榫接一體化復(fù)合保溫砌塊墻體熱工性能研究.pdf

1、榫接一體化復(fù)合保溫砌塊（下文簡(jiǎn)稱“榫接砌塊”）是一種熱工性能良好的新型墻體材料，符合當(dāng)前墻體改革和建筑節(jié)能的需要，目前已經(jīng)完成該砌塊的初始設(shè)計(jì)（即為“初始榫接砌塊”），并完成該砌塊砌體的抗震性能研究，但是對(duì)該砌塊熱工性能的研究仍然缺乏，因此本文采用試驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值模擬等三種方法對(duì)該砌塊的熱工性能進(jìn)行研究，主要研究成果如下:
　　(1)從切割保溫板、干硬性混凝土制作、填料下壓、砌塊脫模和砌塊養(yǎng)護(hù)等角度對(duì)榫接砌塊制作工藝進(jìn)行優(yōu)

2、化并給出砌塊生產(chǎn)的全流程圖文記錄。從流水線生產(chǎn)平臺(tái)、下壓與激震相結(jié)合的成型方式和蒸汽養(yǎng)護(hù)等方面對(duì)砌塊的工業(yè)化量產(chǎn)提出建議。
　　(2)對(duì)于榫接砌塊的混凝土部分，設(shè)計(jì)出保溫性能更佳的配合比方案A，并建議采用配合比方案A生產(chǎn)榫接砌塊，其各種材料質(zhì)量比為水泥∶機(jī)制砂∶石粉∶陶?！弥猩啊梅勖夯摇脺p水劑∶水=18％∶25％∶18％∶8％∶10％∶10％∶2％∶9％。熱工性能試驗(yàn)得出配合比方案A砌塊墻體的綜合總熱阻Ru=2.010(m2·K)

3、/W。經(jīng)砌塊強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)證，方案A砌塊及其放置6個(gè)月后的砌塊強(qiáng)度均滿足規(guī)范要求。
　　(3)采用并串聯(lián)法進(jìn)行墻體總熱阻的理論計(jì)算，得到瑪莎砌塊的墻體總熱阻為Ru=1.734(m2·K)/W，配合比方案A榫接砌塊中混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)為λk=1.178W/(m·K)。
　　(4)采用ANSYS軟件對(duì)配合比方案A榫接砌塊墻體和瑪莎砌塊墻體進(jìn)行熱工性能的數(shù)值模擬，得出兩片墻體的綜合總熱阻分別為2.133(m2·K)/W和1.604(m2

4、·K)/W，該結(jié)果比試驗(yàn)所得的熱阻大6.1％和5.3％，同時(shí)理論計(jì)算的綜合總熱阻比試驗(yàn)大13.8％和13.9％。以上偏差均較小，說明數(shù)值模擬的有限元模型建立正確，可以采用同樣的數(shù)值模擬方法進(jìn)行砌塊墻體保溫性能的優(yōu)化工作。
　　(5)數(shù)值模擬的結(jié)果表明，砂漿作為熱橋使配合比方案A榫接砌塊墻體保溫性能下降了7.5％。
　　(6)從改變砌塊空氣間層設(shè)置、隔斷砂漿熱橋、空氣間層內(nèi)插保溫板和加厚保溫板等角度設(shè)計(jì)出6種砌塊構(gòu)造優(yōu)化方案，

5、通過數(shù)值模擬得出其總熱阻Ru分別為2.321(m2·K)/W、2.439(m2·K)/W、2.706(m2·K)/W、2.983(m2·K)/W、3.204(m2·K)/W和3.401(m2·K)/W。
　　(7)根據(jù)《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(節(jié)能75％)DDB13(J)185-2015》，以節(jié)能75％為目標(biāo)，構(gòu)造方案一和構(gòu)造方案二墻體適用于寒冷(A)區(qū)和寒冷(B)區(qū)4層及以上建筑外墻;構(gòu)造方案三、構(gòu)造方案四和構(gòu)造方案五墻體適用于寒