纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块墙的研究与开发

【摘要】： 随着建筑节能和环境保护要求的不断提高,世界各国对建筑节能技术给予了充分的重视。近30年来,各国在建筑设计和施工、新型建筑保温材料的开发和应用、建筑节能法规的制定和实施、建筑节能产品的认证和管理等方面做了很多的工作,不但节省了大量的能源,取得了可观的经济效益,同时改善了环境,降低了对大气臭氧层的破坏。 根据最新的资料统计,全国农作物副产的秸秆每年有7亿吨,居世界首位。但是我国目前对这些秸秆的开发利用率还比较低,大量的秸秆在田间焚烧,既造成严重的大气污染,破坏了生态环境,又浪费了宝贵的可再生资源。欧美等西方国家很早就致力于将农作物秸秆用于建筑材料的研究并且效果显著,我国在这方面还处于起步阶段,并未普及。随着我国对建筑节能工作的逐步重视,新型建材对取代黏砖,节约土地,保护子孙后代的生存条件具有重要意义,农业秸秆作为新型建筑材料是完全可行的。新型秸秆墙体材料有望成为建筑材料中的一支重要方面军。 如何更好的提高新型建筑材料的节能环保要求,是各国研究人员关注的焦点。而本文提出的小麦秸秆压缩块,保温隔热性能是其亮点。通过试验研究出小麦秸秆压缩块的原材料配比及成型工艺。小麦秸秆压缩块原材料来源丰富,价格低廉,加工工艺简单方便。 本文提出的纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块墙,设计出了两种材料的结合形式,弥补了两者各自性能上的不足,实现了两种材料优势性能的充分利用。同时,节约了能源,提高了小麦秸秆的利用率,降低了建筑造价,缩短了施工周期,达到了节能环保的双向功能,在新农村及小城镇建设中具有可观的发展前景。 本次试验受山东省科技发展计划项目支持。本次试验设计了混凝土空心砌块和小麦秸秆压缩块的材料配比及其加工工艺,并对纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块墙的保温隔热性能进行了试验研究。最后根据前人的理论成果,结合试验数据,对墙体进行了理论分析和数值模拟,得出符合试验的理论结果。经对比分析可知,理论和试验结果符合较好。 【关键词】：混凝土空心砌块 小麦秸秆压缩块 保温隔热 节能环保
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU522.3
【目录】：

• 中文摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 1 绪论12-25
• 1.1 问题的提出12-15
• 1.2 混凝土空心砌块的国内外研究现状15-18
• 1.3 农作物秸秆的国内外研究现状18-21
• 1.4 本文研究方案21-24
• 1.4.1 研究内容21-22
• 1.4.2 研究方法22
• 1.4.3 技术路线22-24
• 1.4.4 可行性分析24
• 1.5 本文的创新之处24-25
• 2 纤维混凝土空心砌块的配比及各项力学性能研究25-31
• 2.1 纤维混凝土空心砌块所用材料及设备25-26
• 2.2 纤维混凝土空心砌块各项力学性能指标26-30
• 2.2.1 纤维混凝土空心砌块的抗压强度26-28
• 2.2.2 纤维混凝土空心砌块的抗折强度28
• 2.2.3 纤维混凝土空心砌块的抗渗性能28-29
• 2.2.4 纤维凝土空心砌块的密度和空心率29-30
• 2.3 本章小结30-31
• 3 小麦秸秆压缩块成型及加工工艺的试验研究31-48
• 3.1 前期探索性试验31-32
• 3.1.1 试验目的31-32
• 3.1.2 试验所用材料及设备32
• 3.1.3 小麦秸秆压缩块模具的开发32
• 3.1.4 试验方法及结果32
• 3.2 时间优化试验32-33
• 3.2.1 第一次试验优化32
• 3.2.2 第二次试验优化32-33
• 3.3 小麦秸秆压缩块加工工艺流程33
• 3.4 小麦秸秆压缩块水分挥发规律研究33-36
• 3.4.1 方法与目的34
• 3.4.2 水分挥发机理34
• 3.4.3 干燥条件研究34-35
• 3.4.4 水分挥发率规律研究35-36
• 3.4.5 水分挥发速度规律研究36
• 3.5 小麦秸秆压缩块尺寸蠕变特性研究36-39
• 3.5.1 变形机理分析36-37
• 3.5.2 三维尺寸蠕变规律研究37-39
• 3.6 冷压时间对小麦秸秆压缩块变形量影响的研究39-43
• 3.6.1 方法39
• 3.6.2 成型过程及变形机理分析39-41
• 3.6.3 变形量研究41-42
• 3.6.4 三维变形量比较分析42-43
• 3.7 小麦秸秆压缩块温度场数值模拟43-46
• 3.7.1 ADINA 软件简介43-44
• 3.7.2 计算模型44
• 3.7.3 几何条件44-45
• 3.7.4 物理条件45
• 3.7.5 边界条件45
• 3.7.6 结果与分析45-46
• 3.8 本章小结46-48
• 4 纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块的研究与开发48-64
• 4.1 纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块的加工工艺流程48-49
• 4.2 纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块墙的保温性能试验研究49-56
• 4.2.1 试验目的51
• 4.2.2 试验原料与设备51-52
• 4.2.3 试验方法52-54
• 4.2.4 结果与分析54-56
• 4.3 纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块墙温度场数值模拟56-63
• 4.3.1 模型的计算单元56-57
• 4.3.2 模型建立与简化57
• 4.3.3 数学模型建立及求解57-59
• 4.3.4 物理条件59-60
• 4.3.5 实测结果60-61
• 4.3.6 数值模拟结果61-62
• 4.3.7 墙体热工性能分析62-63
• 4.4 本章小结63-64
• 5 结论与建议64-66
• 5.1 结论64-65
• 5.2 建议65-66
• 参考文献66-73
• 致谢73-74
• 攻读硕士学位期间发表论文情况74

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