玻化微珠保温砂浆系统的耐久性研究

论文摘要

玻化微珠保温砂浆,是作为一种绿色建筑材料被研制开发的,其具有生产与使用过程中的绿色性、技术先进性及经济性等优越性能,在新建建筑物节能工程及既有建筑的节能改造中得到广泛的应用。与水泥砂浆面层法相比,采用玻化微珠保温砂浆面层法的建筑能降低建筑的基底反力和整个结构的应力应变;与目前常用的外保温技术相比,采用玻化微珠保温砂浆面层法的建筑整体式保温在分户计量上有明显的优势,在节能效果上也优于外墙外保温技术。本文主要通过温度场、温度应力及与有机保温材料保温系统的对比分析,研究玻化微珠保温砂浆系统的耐久性,主要工作如下:首先基于热传导微分方程,利用有限元方法计算无保温墙体、内保温墙体、外保温墙体和内外保温墙体的稳态和瞬态温度场,分析各墙体的温度分布特点;其次对上述墙体做进一步的温度应力分析,研究了各墙体内外表面温度应力的分布规律,分析了内保温系统、外保温系统和内外保温系统各自的优缺点,并提出了玻化微珠保温砂浆保温系统的施工要求,同时从结构的长度和空洞率两个方面分析了玻化微珠保温材料本身的耐久性;最后对玻化微珠保温系统和聚苯板保温系统做温度效应分析,对比了两种保温系统的耐久性,为严寒寒冷地区建筑结构选择保温材料提供合理的选择。研究表明,墙体内部的温度和温度应力分布几乎呈线性分布,在保温层和基层墙体接触的部位发生突变,保温层内部承受着较大的温差,其受到的温度应力几乎为零。采用外保温和内外保温系统能明显的提高建筑的耐久性,而内保温系统的耐久性甚至不如无保温系统,因此在对玻化微珠保温砂浆外墙体进行内、外保温时,应优先选用内外保温系统,在一般的情况下,外保温系统已能满足建筑节能和耐久性的要求。玻化微珠保温砂浆能提高墙体主体的耐久性、能彻底的解决建筑存在的“热桥”问题,还具有砂浆吸水性小、导热系数低、保温隔热性能好、无毒无害,有良好的透气、吸音、耐冻性能和A级防火等优点,因此墙体保温材料应优先选用玻化微珠保温砂浆。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 墙体保温材料耐久性研究的目的和意义
• 1.3 外保温技术国内外的研究现状
• 1.3.1 外保温技术国外的研究现状
• 1.3.2 保温技术的国内研究现状
• 1.4 关于建筑温度效应的研究
• 1.5 本课题研究的目的和内容
• 第二章 玻化微珠保温墙体的温度场分析
• 2.1 产生温度差的原因
• 2.1.1 外界条件的影响
• 2.1.2 内部条件的影响
• 2.2 构件温度场的计算原理
• 2.2.1 热传导的基本理论
• 2.2.2 结构的传热过程
• 2.3 导热的基本方程及边界条件
• 2.3.1 导热的基本方程
• 2.3.2 边界条件
• 2.3.3 初始条件
• 2.4 温度场的计算方法
• 2.4.1 稳态温度场有限元法
• 2.4.2 瞬态温度场有限元法
• 2.5 墙体温度场的有限元分析
• 2.6 玻化微珠保温墙体的温度场分析
• 2.6.1 瞬态温度场分析
• 2.6.2 稳态温度场分析
• 2.7 本章小结
• 第三章 墙体的温度效应分析
• 3.1 温度应力和变形的基本概念
• 3.2 热弹性理论的基本方程
• 3.3 温度应力的有限单元法
• 3.3.1 温度应力的有限元分析
• 3.3.2 ANSYS 求解温度应力的步骤
• 3.4 玻化微珠保温材料保温系统的温度应力研究
• 3.4.1 瞬态温度应力的研究
• 3.4.2 稳态温度应力分析
• 3.4.3 不同保温形式墙体的对比
• 3.5 玻化微珠保温砂浆保温板研究
• 3.5.1 模型1 在不利温度作用下的研究
• 3.5.2 模型2 在不利温度作用下的研究
• 3.5.3 模型3 在不利温度作用下的研究
• 3.5.4 模型4 在不利温度作用下的研究
• 3.5.5 模型5 在不利温度作用下的研究
• 3.5.6 模型6 在不利温度作用下的研究
• 3.6 玻化微珠保温砂浆保温系统的施工要求
• 3.7 结论
• 第四章 玻化微珠保温砂浆保温系统耐久性研究
• 4.1 玻化微珠保温砂浆墙体和聚苯板保温墙体的研究
• 4.1.1 夏天时不利温度作用下的温度效应
• 4.1.2 冬天时不利温度作用下的温度效应
• 4.2 建筑结构“热桥”的研究
• 4.2.1 夏天时不利温度效应的研究
• 4.2.2 冬天时热桥的研究
• 4.3 玻化微珠保温砂浆的优点和保温系统裂缝控制技术研究
• 4.3.1 玻化微珠保温砂浆和聚苯（EPS）板保温的优缺点
• 4.3.2 玻化微珠保温系统裂缝控制技术研究
• 4.4 结论
• 第五章 展望与结论
• 5.1 结论
• 5.2 不足及建议
• 5.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文