自保温污泥陶粒混凝土砌块及其性能研究.pdf
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1、2 0 1 5年第 9期 (总 第 3 1 1 期 ) N u mb e r 9 in 2 0 1 5( T o t a l N o 3 1 1 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 混凝土制品 CONCRE TE P RODUCTS d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 5 0 9 0 3 6 自保温污泥陶粒混凝土砌块及其性 能研究 朱静, 杨鼎宜,洪亚强,高益, 胡东康, 周延, 杨旗 ( 扬州大学 建筑科学与工程学院,江苏 扬州 2 2 5 0 0 9 ) 摘要 : 研制了一种新型自保温污泥陶粒混凝土砌块, 对
2、其物理力学性能及热工性能进行了研究。 结果表明: 所研制的自保温污 泥陶粒混凝土砌块的块型设计及配合比设计合理 , 各项性能指标均满足标准要求 , 与普通混凝土空心砌块相比节能效果显著, 适 于夏热冬冷地区的新型墙体材料。 关键词 :自保温砌块; 污泥陶粒 ; 物理力学性能 ; 热工性能 中图分类号 : T U 5 2 8 2 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 9 0 1 3 0 0 5 R e s e a r c h o n p e r f o r ma n c e of s e l f i n s u l a t i on s l
3、 u d g e c e r a m s i t e c o n c r e t e b l o c k ZHUJ i n g,YANG Di n g y i,HONG Ya q J a n g,GAO Yi, H UDo n gk a n g,ZHOU Ya h,Y ANG ( Co l l e g e o f Ar c h i t e c t u r a l S c i e n c e a n d E n g i n e e ri n g, Ya n g z h o u Un i v e r s i t y , Ya n g z h o u 2 2 5 0 0 9 , Ch i n a )
4、 Abs t r ac t: A n e w t y p e o f t h e h e a t p r e s e r v a ti o n o f s l u dg e c e r a ms i c o n c r e t e b l o c k wa s d e ve l o p e d, the p h y s i c a l a n d me c ha n i c a l p r o p e r t i e s a n d the r mal p r o p e r t i e s we r e a na l y z e d I t i s p r ov e d tha t the
5、b l o c k d e s i g n and mix p r o p o r t i o n d e s i g n o f s e l fi n s u l a tio n s l u d g e c e r a m s i t e c o n c r e b l o c k a r e r e a s o n a b l e, a l l k i n d s o f t a r g e t s are a l l t o s t a n dard r e q u i r e me n t s , a n d ha s s i g n i fic ant i mp r o v e me
6、 n t s o n e n e r g y c o n s e rva ti o n c o mpare d wi t h the o r d i n a r y c on c r e t e b l o c k, wh i c h i s the n e w wa l l ma t e ria l s wi t h a d a p ti n g t o ho t s u mme r a n d wi n t e r a r e a s Key wor ds: s e l fi n s u l ati o n b l o c k; s l u d g e c e r a ms i t e;
7、p h y s i c a l a nd me c hani c a l p r o p e r t i e s ; the rm a l p r o p e r t y 墙体在建筑物围护结构中所 占面积最大 , 其外墙热损 失率也最大。 因此降低建筑能耗 的关键 因素是降低墙体 的 热损失率 , 即提高墙体 的热工性能 。J 。目前 , 我国建筑节 能墙体 体 系 主要 有 内保 温、 夹 芯保 温 及 外 保 温 三种 方 式 J 。 其中内保温墙体体系虽具有施工方便、 造价低等 优点 , 但存在热应 力较大 、 热稳定性较差 、 易产生热桥 、 降 低建筑室内使用空间及导致墙面产生发 霉
8、、 开裂 现象。 外 保温墙体体系具有 较好 的保温效果及不 占用室 内空 间等 特点 , 但存在成本 较高、 施 工工艺较复杂及耐久 性较差等 缺点。 夹芯保温墙体体系对 施工条件、 季节及保温材料 的 要求不高、 有效保护 内墙与保温材料 , 但易产生 “ 热桥 ” 现 象 , 并在火灾时难 以控制 。 因此 , 需大力发展新 型 自保 温墙体材 料 , 降低建筑 围 护结构的传热系数, 从而达到节能效果。 自保温墙体体系 具有施工方便、 热工性能稳定、 质轻、 安全性好、 整体性及 耐久性好等优点 , 具有较好 的经济效益 和社会 效益。 结合 目前现状 , 论 文提 出一 种新型 自保
9、温 污泥 陶粒混 凝土砌 块, 将污泥陶粒掺入普通混凝土中, 并掺加扬州地区现有 废弃物炉底渣 、 粉煤灰与水配制成混凝 土空心砌块。 在制 作中不仅消耗大量 的废弃物 , 且不污染环 境 , 具 有显著 的 环境效益 引。 本研究介 绍 了自保 温污泥 陶粒 混凝 土砌 块的设计及其性能指标的测试过程。 1 砌 块 的设 计 1 1 原材料 的选取 ( 1 ) 污泥陶粒 污泥陶粒是由“ 十二五 ” 课题组研制 , 主要是以污泥为 原材料烧制成 的污泥 陶粒 , 取代混 凝土 中的碎石或 卵石 , 作为 自保温混凝土砌块的主要原材料 , 是研制 自保温污泥 陶粒混凝土砌块的前提 。 应选用外型
10、 、 级 配 良好 的污泥 陶粒 , 有 利于降低 生产 砌块时所用用水量及包裹污泥陶粒的水泥浆 , 达到降低混 凝土砌 块 上墙 后 的收 缩裂 缝。 陶 粒 最大 粒 径 不 宜超 过 9 5 m m 。 陶粒相关技术性能指标见表 1 。 表 1 陶粒的基本性能指标 ( 2 ) 水泥 试验采用 的水 泥是扬州绿杨水泥发 展有 限公 司生产 的 3 2 5级 复合 硅酸盐 水泥 , 各 项性能符 合标 准要求 , 见 表 2 。 收稿 日期: 2 0 1 4 1 2 2 4 基金项 目: “ 十二五” 国家科技支撑计划( 2 0 1 2 B A J 2 0 B 0 1 ) 资助; 水利部公益
11、性行业科研专项( 2 0 1 2 0 1 0 0 5 ) ; 江苏省高校优秀中青年教师和校长境外 研修计划资助; 扬州市“ 绿扬金凤计划” 扬州大学人才专项 l 30 表 2水泥 的基 本性 能 初凝时间 终凝时间 安定性 3 d 抗压强3 d抗折细度 8 0 t x m rai n m i n m m 度 MP a 强度 MP a 2 3 0 2 7 0 0 5 1 8 5 46 2 2 ( 3 ) 炉底渣 试验所采用 的炉底渣是扬州某电厂的燃 烧炉渣 , 作 为 细骨料使用 , 各项技术指标见表 3 。 表 3炉底 渣技 术指标 细度模量 堆积密度 水分 S i O S O , 烧失量 ,
12、 ( k g m ) , , 0石 9 6 1 5 7 28 16 507 0 7 1 5 ( 4 ) 粉煤灰 粉煤灰是 I I 级灰 , 各项指标见表 4 。 表 4粉煤灰技术指标 平均粒径 比表面积 S i O 含水率 火山灰活性 m ( m g ) , 9 6 , 指数 0 21 21 6 91 3 1 2 9 5 ( 5 ) 砂 宜选用细度模数在 2 3 3 0的 中砂 , 应严格控制砂含 泥量。 由于泥为非活性物质 , 可降低集料 和水泥浆问 的黏 结力 , 从而抑制集料 的收缩作用 。 ( 6 ) 水 单 排 L ( a ) 普通 自来水。 i 2块 型 设 计 ( 1 ) 砌块孔
13、型设计 空心砌块一般有 圆形 、 菱形 、 矩 形及正方形 四种孔型 结构 。 不 同砌块 的孔型对其传热系数的影响不 同, 王沁芳 等 对同孔洞率 的单 排孔空心砌块 进行研究得 知 : 矩形 孔 的平均传热系数最小为 0 2 0 7 W ( i n K) , 菱形次之为 0 3 0 6 w ( m K), 圆形最大为 0 4 2 5 w ( m K) 。由此得 出, 孔洞越长保 温性能越好 , 这是 由于矩形孔 中空气会形 成长路对流 , 降低温差的传热量 , 提高砌块的保温性能。 砌 块热阻与空气间层厚度相关 , G B 5 0 1 7 6 - 1 9 9 3 民用建筑 热工设计规范 中
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