混凝土复合自保温砌块热工性能研究与优化设计

针对寒冷地区住宅建筑墙体保温的需求,设计了7种混凝土复合自保温砌块方案,采用有限元分析软件ANSYS对砌块传热过程进行数值分析,对比相同孔洞率条件下不同孔型分布方案对自保温砌块热阻的影响; 根据影响规律对砌块热工性能进行优化研究,提出了交错排列三排孔、采用填充保温材料的孔洞隔断砌块边壁热流、孔洞外厚内窄的砌块优化设计方案。结果表明:孔洞排数的增加使得砌块导热热阻增大,孔洞列数的增加使得砌块导热热阻降低; 交错排列的孔洞可以较好地提高砌块的导热热阻; 外侧孔洞与内侧孔洞的厚度比例宜选择1.6～2.0; 优化后自保温砌块的导热热阻达到2.37 m²·K·W^-1,当量导热系数为0.118 W·m^-1·K^-1,抗压强度为8.7 MPa,满足自保温砌块用于外墙自承重墙体的设计要求; 采用该砌块砌筑的自保温墙体的传热系数为0.428 W·m^-2·K^-1,满足寒冷地区住宅建筑节能75%的设计标准,比采用相同材料和墙体厚度的外保温墙体的传热系数降低23%。     

掺煤渣的再生混凝土保温空心砌块力学行为与热工性能研究

以煤渣与玻化微珠为保温材料,试验研究了100%再生粗骨料混凝土保温空心砌块的强度与热工性能。首先依据面积加权法计算理论,以导热系数最低为优化目标设计了空心率为44%的四排孔空心砌块块型,然后通过正交试验与方差分析,探讨了胶凝材料总质量、煤渣质量掺量、再生细骨料质量掺量和玻化微珠体积掺量对保温砌块抗压强度、抗拉强度与导热系数的影响规律。采用总功效系数法优化配合比,并用对比试验进一步探讨了煤渣的合理掺量。结果表明:采用最优配合比可制备出满足JG/T 407—2013《自保温混凝土复合砌块》的SIB I(3)1300 MU5.0 EC20 ES4优等产品;煤渣会降低砌块的强度,提高砌块的保温性能,合理取代率为30%~50%。     

自隔热混凝土小型空心砌块干密度与热工性能的相关性研究

自隔热混凝土小型空心砌块是具有自保温隔热性能的新型节能型墙体材料。对目前广西市场上常见的自隔热混凝土小型空心砌块进行了试验研究,包括抗压强度复检、干密度测试及砌筑砌体的传热系数测试等工作,从而研究该类砌块干密度与热工性能的相关性,并与轻集料混凝土空心砌块进行比较分析,体现其所具备的良好热工性能。     

基于ANSYS的烧结保温空心砌块孔型优化设计研究

烧结保温空心砌块是建筑节能的一个重要的研究方向,通过ANSYS研究不同因素对烧结保温空心砌块热工性能的影响,结果表明:在保证砌块力学性能的前提下,沿热流传递方向,增加孔洞长宽比、孔排数、孔洞率、孔肋延长线系数,减小孔列数、孔洞间距均能改善砌块的保温隔热性能。自行设计的孔型优化结构,模型C完全符合国家标准中孔型孔结构及孔洞率的相关要求,且理论上抗压强度相对较好,导热系数为0.1508W/(m·K),满足单一节能烧结类墙体材料节能65%的目标要求;且生产实践便利,可为生产实践提供有效的理论指导。     

煤矸石制备复合保温砌块

以固体废弃物煤矸石为主要原材料研制复合保温砌块,利用Fluent软件对复合砌块的孔型结构进行了设计,采用单因素分析方法研究了煤矸石掺量、粉煤灰用量和胶凝材料比例等因素对砌块力学性能的影响,测试了煤矸石复合保温砌块的热工性能。软件模拟研究确定砌块孔型为三排孔,砌块空心率为52.4%。研究结果表明:要保证煤矸石复合保温砌块抗压强度达到3.5~5.0MPa,砌块用水量应控制在6%~8%,骨料中煤矸石掺量应控制在70%~90%,胶凝材料用量控制在20%左右,胶凝材料中粉煤灰掺量不应超过30%。煤矸石复合保温砌块墙体传热系数测试结果为1.19 W/(m2·K),软件模拟结果为1.08 W/(m2·K),实测结果与模拟结果相差不大,证明了软件模拟的正确性和实用性。     

S形断桥式自保温砌块的强度和保温性能研究

对S形断桥式自保温砌块进行了传热系数的热工计算,对该自保温砌块砌筑的墙体进行了传热系数的现场测试。热工计算得到的传热系数为0.29 W/(m~2·K),实测值为0.33 W/(m~2·K)。该砌块的抗压强度为5.81 MPa,抗弯强度为1.11 MPa。研究结果表明:S形断桥式自保温砌块符合DB 375026—2014《山东省居住建筑节能设计标准》对外墙传热系数的要求,并且具有较好的力学性能。     

烧结页岩空心砖和空心砌块的制备及性能

参考国家及相关地方标准,设计并生产符合广西实际的烧结页岩空心砖和空心砌块,并对其力学性能和热工性能进行研究.结果表明,烧结页岩空心砖和空心砌块抗压强度均大于3.5 MPa,符合GB 13545-2003《烧结空心砖和空心砌块》对空心砖抗压强度的要求;传热系数均小于2.0 W/(m2· K),符合DB45/T 221-2007《广西居住建筑节能设计标准》对其保温隔热性能的要求.     

复合轻集料混凝土自保温砌块的块型结构设计及性能研究北大核心

采用哑铃型孔型结构,对复合轻集料混凝土自保温砌块的块型结构进行优化设计,使之受力合理。介绍了这种自保温砌块的制备工艺流程,并制备了复合轻集料混凝土自保温砌块,然后对其热工性能和物理力学性能进行分析和试验研究。制备的复合轻集料混凝土自保温砌块的空心率为54.1%,热阻为2.144(m^2·K)/W,密度为742.93 kg/m^3,抗压强度为3.96 MPa,满足严寒地区的外墙节能要求和物理力学性能要求,适宜推广应用。     

自保温小型空心砌块孔型优化研究

基于自保温砌块材料导热系数为0.16W/(m·K),通过对空气间层合理排布,改变自保温小型空心砌块的孔洞排数及排布方式。通过对自保温砌块进行受力有限元分析及传热数值模拟,分析了不同孔型自保温空心砌块的受压强度和传热系数,优化得到了受压强度满足规范要求、传热系数满足要求的自保温空心砌块的孔型,该自保温砌块达到最佳节能效果的同时能受力合理,满足使用的安全性。     

复合轻集料混凝土自保温砌块的块型结构设计及性能研究

采用哑铃型孔型结构,对复合轻集料混凝土自保温砌块的块型结构进行优化设计,使之受力合理。介绍了这种自保温砌块的制备工艺流程,并制备了复合轻集料混凝土自保温砌块,然后对其热工性能和物理力学性能进行分析和试验研究。制备的复合轻集料混凝土自保温砌块的空心率为54.1%,热阻为2.144(m~2·K)/W,密度为742.93 kg/m~3,抗压强度为3.96 MPa,满足严寒地区的外墙节能要求和物理力学性能要求,适宜推广应用。     

兼顾热工性能的混凝土自保温空心砌块力学性能优化分析研究

依据试验数据,利用数值分析工具,对混凝土自保温空心砌块进行二次力学性能和热工性能优化。通过调整砌块各肋的刚度,使自保温砌块受力趋于合理,同时使热阻值得以提高。     

横孔连锁混凝土砌块墙体热工性能研究

设计三种横孔连锁混凝土砌块,研究了连锁自保温混凝土砌块墙体的热工性能。利用ABAQUS有限元软件对内部填充保温材料和内部未填充保温材料的连锁混凝土砌块墙体进行了热工性能的数值模拟,并计算得出墙体的传热系数,得到有利于实际生产和工程应用的砌块形式。结果表明,墙体各项热工性能指标良好,H形砌块墙体的传热系数较田字形砌块墙体大幅度下降。增大孔洞率、减小孔间距和填充保温材料等有利于提高砌块的保温隔热能力。     

多排孔陶粒混凝土复合保温砌块热工性能分析和工程应用

介绍一种多排孔陶粒混凝土复合保温砌块自隔热保温外墙,着重对多排孔保温砌块墙体热工性能进行简单的理论分析,并结合工程实例介绍了其工程应用。     

墙体材料热工性能及其改进措施研究

对广东地区建筑中常用的蒸压灰砂砖、单排孔混凝土空心砌块、多排孔混凝土空心砌块、混凝土实心砖、陶粒混凝土实心砌块、加气混凝土砌块、混凝土多孔砖、蒸压和烧结粉煤灰砖共9种墙体材料的热工性能进行测试,采用保温砂浆对其作保温处理,据此提出满足节能设计要求的措施。     

混凝土空心砌块中间肋宽与空腔边角对砌体平均传热系数影响的数值模拟与实验分析

随着混凝土空心砌块等新型砌体材料使用量的增加,专业人员采用各种技术手段来改进提高砌块的力学性能和热工性能,以便更好地满足结构和节能两方面的要求。本文利用AN SYS软件,模拟研究一种三排孔空心砌块中间肋宽和空腔边角对砌体平均传热系数的影响;并通过实验对模拟结果进行验证。结果表明:随着中间肋宽的减小,砌体的平均传热系数逐步降低;随着空腔边角半径的增加,砌体的平均传热系数也随之增加。     

玻化微珠掺量对混凝土砌块性能影响研究

采用玻化微珠与聚苯颗粒复合的方法,设计了一种新型混凝土保温砌块.研究了玻化微珠掺量对砌块的块体密度、空心率、含水率和抗压强度等物理力学性能和热工性能的影响.结果表明,砌块的块体密度和抗压强度随着玻化微珠掺量的增加而降低；砌块的热阻随玻化微珠掺量的增加而增加.     

新型自保温砌块的热工性能研究

本文系统地研究了孔型、矩形孔长宽比、孔排数列数、孔洞率、孔排列方式、基材导热系数等对空心砌块热工性能的影响。结果表明:长边垂直于热流方向的交错排列的矩形孔有利于提高空心砌块的热工性能;热流方向的孔排数越多,空心砌块的当量导热系数越小;每增加一列孔,空心砌块的当量导热系数减小5%左右;孔洞率增加,空心砌块的当量导热系数减小;空心砌块的当量导热系数随着基材导热系数的减小呈线性降低。     

三排孔混凝土空心砌块建筑

1976年上半年,我市完成了三排孔混凝土空心砌块的中间试验,并设计建成了5层住宅。随后,又对多排孔空心砌块建筑的设计、砌块机械成型生产和施工等问题进行了改进。现将多排孔空心砌块建筑的热工性能及建筑设计作简略概述。     

陶粒增强加气砌块外墙自保温体系

针对夏热冬冷地区的特点,分析目前常用建筑外墙保温系统存在的主要问题,阐述采用外墙自保温体系的主要优点。重点介绍陶粒增强加气砌块外墙自保温材料的物理力学性能、热工性能、收缩性能、施工性能和砌体抗压强度、弹性模量、砌体抗剪强度、砌体弯曲抗拉强度等,以及锚固性能、吊挂力和梁柱节点处理方案。通过主墙体传热系数和热惰性指标计算分析,阐明了陶粒增强加气砌块是一种适用于夏热冬冷地区的新型自保温节能材料。     

一句话短讯

长沙市墙改办、长沙理工大学共同承担的“陶粒混凝砌块砌体自保温体系研究”课题,日前通过湖南省科技成果鉴定。研究结果证明：长沙地区采用多排孔陶粒混凝土空心砌块、合理选择使用陶砂保温砂浆等措施．就能够满足本地节能50％外墙平均传热系数的要求。