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玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体力学性能试验之土木工程研究

来源: www.khyfdv.tw 作者:vicky 发布时间:2019-07-26 论文字数:43225字
论文编号: sb2019062315241026932 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
本文是一篇土木工程论文,笔者通过对室内外两侧墙体表面进行红外热成像扫描,通过观察墙体热能图的热能分布,未发现墙体存在冷桥,证明该墙体构造合理,并在龙骨承力和带来冷桥之间的
本文是一篇土木工程论文,本文选用聚合物发泡水泥体作为墙体的保温材料,聚合物发泡水泥体防火性好、保温性能好、生产过程也很环保并可以在一定程度上利废,但聚合物发泡水泥体的强度低;本文通过复合的方法将聚合物发泡水泥体作为高效保温芯材、以轻钢龙骨为骨架、玻纤增强防水抗裂砂浆为面层,使三者优势互补,劣势相克,共同组成玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体。

第 1 章   绪论

1.1   选题背景
围护墙体作为建筑结构中表面积最大的围护构件,承担外界的水平风荷载作用的同时还起着阻隔室内外热能交换的功能。因此,开发一种力学性能优良兼具优异节能保温性能复合保温墙体,是未来建筑围护墙体的发展方向和必然选择。
围护墙体优良的力学性能主要指具有良好的?#24615;?#21147;、吊挂力、抗冲击性能和抗变形能力,?#26131;?#36523;质量轻;在建造过程中易于施工、与主体连接可靠、与主体结构同寿命等。围护墙体优良的热工性能指具有良好的保温性能,同时还具有良好的气密性、防火性以及防噪性。
现有的各?#20013;问?#30340;复合保温墙体的保温材?#29616;?#35201;由无机材料和有机材?#29486;?#25104;?#27426;?#26377;机材料存在易燃、易老化、易粉化的缺点;有机保温材料在生产过程中消耗了大量能源和化工原料,并且产生?#30805;?#31181;固体、气体污染物;有机材料保温?#20302;?#19981;但存在防火性能差的缺点,而?#19968;?#23384;在冷桥问题,大多数采用有机材?#29486;?#25104;的保温墙体会出现冷桥问题,尤其是在板与板之间的接缝处、墙体中的金属连接件、以及复合保温墙体的钢龙骨处,冷桥问题会影响复合保温墙体的保温性能;现有的无机保温材?#29486;?#25104;的复合保温墙体?#20302;?#23384;在吸水率大、保温效果差、面密度过大?#28909;?#28857;,需要研究一种传热系数低、吸水?#24066; ?#32784;久性好、面密度小的无机保温材料复合保温墙体。
无机保温材料以其良好的保温、防火、耐久性、温度稳定性和化学稳定性;且生产过程仅消耗极少量的能源和石油?#35797;矗?#24182;可以利用工业废料,全生命周期都很环保,符合绿色发展的理念,发展无机复合保温墙体是未来建筑围护墙体的发展方向和必然选择。
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1.2玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体的介绍
本文的玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体基于现有的各类墙体?#20302;?#30340;基础上,从实际应?#36152;?#21457;,考虑全生命周期的生产、运输、建造、使用等各个环节提出一种玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体,其由聚合物改性水泥基发泡体为高效无机保温填充体、轻钢龙骨为骨架、玻纤增强防水抗裂砂浆为面层共同组成;通过复合的?#20302;?#38598;成方法,集 3 种材料的优势特性与一体,同时各种材料的缺点又得以限制。
玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体最大的特点在于面层是压入?#22270;?#29627;纤网格布的防水抗裂砂浆,相较于?#30722;?#26448;拼合而成的墙体其面层无拼接裂缝,墙体的整体性好;玻纤增强防水抗裂砂浆面层与发泡水泥体芯层的结合紧密、牢固,避免了?#23637;?#30340;产生;不同的砂浆面层可以赋予墙体不同的功能,例如:室内侧砂浆面层采用石膏砂浆?#20445;?#30707;膏砂浆以其优良的呼吸性,会显著改善室内的空气湿度,同时也提高了墙体的耐火性?#22351;笔?#22806;侧采用两布三浆的聚合物防水抗裂砂浆薄抹灰面层?#20445;?#25552;高了墙体的防水性,减小墙体外表面的重量,提高了室外侧面层的耐久性,也改善墙体的抗震性能。

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第2 章  玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体构造

2.1聚合物发泡水泥体规格及轻钢龙骨规格
聚合物发泡水泥填充体为用水泥、粉煤灰、外加剂硅灰、12mm 的聚丙烯短切纤维等通过聚合物发泡工艺加工制成的聚合物发泡水泥填充体(以下简称发泡水泥体);其性能指标见表 2-1;其规格尺寸见图 2-1。

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第 3 章   玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体抗弯性能理论研究 ........ 19
3.1   引言 ........................ 19
3.2   玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体挠度及?#24615;?#21147;分析 ....... 19
第 4 章   玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体抗弯性能有限元分析 .... 26
4.1   引言 .................................. 26
4.2   有限元模型的建立 ....................26
第 5 章  玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体力学性能试验研究 ........ 33
5.1   引言 ................................ 33
5.2   试验过程 ........................... 33

第 6 章  玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体抗冲击性能、吊挂力及热工?#27605;?#26816;测试验

6.1   引言
根据《GB/T 36140-2018 装配式玻纤增强无机材料复合保温墙体技术要求》规定对玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体的抗冲击性能、吊挂力进行试验,验证墙体抵抗冲击荷载的可靠性、吊挂重物的可靠性;以砂浆面层厚度和做法、是否有横龙骨为?#38382;?#27604;较不同构造?#38382;?#30340;墙体是否满足抗冲击性能、吊挂力的要求;最后依据规范通过红外扫描检测玻纤增强聚合物发泡水泥体复合保温墙体的轻钢龙骨所处的墙面位置是否产生冷桥。
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第 7 章   结论与展望

7.1   主要结论
(1)基于复合保温墙体的结构组成和受力特点,考虑发泡水泥体保温芯材的剪切变形,运用夹层梁的相关理论推导出在均布荷载作用下两端简支?#38469;?#30340;复合保温墙体的变形计算公式和?#24615;?#21147;计算公式。
(2)对复合保温墙体在均布荷载作用下的跨中挠度变形进行有限元模拟,并与理论值进行比较,结果证明有限元分析的结果与试验、理论计算值较为吻合,理论公式和有限元模型可用于不同高度、厚度墙体的受力性能分析。
(3)进行了复合保温墙体的抗弯试验,有横龙骨墙体的抗弯刚度大于采用捆扎带的墙体,外侧薄抹灰构造降?#22303;?#22681;体的抗弯刚度和抗弯?#24615;?#21147;,3 种构造的复合保温墙体在均布荷载作用下的变形和抗弯?#24615;?#21147;均满足规范规定,破坏形态为剪切破坏。
(4)对复合保温墙体的抗冲击性能、吊挂力、热工性能进行试验研究,墙体的抗冲击性能、吊挂力均符合规范规定,通过红外热成像仪对墙体室内外两侧分别进行红外热成像扫描,墙体内、外表面均未出现冷桥,证明墙体龙骨的构造?#38382;?#21512;理,在承力与产生冷桥之间的做出了比较好的平衡,既保证了墙体具有良好的?#24615;?#33021;力,又避免了冷桥;通过理论分析和试验研究,本复合保温墙体满足规范各项规定,达到了节能 75%的要求,可作为外墙应用于建筑外围护结构。
参考文献(略)

原文地址:http://www.khyfdv.tw/civil/)查找


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