泡沫混凝土导热系数模型研究

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1、泡沫混凝土导热系数模型研究／周顺鄂等·69·泡沫混凝土导热系数模型研究周顺鄂，卢忠远，严云(西南科技大学材料科学与工程学院，先进建筑材料I~t)ll省重点实验室，绵阳621010)摘要研制了系列不同容重的泡沫混凝土，对泡沫混凝土的气孔率和导热系数进行了测试。在此基础上利用二相体系材料导热系数模型对实验结果进行了分析，运用Matlab软件进行了拟合；改进了Maxwell方程，提出并验证了适用于泡沫混凝土的新方程。经测算，理论预测值与实验结果显示了良好的一致性，研究结果表明，所提出的导热系数新方程适合于指导设计特定配比的泡沫混凝土。关键词泡沫混凝土导热系数Matlab模拟中图分类号：TU

2、522．3文献标识码：AStudyonThermalConductivityModelofFoamedConcreteZHOUShune，LUZhongyuan，YANYun(KeyLaboratoryforAdvancedBuildingMaterialsofSichuanProvince，SchoolofMaterialsScienceandEngineering，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010)AbstractAseriesoffoamedconcretewithdifferentvolumewe

3、ightispreparedinthispaper．Afterwards，theapparentporerateandthermalconductivityaretested．Subsequently，theexperimentalresultisanalyzedbyusingthe—oreticalmodelsforecastingtwo-phasematerialsandfittedbyusingMatlab．Andthen，theMaxwellequationisim—proved．Thenewequationisproposedandtestifiedwhichisappli

4、edtofoamedconcrete．Accordingtothemeasure—mentandcalculation，theresultsagreewellwithexperimentalones．Theresultsindicatethattheproposedequationissuitabletoguidethedesignoffoamedconcreteofspecificproportion．Keywordsfoamedconcrete，thermalconductivity，Matlabsimulation泡沫混凝土又名发泡混凝土，是采用发泡剂通过机械制有模型进行修正和

5、拟合；最后运用通用的数学模型进行曲线出泡沫，再将泡沫加入胶凝材料浆体制成泡沫料浆，然后成拟合，验证并提出了适用于泡沫混凝土的新方程。型或现浇，经自然养护或者蒸压养护所形成的微孔轻质材1实验料。其突出特点是在}昆凝土内形成泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化]。泡沫混凝土属于以固相为连续相、气相为1．1实验原料分散相的保温材料。泡沫混凝土为多孔组织，具有重量轻、普通硅酸盐水泥，PO32．5R，四川双马集团；粉煤灰，四保温隔热、吸音防震的特点。泡沫混凝土的导热系数主要取川江油巴蜀火电厂；添加剂，国产；聚丙烯纤维，泰安同伴工决于固相材料的性质、容重、内部缺陷、孔洞尺寸、孔洞形状程塑料有限公司

6、；减水剂；速凝剂，成都世纪阳光混凝土外加和相互间联通情况等因素。泡沫混凝土的气相是降低热导剂厂；发泡剂，自制。率的主导因素。热量在气相内的热传导包括气体导热传递、1．2配方设计气体对流传递、包围气体的固体表面之间的辐射换热。这3泡沫混凝土基体材料试验配比见表1。种传热方式传递的热量之和即为气相总的传热值。表1泡沫混凝土基体材料试验配比目前泡沫混凝土绝热机理研究还很缺乏，对影响绝热的Table1Proportionoffoamedconcrete因素探讨很少，还没有建立适用于分析泡沫混凝土导热系数聚丙烯减水剂速凝剂水灰比的模型。从理论上搞清楚导热系数的影响因素、建立导热系水泥粉煤灰添加

7、剂纤维(占总(占总重(占水泥(占总重数方程，对于设计制备与生产泡沫混凝土具有重要意义。重比例)比例)比重)比例)本文将对不同容重的泡沫混凝土导热系数进行测试；在77％2O3O50．610．35考虑气孔形状和气孔尺寸因素时，运用平板模型、Maxwell注：按照表1的配方成型10组，每组2块试样，每组泡沫加入模型以及其改进模型对实验结果进行分析；并根据结果对现量随所制备试样容重的降低而增加*．“十一五”国家科技支撑计划子课题(2006BAF02A24)；四川省