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高海拔、高寒地区无机保温材料性能研究

作　者: 臧亚美
导　师: 刘连新
学　校: 青海大学
专　业: 材料学
关键词: 高海拔、高寒地区无机保温砂浆正交试验性能
分类号: TU551.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着全球能源危机的日益加剧和我国建筑节能大力推行，加之近期现有保温系统的火灾隐患突显。针对青藏高原海拔高、高寒气候特征，如何解决当地绿色环保、安全耐久的建筑节能问题，是青藏高原科技工作者亟需研究的重要课题。本文调查研究了高海拔、高寒地区建筑保温材料应用现状，针对已用建筑保温材料在使用中存在的问题和对建筑保温材料的整体要求，结合该地区独特的自然特征，考虑研制无机保温材料。无机保温砂浆选用当地较为普遍的膨胀珍珠岩、水泥、硅灰、麦富纤维和可再分胶粉作为原材料，采用正交试验设计了25个配合比，考察了骨胶比、硅灰掺量、胶粉掺量和纤维掺量4个变量对无机保温砂浆各项性能的影响规律。经过综合对比分析干表观密度、抗压强度、导热系数和单方造价，确定了最佳配比。成功研制出干表观密度可以达到269kg/m~3、导热系数为0.058W/(m K)、抗压强度为0.61MPa的无机保温砂浆。针对高海拔、高寒地区既有建筑物和新建建筑物，采用研制无机保温砂浆作为保温层，设计了两种墙体构造形式。通过厚度计算，既有建筑墙体上抹20mm厚的无机保温砂浆和新建建筑墙体构造措施上采取200mm厚建筑砌块，墙体内外各抹15mm厚的无机保温砂浆就能是墙体保温性能满足《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》要求[72]。无机保温砂浆保温系统具有整体性好、保温性能佳、综合性强、价格低廉、易于就地取材、施工简单，防火环保，成本较低，有望能取代外挂苯板等优点，通过对无机保温材料的技术先进性、经济性和功能性方面的评价，说明该材料是绿色环保的生态建筑材料。为今后进一步研究高海拔、高寒地区建筑保温材料提供了理论依据和技术支撑。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第1章绪论  11-19
  1.1 研究背景和意义  11-12
  1.2 国内外保温材料的研究和应用现状  12-17
    1.2.1 保温材料的定义和分类  12-14
    1.2.2 国外保温材料的研究和应用现状  14-15
    1.2.3 国内保温材料的研究和应用现状  15-17
  1.3 本文研究的内容和方法  17-18
    1.3.1 研究内容  17
    1.3.2 研究方法  17-18
  1.4 研究的创新性  18-19
第2章高海拔、高寒地区建筑保温材料应用现状研究  19-30
  2.1 高海拔、高寒地区的自然概况  19-20
  2.2 高海拔、高寒地区建筑保温材料应用现状调查  20-21
  2.3 高海拔、高寒地区现有保温材料性能分析  21-28
    2.3.1 EPS 和 XPS 保温材料  21-24
    2.3.2 CL 体系  24-26
    2.3.3 建筑砌块  26-27
    2.3.4 泡沫混凝土  27-28
  2.4 高海拔、高寒地区无机保温材料研究问题的提出  28-30
第3章新型无机保温材料的试验方案  30-52
  3.1 原材料选用  30-34
    3.1.1 保温骨料  30-32
    3.1.2 增强纤维  32-33
    3.1.3 胶凝材料  33
    3.1.4 改性组分  33-34
    3.1.5 矿物掺合料  34
  3.2 无机保温砂浆保温理论分析  34-35
  3.3 正交试验方案  35-38
    3.3.1 正交试验因素水平的确定  36-37
    3.3.2 正交试验方案表的设计  37-38
  3.4 正交试验数据分析  38-42
    3.4.1 正交试验数据的极差分析  38-40
    3.4.2 正交试验数据的方差分析  40-42
  3.5 试验配合比  42-43
  3.6 无机保温材料的试验方法  43-50
    3.6.1 无机保温砂浆的成型和养护  43-44
    3.6.2 无机保温砂浆基本物理性能的测试方法  44-46
    3.6.3 无机保温砂浆抗压强度的测试方法  46-47
    3.6.4 无机保温砂浆导热系数的测试方法  47-50
  3.7 无机保温材料的各项性能试验结果  50-52
第4章无机保温材料的物理性能研究  52-65
  4.1 无机保温砂浆拌合物的基本物理性能研究  52-55
    4.1.1 无机保温砂浆拌合物的稠度  52-54
    4.1.2 无机保温砂浆拌合物的质量密度  54-55
  4.2 无机保温砂浆的表观密度和干表观密度  55-61
    4.2.1 无机保温砂浆的表观密度  55-57
    4.2.2 无机保温砂浆的干表观密度  57-58
    4.2.3 骨胶比对干表观密度的影响  58-59
    4.2.4 可再分胶粉掺量对干表观密度的影响  59
    4.2.5 硅灰掺量对干表观密度的影响  59-60
    4.2.6 纤维掺量对干表观密度的影响  60-61
  4.3 无机保温砂浆的与水有关的性能研究  61-64
    4.3.1 无机保温砂浆的吸水率  61-62
    4.3.2 无机保温砂浆的软化系数  62-64
  4.4 本章小结  64-65
第5章无机保温材料的力学性能研究  65-71
  5.1 无机保温砂浆的抗压强度数据处理  65-66
    5.1.1 无机保温砂浆抗压强度指标的极差分析  65-66
    5.1.2 无机保温砂浆抗压强度指标的方差分析  66
  5.2 无机保温砂浆的抗压强度研究  66-70
    5.2.1 骨胶比对抗压强度的影响  66-67
    5.2.2 可再分胶粉掺量对抗压强度的影响  67-68
    5.2.3 硅灰掺量对抗压强度的影响  68
    5.2.4 纤维掺量对抗压强度的影响  68-69
    5.2.5 干表观密度对抗压强度的影响  69-70
  5.3 本章小结  70-71
第6章无机保温材料的热工性能研究  71-78
  6.1 无机保温砂浆的绝热原理  71-72
  6.2 无机保温砂浆的导热系数数据处理  72-74
    6.2.1 无机保温砂浆导热系数指标的极差分析  72-73
    6.2.2 无机保温砂浆导热系数指标的方差分析  73-74
  6.3 无机保温砂浆的导热系数研究  74-77
    6.3.1 骨胶比对导热系数的影响  74
    6.3.2 可再分胶粉掺量对导热系数的影响  74-75
    6.3.3 硅灰掺量对导热系数的影响  75
    6.3.4 纤维掺量对导热系数的影响  75-76
    6.3.5 干表观密度对导热系数的影响  76-77
  6.4 本章小结  77-78
第7章无机保温材料的综合性能分析  78-85
  7.1 无机保温砂浆的合理配合比和施工厚度确定  78-81
    7.1.1 无机保温砂浆的合理配合比确定  78
    7.1.2 无机保温砂浆满足外墙节能要求的厚度计算  78-81
  7.2 无机保温砂浆的经济性  81-82
  7.3 无机保温砂浆的技术先进性  82-83
  7.4 无机保温砂浆的功能适用性  83
  7.5 无机保温砂浆的综合性能评价  83-84
  7.6 本章小结  84-85
第8章结论与展望  85-87
  8.1 结论  85-86
  8.2 本研究存在的问题和展望  86-87
参考文献  87-91
致谢  91-92
作者简历  92

高海拔、高寒地区无机保温材料性能研究

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