玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统耐候性试验研究

发布时间：2017-04-21 09:05

  本文关键词：玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统耐候性试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自世界能源危机爆发以来,各国对建筑节能日益重视,外墙外保温系统作为改善和提高建筑保温性能的有效途径在世界范围内得到了普及,可随之而来的保温层开裂、墙体渗水、节能失效及外墙保温层失火并产生有毒气体等情况严重影响了工程质量和使用安全。作为无机材料的玻化微珠保温砂浆有着防火好、强度高、无毒性等优势,在外保温系统中的应用迅速增加,然而针对该保温系统的耐候性研究仍属空白,急需科学研究的理论支撑。另一方面,我国现行的评价外保温系统耐候性的相关规范主要适用于有机保温系统,并不能准确评价无机保温系统的耐候性。因此,探索适用于无机保温系统的耐候性试验及评价方法具有重要的理论价值和现实意义。本文作为国家自然科学基金项目“玻化微珠保温砂浆劣化机理及对结构耐久性的影响研究(51308371)”的一部分,采用宏观与微观结合的方法,对玻化微珠外墙外保温系统的耐候性进行了研究。主要研究内容如下:1.对单片墙体试样的玻化微珠外墙外保温系统进行了耐候性试验研究(热雨循环80次及热冷循环5次),并对墙体结构层的温度及应变情况进行监测,比较分析其不同循环次数下的变化规律。试验结果表明:墙体试样饰面层、保温层、基层的温度变化剧烈程度依次递减,热雨及热冷循环中,随着循环次数的增加保温系统的保温隔热效果并无明显下降。耐候性试验中墙体饰面层与基层总体上的变形特征表现为“热胀冷缩”;而保温层因膨胀量较大在热雨循环中表现为“热缩冷胀”,热冷循环中不同位置的变形特征各不相同。2.对经历不同耐候性试验循环次数的多组混凝土——玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统立方体组合材料试样进拉伸粘结强度测试,分析其宏观的变化规律,并采用电镜扫描分析各组试样外保温系统粘结强度的劣化机理。试验结果表明:随着耐候性试验循环次数的增加,保温砂浆内部萌生裂纹并逐渐增长,导致拉伸粘结强度的逐步下降;经耐候性试验后,外保温系统及抹面层与保温层的拉伸粘结强度分别降低了29.41%和23.53%,但其强度仍远大于规范要求的0.1mpa,满足要求。3.分阶段对立方体组合试块的混凝土部分进行立方体抗压强度试验,分析其变化规律。试验结果表明:耐候性试验结束后混凝土抗压强度降低了0.99%,其中,热雨循环中强度升高了5.66%,热冷循环中下降了6.3%。热冷循环中,混凝土内游离水凝结成冰体积膨胀,使其内部产生裂纹并相互连通,导致抗压强度降低。4.对经历不同耐候性试验循环次数的玻化微珠保温砂浆板进行导热系数的测定试验,分析其变化规律。试验结果表明:热雨循环中保温砂浆的导热系数逐步下降,降低了4.97%,热冷循环中又逐步上升,升高了1.69%。热雨循环对保温砂浆起到了“养护”的作用使其隔热性能提升,而热冷循环对保温砂浆造成“冻害”使其内部裂纹扩展连通致使导热系数升高。通过以上试验所得结论,为玻化微珠外墙外保温系统及无机外保温系统的耐候性试验优化及寿命预测提供理论支撑。
【关键词】：玻化微珠保温砂浆 外墙外保温系统 耐候性 粘结强度 微观物相
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU761.12;TU551
【目录】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 引言12-14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 外墙外保温系统耐候性的研究现状14-17
• 1.2.2 玻化微珠保温砂浆耐久性的研究现状17
• 1.3 本文的研究目的及内容17-20
• 1.3.1 本文的研究目的17-18
• 1.3.2 本文的主要研究内容18-20
• 第二章 玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统的构造与施工20-38
• 2.1 玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统的设计与构造20-24
• 2.1.1 墙体试样的设计与构造20-21
• 2.1.2 其他试样的设计与构造21-24
• 2.2 玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统墙体的施工24-33
• 2.2.1 施工工具24
• 2.2.2 原材料24-27
• 2.2.3 施工流程及养护27-32
• 2.2.4 施工注意事项：32-33
• 2.3 玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统小试样的施工33-36
• 2.3.1 施工工具33
• 2.3.2 原材料33
• 2.3.3 施工流程及养护33-36
• 2.4 本章小结36-38
• 第三章 玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统耐候性试验研究38-54
• 3.1 外保温系统耐候性试验概述及仪器设备38-43
• 3.1.1 耐候性试验概述38
• 3.1.2 试验设备及仪器38-43
• 3.2 玻化微珠外墙外保温系统耐候性试验方案43-47
• 3.2.1 墙体的温度场及应变监测方案43-45
• 3.2.2 耐候性试验步骤45-47
• 3.3 玻化微珠外墙外保温系统耐候性试验记录47-52
• 3.3.1 耐候箱运行记录47-49
• 3.3.2 墙体情况记录49-52
• 3.4 本章小结52-54
• 第四章 玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统耐候性试验条件下的温度场及应变分析54-84
• 4.1 外保温系统耐候性试验条件下的温度场分析54-67
• 4.1.1 热雨循环温度场分析54-61
• 4.1.2 热冷循环温度场分析61-67
• 4.2 外保温系统耐候性试验条件下的应变分析67-81
• 4.2.1 热雨循环墙体试样应变分析67-75
• 4.2.2 热冷循环墙体试样应变分析75-81
• 4.3 本章小结81-84
• 第五章 玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统耐候性试验过程中墙体及试样的检测试验及结果分析84-108
• 5.1 立方体组合材料试样的拉拔试验84-90
• 5.1.1 试验方案84-86
• 5.1.2 拉伸粘结强度试样破坏特征86
• 5.1.3 耐候试验不同循环阶段对拉伸粘结强度的影响86-89
• 5.1.4 耐候性试验对外保温系统拉伸粘结强度影响机理的初步分析89-90
• 5.2 墙体试样的拉拔试验90-91
• 5.3 混凝土立方体试块抗压强度测定试验91-94
• 5.3.1 试验方案91-92
• 5.3.2 抗压强度的变化规律92-93
• 5.3.3 耐候性试验对混凝土抗压强度影响机理的初步分析93-94
• 5.4 组合材料平板试样的抗冲击试验94-96
• 5.4.1 试验方案94-95
• 5.4.2 试验结果及分析95-96
• 5.5 玻化微珠保温砂浆板的导热系数测定试验96-99
• 5.5.1 试验方案96-97
• 5.5.2 耐候试验不同循环阶段对导热系数的影响97-98
• 5.5.3 耐候性试验对保温砂浆导热系数影响机理的初步分析98-99
• 5.6 保温砂浆微观形貌分析99-106
• 5.6.1 试验方案99-100
• 5.6.2 耐候试验不同循环阶段对保温砂浆微观形貌的影响100-104
• 5.6.3 耐候性试验对保温砂浆微观形貌影响机理的初步分析104-106
• 5.7 本章小结106-108
• 第六章 结论与展望108-112
• 6.1 结论108-109
• 6.2 展望109-112
• 参考文献112-118
• 致谢118-120
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录120

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