合板材,具有较好的力学性能和保温效果,同时还具有阻燃防火和绿色节能的优异性能。     

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.     

整体式玻化微珠混凝土保温隔热建筑的时程分析

利用有限元软件ANSYS建立三维有限元模型,对整体式玻化微珠混凝土保温隔热建筑试验楼进行了时程分析.计算分析发现,试验楼层位移变化为剪切型,在EL Centro波和人工波作用下,结构的位移和底层剪力均较大.分析结果表明,试验楼抗震性能良好,满足抗震规范要求.     

浅谈中空玻化微珠无机保温砂浆火灾危险性及应用

介绍中空玻化微珠无机保温砂浆的成分,保温效果,火灾危险性以在外墙保温中的应用     

剪跨比对玻化微珠保温混凝土剪力墙抗震性能影响研究

采用拟静力试验及ABAQUS有限元模拟的方法对五种不同剪跨比剪力墙的抗震性能进行分析,对比了不同剪跨比剪力墙的破坏形态、承载力、位移、延性性能及荷载—位移滞回曲线等抗震性能指标。研究结果表明:剪跨比是玻化微珠保温混凝土剪力墙抗震性能的重要影响因素,剪跨比越大,剪力墙屈强比越小,安全储备能力越高,延性系数越大,结构延性越好,后期刚度越稳定,耗能能力越强,承载力越小。当剪跨比在1.24~1.8之间时,剪力墙延性较好,承载力较高,抗震性能较理想。研究结果可为玻化微珠保温混凝土剪力墙结构设计提供试验支撑和理论依据。     

粉煤灰承重砖的研制

研制了一种粉煤灰固化剂 ,进行了采用该固化剂试制粉煤灰承重砖的实验室试验 ,考察了影响粉煤灰承重砖性能的主要工艺参数 ,利用该固化剂胶结粉煤灰 ,并以自然煤矸石为骨料 ,可得到强度高于等级为 MU 15的固化砖。     

粉煤灰承重砖的研制

研制了一种粉煤灰固化剂,进行了采用该固化剂试制粉煤灰承重砖的实验室试验,考察了影响粉煤灰承重砖性能的主要工艺参数,利用该固化剂胶结粉煤灰,并以自然煤矸石为骨料,可得到强度高于等级为MU15的固化砖。