【摘要】：随着我国建筑能耗不断上升，我国新建建筑将执行更高的节能标准要求，而近年来发生的多次建筑重大火灾事故均是由于外墙围护结构保温系统的安全隐患导致。为了解决现行节能技术的弊端，提高建筑的整体稳定性、节能效果、耐久性和安全性，发展保温承重一体化的建筑节能技术势在必行。 晋城铭基凤凰城19#楼是全国第一个玻化微珠保温混凝土的示范工程，首次将兼具保温与承重的混凝土—玻化微珠保温混凝土从实验室研究推广到了大型单体建筑中。针对晋城铭基凤凰城19#楼示范工程建设过程中亟待解决的关键技术，本文对以下内容进行了研究： （1）玻化微珠保温混凝土泵送工作性关键技术研究。针对玻化微珠保温混凝土在搅拌和泵送过程中可能出现的轻细骨料—玻化微珠上浮问题以及泵送压力对玻化微珠造成的挤压破碎而导致的离析分层问题进行研究。主要研究了搅拌与泵送下玻化微珠保温混凝土的工作性能，并对影响玻化微珠保温混凝土匀质性和工作度的因素进行分析，提出控制玻化微珠保温混凝土匀质性和工作度的方法。同时，针对19#楼示范工程的强度设计要求，对玻化微珠保温混凝土配合比进行优化设计，提出玻化微珠保温混凝土泵送用水量的计算方法，配制了适用于泵送要求的优化配合比。 （2）19#楼示范工程剪力墙构件抗震性能研究。本文结合示范工程剪力墙构件的尺寸及配筋设计，采用1:1.5比例对其进行缩尺，在示范工程现场制作试件，并在太原理工大学结构试验室进行试验。通过对比分析剪力墙的破坏形式、承载能力、滞回曲线、骨架曲线等抗震性能指标，研究了不同因素（剪跨比、轴压比）对玻化微珠保温混凝土剪力墙抗震性能的影响规律。同时，对比试验和分析了相同设计参数的普通混凝土剪力墙抗震性能，揭示了玻化微珠保温混凝土剪力墙结构体系的抗震机理。本文在进行试验研究的基础上，利用有限元软件ABAQUS对玻化微珠保温混凝土剪力墙进行了模拟分析，并与实际检测结果进行了对比分析，吻合度较高。 （3）19#楼示范工程整体抗震动力分析。本文利用有限元软件SAP2000对19#楼进行了抗震动力分析，通过模态分析确定了晋城试验楼的基本自振频率，，采用振型分解反应谱法进行了x、y两个水平方向地震作用下结构底部剪力、层间位移角的验算，时程分析时采用EL Centro地震波、唐山地震波和一条人工地震波，研究了试验楼的变形与内力反应。同时，建立普通混凝土剪力墙结构试验楼模型进行对比分析，证明了本示范工程的抗震性能满足规范要求。 （4）19#楼示范工程重要性能指标的检测分析。本文对19#楼示范工程进行跟踪观测，对其强度、保温性能等指标进行了检测分析。针对实体建筑实测结果与实验室结果间的差异，研究了含水率对玻化微珠保温混凝土剪力墙导热系数的影响。同时，对示范工程进行了经济性分析，结果表明玻化微珠保温混凝土的综合成本较普通混凝土低，具有较强的市场竞争力与较高的推广价值。 玻化微珠保温混凝土示范工程经相关权威部门检测，强度与导热系数均满足设计要求，获得了山西省首个三星级绿色建筑设计标识，是课题组发明专利《玻化微珠保温混凝土》（ZL2006l0012726.2）的成功转化。利用示范工程建设中积累的相关经验，编制了第一个国内行业标准《玻化微珠保温混凝土应用技术规程》（已送审）。玻化微珠保温混凝土在不增加或少量增加工程造价的前提下，将保温和承重结合在一起，并突破外墙外围护结构单一保温隔热方式，得到了一种六面体保温隔热的新的节能结构形式，前期相关研究与示范工程的成功建设为玻化微珠保温混凝土在全国范围内的推广夯实了基础。
【图文】：
太原理工大学博士研究生学位论文第一章 绪论究意义凝土示范工程位于山西省晋城市铭基凤凰城小区学合作将凤凰城小区 19#楼作为示范工程试点楼积 6856m2，其中地上 6120m2，地下 547m2，地钢筋混凝土剪力墙结构（见图 1-1）。拟将玻化微到建筑施工中，建筑结构全部采用玻化微珠保温
图 2-1 500 倍电子显微镜下玻化微珠的内部结构Fig.2-1 The internal stuctrue of glazed hollow bead (500X magnification)后的玻化微珠使得混凝土在拌合、泵送过程中流动性能降低，特别是在用下，玻化微珠还会进一步吸水，导致玻化微珠保温混凝土泵送困难，化微珠保温混凝土坍落度损失较大，影响泵送和浇筑施工。微珠保温混凝土的工作度判断依据主要是坍落度、扩展度、1h 坍落度度损失、是否有离析或泌水等指标。为了解决玻化微珠保温混凝土工作采用如下方法：原材料的优化材料入手，提高玻化微珠的闭孔率，使得闭孔的玻化微珠比例尽可能大珍珠岩矿砂，提高玻化微珠在高温膨胀玻化后的强度，这样可以减小搅的玻化微珠颗粒破损比例，提高玻化微珠保温混凝土拌合物的稳定性。玻化微珠预湿
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU528
【参考文献】
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本文编号：
2533920
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