基于65%建筑节能标准的水泥基玻化微珠保温砂浆试验研究

论文摘要

根据现已执行的建筑节能率为65%的标准，现行的外墙保温系统将面临着严峻挑战。传统的以聚苯材料为代表的有机保温材料，因存在着防火性差，耐久性差，与结构寿命不同步，环境污染等缺陷；特别是以2009年的央视大楼和2010年10月8日上午上海浦东南路1号两栋在建的教师公寓大楼发生火灾等典型建筑物火灾为标志，重新引起了对高性能无机保温材料研究与应用的重视，特别是以玻化微珠为代表的新一代水泥基无机保温材料，亟需从理论与施工技术方面加以深入研究，以至推广应用。为此，首先应进行水泥基玻化微珠保温砂浆的最优配合比设计，以获得基准抗压强度、粘结强度、导热系数和耐久性指标等；然后进行施工技术研究，主要包括砂浆抹面和型材施工两种工艺；最后根据实体结构模型，进行模拟施工，并采用商品纳米保温墙漆作为外装饰，进行热工模拟与计算，最终获得节能率不低于65%的外墙保温系统。具体地，主要研究内容包括：(1)以普通砂浆的理论配合比为基础，初选玻化微珠品种与掺量、水泥品种及用量、用水量、外加剂品种与用量为主要因素，以砂浆的导热系数、抗压强度、粘结强度和耐久性指标为目标，分别进行单因素和多因素设计，以获得基准最佳配合比。本文采用L27(313)的正交表，并考虑水泥分别与粉煤灰、硅灰的交互作用进行正交实验；得出最优配合比下150mm×150mm×150mm立方体抗压强度为1.126MPa，Φ130mm×12mm圆饼试件的导热系数为0.0698W/(m·K)；并分析了组成保温砂浆的各因素对玻化微珠保温砂浆的影响；(2)根据(1)中的最佳配合比，对水泥基玻化微珠保温砂浆的各项物理力学性能进行试验，以指导工程应用与施工；(3)针对采取砂浆抹面和型材干挂两种主要施工工艺，研究其与界面及冷热桥的一般处理技术与方法；(4)根据(3)的模拟试验，在外装饰采用纳米保温墙漆的条件下，根据试验所得的玻化微珠保温砂浆导热系数及国家规范公式及参数，对以玻化微珠保温砂浆作为外墙保温的实体结构模型，进行保温系统的施工与热工模拟计算。经计算，建筑物耗热量指标qH=13.46W/m2<14.65W/m2，采暖耗煤量指标qc=6.355kg/m2<6.92kg/m2，小于65%的建筑节能标准中的建筑物单位耗热量及耗煤量判定值，其节能率为66%，已超过65%的标准。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题依据和意义
• 1.1.1 选题依据
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 国内外保温材料研究现状
• 1.2.1 国内保温材料研究现状
• 1.2.2 国外保温材料研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究目标
• 1.3.3 拟解决的关键科学问题
• 1.3.4 拟采取的研究方案
• 1.3.5 创新点
• 1.3.6 技术路线
• 2 水泥基玻化微珠保温砂浆最优配比试验研究
• 2.1 前言
• 2.2 试验原材料及其对玻化微珠保温砂浆性能影响分析
• 2.3 保温砂浆的耐水性
• 2.4 抗冻性能试验
• 2.4.1 试验设备
• 2.4.2 保温砂浆抗冻性能测试
• 2.4.3 试验结果分析
• 2.5 保温砂浆的抗压强度及导热系数试验
• 2.5.1 试样制备
• 2.5.2 检测方法
• 2.5.3 正交试验设计及结果分析
• 2.5.4 结果分析及最优配比
• 3 水泥基玻化微珠保温砂浆粘结强度及施工工艺研究
• 3.1 前言
• 3.2 保温砂浆粘结强度试验
• 3.2.1 试样模型设计
• 3.2.2 保温砂浆粘结强度测试
• 3.3 试验结果
• 3.3.1 砂浆拉伸粘结强度计算
• 3.3.2 试验结果
• 3.4 粘结强度试验应注意的问题
• 3.5 保温砂浆施工工艺研究
• 3.5.1 保温砂浆施工所需材料
• 3.5.2 保温砂浆施工工艺
• 3.5.3 保温砂浆现场试验
• 3.6 试验结果及施工中应注意的问题
• 3.7 建筑围护结构的热桥处理
• 3.7.1 热桥形成原因
• 3.7.2 几种常见热桥节点的产生及保温处理
• 4 水泥基玻化微珠保温板设计及施工工艺研究
• 4.1 前言
• 4.2 玻化微珠保温砂浆型材设计及力学性能研究
• 4.2.1 XRY 节能装饰板
• 4.2.2 玻化微珠保温砂浆板设计
• 4.2.3 保温板抗压强度试验
• 4.3 保温砂浆板施工工艺研究
• 4.3.1 玻化微珠保温板干挂技术
• 4.3.2 保温板干挂原理及干挂方式
• 4.3.3 干挂所需主要机具
• 4.3.4 保温材料质量要求
• 4.3.5 保温板的干挂法施工流程
• 4.3.6 保温板的干挂法施工工艺
• 4.4 施工中易出现的质量通病及防治措施
• 4.4.1 玻化微珠保温板饰面平整度及安装
• 4.4.2 保温板的牢固度
• 4.4.3 嵌缝质量问题
• 4.5 本章小结
• 5 水泥基玻化微珠保温砂浆热工计算
• 5.1 引言
• 5.2 无机保温砂浆的保温隔热原理
• 5.3 热工设计计算
• 5.3.1 围护结构的热工设计与计算
• 5.3.2 围护结构的热工设计与计算
• 5.4 结论及分析
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集