玻化微珠在无机保温承重材料中的传热机理分析

发布时间：2022-01-05 23:02

　　细观尺度是宏观特征和微观组成之间联系的纽带,对混凝土进行细观尺度的研究,能够形象地揭示混凝土各组成成分对整体性能的传热机理,是研究该类型保温混凝土传热机理的一种有效方法。研究了保温骨料粒径、所占体积比对保温混凝土有效导热系数的影响,并建立了保温混凝土细观模型,针对其保温特性,采用有限元模拟的方式对保温混凝土温度场和热流通道进行了分析。研究表明:保温骨料所占体积比越大,导热系数越低;当保温骨料粒径在0.315～0.63 mm时,混凝土能够获得较好的导热系数;随着保温骨料占比的逐渐增大,保温骨料类似于"热阻器",能够使粗骨料与砂浆形成的大热流通道不断被阻隔、压缩,大热流通道在混凝土试件中的比例不断缩小,从而使混凝土整体热阻增大,传热能力减弱。 

【文章来源】：混凝土. 2020,(08)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

玻化微珠保温混凝土随机骨料细观模型

郭耀东等[12]基于一维稳态传热理论将混凝土板拼接成封闭的六面体保温房，通过改变外界温度测试保温房中对应的温度和热流的变化，该方法可准确得到玻化微珠保温混凝土的传热系数，再计算得到相应的导热系数，其测得导热系数为0.412 W/（m·K）。本研究采用与文献[12]中相同保温混凝土配合比，建立了12组玻化微珠保温混凝土数值试件，按式（2）计算其有效导热系数，剔除掉离散性较大的数值后，得到导热系数均值为0.407 W/（m·K）。模拟数据与文献[12]中实测数据的误差为1.45%，小于5%。因此，本研究中玻化微珠保温混凝土细观模型有效。2 保温骨料对保温混凝土有效导热系数的影响

图5为当粗骨料和保温骨料所占混凝土体积比分别为35%、25%时，不同保温骨料粒径（1.25～2.5、0.63～1.25、0.315～0.63、0.315～2.5 mm）对保温混凝土有效导热系数的影响。从图中可以看出，玻化微珠粒径对玻化微珠保温混凝土有效导热系数影响较为显著，保温混凝土导热系数随保温骨料粒径的减小而降低，这主要是由于相同体积下，玻化微珠粒径越小其比表面积越大，玻化微珠内部孔体积更大，从而导致混凝土导热系数降低。同时，玻化微珠粒径越小，其内部孔径越小，当试件两侧存在温度差时，孔径小时热对流较弱。图5 保温混凝土导热系数与保温骨料粒径的关系

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于体视学原理的再生保温混凝土保温骨料图像分析方法[J]. 王文婧,姜鲁,陈阳,刘元珍.  混凝土. 2017(06)
[2]玻化微珠级配对玻化微珠保温混凝土性能的影响[J]. 柴丽娟,李珠,霍英涛,季海峰.  中国科技论文. 2015(13)
[3]玻化微珠复合混凝土等效导热系数研究[J]. 张冰,程忠庆,唐军务.  混凝土与水泥制品. 2015(03)
[4]建筑保温节能墙体的发展现状与展望[J]. 张泽平,李珠,董彦莉.  工程力学. 2007(S2)
[5]玻化微珠保温混凝土初探[J]. 张泽平,樊丽军,李珠,王亚杰.  混凝土. 2007(11)
[6]玻化微珠保温混凝土试验研究[J]. 张泽平,董彦莉,李珠.  新型建筑材料. 2007(11)

博士论文
[1]玻化微珠保温混凝土及其结构的基本性能试验与理论分析研究[D]. 张泽平.太原理工大学 2009

硕士论文
[1]再生保温混凝土传热性能影响因素研究[D]. 郭耀东.太原理工大学 2018
[2]玻化微珠保温砂浆导热系数模型研究[D]. 张婵韬.湖南大学 2014



本文编号：3571209