棉秆碎料EPS复合材料自保温砌块物理力学性能试验研究

发布时间：2017-08-27 06:07

  本文关键词：棉秆碎料EPS复合材料自保温砌块物理力学性能试验研究

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【摘要】：“绿色、节能、环保”已经成为21世纪的主题,绿色可持续发展概念越来越受到人们重视,研制新型环保墙体材料已成为建筑业的发展趋势。本文以石膏和水泥为胶凝材料,钢渣和矿渣为骨料,并掺入聚苯颗粒、棉秆碎料进行复合,研制出了不同强度等级的复合自保温空心砌块,并测定其物理力学性能。利用ABAQUS软件对复合自保温空心砌块的抗压强度进行有限元模拟,再将模拟结果与试验结果进行对比,验证模型的合理性,为以后模拟提供一定参考依据。对石膏替代部分水泥总量的20%和70%的棉秆碎料EPS复合材料试件进行冻融循环试验。为复合自保温砌块在牧民定居工程“暖圈”围护墙体中应用提供了一定理论参考依据。论文主要从以下几个方面进行研究:(1)研究石膏替代量的增加对钢渣、矿渣作为骨料的复合材料强度的影响,从中得出石膏分别替代部分水泥总量20%和70%时复合材料的抗压强度、抗折强度以及折压比较好。在此基础上研究不同水胶比掺入棉秆碎料和EPS颗粒,采用三水平三因素的正交试验方法,研究分析得到棉秆碎料EPS复合材料自保温砌块的最优配合比。(2)对复合自保温空心砌块物理力学性能研究,研究复合自保温空心砌块的抗压强度以及吸水率、含水率、软化系数、密度等物理指标研究,对复合自保温砌块材料进行热工试验,并理论计算砌块和墙体的热阻、热惰性指标等物理性能。(3)对石膏替代部分水泥总量的20%和70%的棉秆碎料EPS复合材料的试件四种配合比情况下进行冻融循环试验。测定质量损失率和相对动弹性模量。理论分析试验现象出现的原因。(4)利用ABAQUS有限元分析软件建立复合自保温砌块及砌体的数值模型,对复合自保温砌块的抗压性能进行数值模拟并将有限元模拟结果和实际结果进行对比,验证模型的合理性。论文研究一方面为工、农业废弃物的建材资源化综合利用提供有效途径,另一方面为农牧民“暖圈”修建提供新保温材料的推广应用提供理论基础和技术指导,为复合自保温砌块在更大范围内成为工业与民用建筑物的保温围护墙体应用推广提供参考依据。
【关键词】：复合自保温砌块 配合比 棉秆碎料 聚苯颗粒 冻融试验
【学位授予单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU522.3
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究的目的及意义11-12
• 1.1.1 研究的目的11
• 1.1.2 研究的意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 钢渣、矿渣目前应用情况12-13
• 1.2.2 聚苯乙烯颗粒的研究现状13-14
• 1.2.3 自保温砌块的发展14-15
• 1.3 论文研究内容15-17
• 第2章 自保温砌块配合比试验研究方案设计及试验结果17-31
• 2.1 试验原材料17-20
• 2.2 试验仪器及设备20-21
• 2.3 水泥、石膏、钢渣、矿渣配合比试验21-22
• 2.3.1 试验方案21-22
• 2.3.2 试验步骤22
• 2.4 水泥、石膏、钢渣、矿渣配合比试验结果与分析22-25
• 2.4.1 石膏掺量替代水泥总量的 0%-40%试验结果与分析22-24
• 2.4.2 石膏掺量替代水泥总量的 50%-80%试验结果与分析24-25
• 2.5 水泥、石膏、钢渣、矿渣添加棉秆碎料和聚苯颗粒的配合比试验设计25-30
• 2.5.1 试验方案25-26
• 2.5.2 石膏掺量替代水泥总量的 20%情况下，，不同水胶比添加棉秆碎料和EPS的正交试验结果与分析26
• 2.5.3 极差分析26-28
• 2.5.4 石膏掺量替代水泥总量的 70%情况下，不同水胶比添加棉秆碎料和EPS的正交试验结果与分析28
• 2.5.5 极差分析28-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第3章 复合自保温空心砌块物理力学性能研究31-48
• 3.1 复合自保温空心砌块块型31-33
• 3.1.1 复合自保温空心砌块块型设计31-32
• 3.1.2 复合自保温空心砌块块型的特点32-33
• 3.2 复合自保温空心砌块物理力学性能研究33-38
• 3.2.1 复合自保温空心砌块配合比调整33
• 3.2.2 复合自保温空心砌块抗压强度试验33-37
• 3.2.3 复合砌块密度、空心率、含水率及吸水率、软化系数试验37-38
• 3.3 复合自保温空心砌块及墙体热工性能试验研究38-47
• 3.3.1 复合自保温材料导热系数测试38-39
• 3.3.2 试验结果39
• 3.3.3 理论计算复合自保温空心砌块及墙体材料的热工参数39-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第4章 复合自保温试件冻融试验48-58
• 4.1 国内外对冻融循环后混凝土的的研究概况48-49
• 4.1.1 混凝土冻融破坏机理研究48
• 4.1.2 混凝土抗冻性能研究48-49
• 4.2 冻融循环试验49-51
• 4.2.1 冻融循环试验设计49
• 4.2.2 快速冻融试验设备49-50
• 4.2.3 冻融循环试验方法50
• 4.2.4 冻融循环的结果计算50-51
• 4.3 冻融循环试验结果及分析51-57
• 4.3.1 冻融循环试验现象51-53
• 4.3.2 冻融循环试结果处理及分析53-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 复合自保温空心砌块及砌体抗压强度有限元分析58-65
• 5.1 砌块砌体抗压强度研究58-64
• 5.1.1 复合自保温空心砌块及砌体数值模型建立58-62
• 5.1.2 有限元模拟结果和试验结果对比分析62-64
• 5.2 本章小结64-65
• 第6章 结论与展望65-67
• 6.1 结论65-66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-72
• 作者简介72-73
• 致谢73

【参考文献】

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本文编号：744720