新型复合自保温砌块及其砌体强度研究

发布时间：2017-08-20 19:55

  本文关键词：新型复合自保温砌块及其砌体强度研究

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【摘要】：目前我国严寒、寒冷地区90%以上的建筑采用砌块和保温材料分离的技术工艺,该技术工艺存在着严重的耐久性问题和防火安全隐患,我国相关规范《外墙外保温工程技术规程》中要求外墙外保温系统应该具有不低于25年的寿命,而在另一规范《民用建筑设计通则》中则要求一般建筑物的使用寿命为50到100年之间。而调研显示,外墙保温寿命真正能达到25年的工程并不多,大都不到10年就出现开裂、脱落等现象,造成二次维修引起的巨大浪费。本文打破传统混凝土空心砌块的构造型式,提出新型复合自保温砌块,由三层混凝土板和两层保温材料复合而成,采用特殊构造型式与施工技术,彻底消除冷桥现象,保温效果良好,解决现有外墙保温存在的问题。同时本研究采用100%再生骨料,节能、环保、利废。本研究的具体工作方法和研究结果如下：1)确定砌块所用混凝土材料配合比。NC作为基准混凝土采用天然碎石,同时设计RC-0、RC-3、RC-5三组硅藻土掺量分别为0%、3%、5%的再生混凝土配合比,研究不同煅烧硅藻土掺量对再生混凝土抗压强度的改善效果,试验得出,掺量3%时性能较好,确定RC-3组配合比为最终配合比。2)研究新型复合自保温砌块的基本力学性能。依据GB/T 4111-2013《混凝土砌块和砖试验方法》,研究砌块抗压强度、抗折强度、体积密度、含水率、吸水率、干燥收缩值、软化系数、抗冻性等性能,均符合JG/T 407-2013《自保温混凝土复合砌块》规定的指标要求。3)研究新型复合自保温砌块的热工性能。利用热工理论计算与ANSYS有限元分析两种方法分析砌块热工性能,得出其传热系数分别为0.38W/(m2·k)和0.46W/(m2·k),符合严寒地区和寒冷地区所规定的农村居住建筑外墙保温要求0.5W/(m2·k)。4)研究新型复合自保温砌块砌体的基本力学性能。设计M1、M2、M3、J3四组砌体试件,研究砌体的轴压性能影响因素、本构关系、破坏形态等性能,得出该砌块无筋砌体的破坏过程、本构关系与传统砌体不同,其破坏形态为失稳破坏,配筋砌体与传统砌体相似,并得出两种砌体弹性模量与泊松比随砂浆强度增加的变化情况；设计N1、N2、N3三组砌体试件,研究不同砂浆强度对该砌块砌体沿通缝抗剪强度的影响,并做理论分析,试验结果表明,其抗剪强度值较计算值小,主要是由脱模剂、加载方式因素引起的。本文所研究的新型复合自保温砌块具有良好的保温隔热性能,适合在严寒地区、寒冷地区推广使用；砌块基本力学性能均符合相关规范要求,碳化性能等有待进一步研究；砌体砌筑过程中,建议采用高于砌块等级一个级别的砂浆,作为承重墙时需要加入钢筋网片,提高砌体整体性、稳定性；有待通过更深入的研究,确定适合该砌块砌体的节点构造及施工做法,编制墙体砌筑标准图,以推广使用。
【关键词】：自保温砌块 复合夹心砌块 力学性能 热工性能 煅烧硅藻土
【学位授予单位】：延边大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU364;TU522.3
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 课题研究背景及意义12-14
• 1.1.1 课题研究背景12-13
• 1.1.2 课题研究意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 砌块及砌体结构研究现状14-15
• 1.2.2 硅藻土改性混凝土研究现状15-17
• 1.3 本文主要研究内容及方法17-21
• 第2章 新型自保温砌块材料配比研究21-27
• 2.1 试验内容21-24
• 2.1.1 试验设计21
• 2.1.2 试验材料21-23
• 2.1.3 试验过程23-24
• 2.2 试验结果与分析24-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 新型自保温砌块基本力学性能研究27-40
• 3.1 砌块概况27-28
• 3.2 尺寸偏差和外观质量28-29
• 3.2.1 尺寸偏差28
• 3.2.2 外观质量28-29
• 3.3 抗压强度29-32
• 3.3.1 试验步骤29-30
• 3.3.2 试验结果与分析30-32
• 3.4 抗折强度32-34
• 3.4.1 试验步骤32-33
• 3.4.2 试验结果与分析33-34
• 3.5 质量吸水率和密度等级34-35
• 3.6 干缩率35-36
• 3.7 软化系数36-37
• 3.8 抗冻性37-38
• 3.9 MU10.0级砌块初探38-39
• 3.10 本章小结39-40
• 第4章 新型自保温砌块热工性能研究40-47
• 4.1 热工要求40-41
• 4.2 砌块热工性能41-46
• 4.2.1 热工理论计算42-43
• 4.2.2 热工有限元分析43-45
• 4.2.3 对比分析45-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第5章 新型自保温砌块砌体基本力学性能研究47-62
• 5.1 砌体轴压性能试验研究47-57
• 5.1.1 试验设计47-49
• 5.1.2 试验结果与分析49-55
• 5.1.3 砌体受压承载力理论分析55-57
• 5.2 砌体沿通缝截面抗剪强度试验研究57-60
• 5.2.1 试验设计57-58
• 5.2.2 试验结果与分析58-60
• 5.2.3 砌体受剪强度理论分析60
• 5.3 本章小结60-62
• 第6章 结论与展望62-65
• 6.1 结论62-63
• 6.2 展望63-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 附录A (攻读硕士学位期间发表的论文)70-71
• 附录B (新型复合自保温砌块生产现场照)71-73
• 附录C (新型复合自保温砌块工程应用照)73

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