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时间:2019-03-12
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1、秸秆混凝土力学和保温性能的室内试验与数值模拟研究ExperimentandNumericalSimulationstudyforMechanicsandThermalInsulationPerformanceofStrawConcrete作者姓名:宋梓宁专业名称:结构工程指导教师:周林聪学位类别:工学硕士答辩日期:2015年5月30日摘要秸秆材料具有很好的保温性能,而且是一种可年年再生的能源,人们把这种材料应用于建材领域,研究节能利废的新型墙体材料,具有促进建筑结构工业化快速发展和对节约能源、减少环境污染的重要意义。对于秸秆混凝土的研究,前人大多
2、是将秸秆压缩后放入空心混凝土砖中进行抗压测试。本文在秸秆混凝土中分别加入粉煤灰和硅灰,做成不同的秸秆混凝土试块,论文主要研究了以下内容:1.通过试验研究秸秆混凝土试块的导热系数,研究发现不同秸秆掺量的试块导热系数,在相同粉煤灰掺量的条件下,秸秆掺量大的试块的保温性能越好。与不掺秸秆和粉煤灰的试块相比,保温性能有得到很大提高。硅灰掺量的增加对试块的保温性能有削弱的趋势。2.通过试验研究了秸秆混凝土试块的抗压强度,在相同粉煤灰含量的条件下,10%秸秆掺量比2%秸秆掺量的试块抗压强度降低33%。硅灰含量的提高可以在一定范围内增强秸秆混凝土试块的抗压强度
3、。掺有粉煤灰和硅灰的试块中,秸秆含量的增加都降低了试块的抗压强度。3.本文推导出秸秆混凝土导热系数的计算公式,推导公式计算得到的掺有粉煤灰、硅灰的秸秆混凝土的导热系数值与试验测得的导热系数值基本吻合。4.采用有限元软件对秸秆混凝土试块进行热传导模拟,通过计算公式得出各种试块的导热系数,其结果能够与本文推导出的公式计算结果吻合,进一步验证了公式的正确性。进行秸秆混凝土墙体的模拟,对比发现有秸秆墙体在保温性能上比无秸秆墙体提高了100%左右。关键词:秸秆混凝土,导热系数,抗压强度,数值模拟IAbstractStrawisakindmaterialwh
4、oseheatpreservationperformanceisverygood,andisakindofrenewableresourceseveryyear.Thematerialsareusedinbuildingmaterialsfield,andareresearchedonenergysaving.Energyconservationandrecyclingofnewwallmaterialswerestudied,whichhaspromotetherapiddevelopmentofindustrializationandbuil
5、dingstructuretosaveenergy,reducedthesignificanceoftheenvironmentalpollution.Forstrawconcreteresearch,predecessorsmostlyputstrawcompressedintothehollowconcretebrickcompressivetotest.Basedonthestrawintheconcreteaddingflyashandsilicafumerespectively,makingdifferentstrawconcreteb
6、lock,thepapermainlystudiedthefollowingcontents:(1).Throughtheexperimentalresearchonthecoefficientofthermalconductivityofstrawconcreteblock,thestudyfoundthattheblockcoefficientofthermalconductivityofdifferentdosageofstraw,undertheconditionofthesamedosageofflyash,largedosageofs
7、trawblockinsulationperformanceisthebetter.Comparedwiththeblockwithoutstrawandflyash,theheatpreservationperformanceisgreatlyimproved.Theincreaseofdosageofsilicafumeontheheatpreservationfunctionofthetestblockhasatendencytoweaken.(2).Thestrawstalkthecompressivestrengthofconcrete
8、isstudiedthroughexperiments.Thestudyfoundthattheincreaseofthedosageo
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