玻化微珠复合混凝土等效导热系数研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年第3期混凝土与水泥制品20l5No．33月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSMarch玻化微珠复合混凝土等效导热系数研究张冰．程忠庆．唐军务(海军工程大学勤务学院，天津300450)摘要：分析了玻化微珠复合混凝土的传热机理，对该混凝土中热流的传递途径进行了划分，构建了基于最小热阻理论的导热系数计算模型，并用相关文献试验数据对模型进行了验证。结果表明，该模型能够较精确的预测玻化微珠复合混凝土干燥状态下的导热系数。后续研究还可考虑舍湿

2、率，以及玻化微珠的细度模数对玻化微珠复合混凝土的导热性能的影响关键词：导热系数；建模；玻化微珠；混凝土Abstract：Basedonthemechanismofthermalconductivityofexpendedandvitrifiedbeadsconcrete，thechannelsofthermalconductivityinconcretearedivided，thethermalconductivitycoefficientismodeledbasedonthetheoryofmini

3、—mumthermalresistance．andthemodelbyusingthedataofotherrelatedliteraturesisconfirmed．Theresuhsindicatethatthemodelcancalculatethethermalconductivitycoefficientunderaridstateexactly．Thesubsequentresearchshouldbelaunchedinthefieldofinfluencingfactorsofther

4、malconductivityinconcreteincludingmoisturecontentandfinenessmoduleofexpandedandvitrifiedbeads．Keywords：Coefficientofthermalconductivity；Modeling；Expendedandvitrifiedbeads；Concrete中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1000—4637(2015)03—58—040前言高。通常．热量在建筑围护结构内的传递主要有三玻化微

5、珠复合混凝土是在普通混凝土中掺人种方式：一是通过固体和气体的热传导：二是在微一定比例的玻化微珠以及外加剂配制而成的新型球、砂浆和骨料之间的热辐射三是混凝土内和微复合混凝土。其导热系数随玻化微珠掺量、水泥掺球内的气体对流。Skochdopole[1经实验研究后指出，量、强度等级、砂率及级配、水灰比，以及外加剂等微球直径小于4mm时．其内部的气体不会发生自然因素的不同而不同。通过实验研究获得混凝土导热对流．由于玻化微珠中空微球的直径通常在0．5～系数与水灰比、骨料种类、孔隙率等因素之间的关1．6ram之间

6、，故不考虑空气的自然对流。本文中的复系受到试验方法和条件的限制，很难作为一般规律合混凝土所处环境均在常温情况下(在非高温条件加以推广和应用。模型计算则较少受到试验条件的下)，故通过辐射传递的热量也可忽略。限制，更加具有推广应用价值。本文的重点是通过对玻化微珠复合混凝土的传热机理进行分析对玻化微珠复合混凝土传热机理的分析，构建基于时，文献『2～31采用理想化的模型，假设々昆凝土没有最小热阻理论的玻化微珠复合混凝土等效导热系和玻化微珠进行混合搅拌，将两种材料分层堆放在数计算模型，并用其他文献的相关试验数据

7、验证模一起来计算传热系数。该理想化的模型与实际情况型的可靠性。差别较大．误差也较大。第二类是借鉴计算多孑L材1玻化微珠复合混凝土的传热机理分析料导热系数的HamiltonandGrosserI4I模型而建立建筑材料的传热性能是传导、对流和辐射的综的。普通混凝土材料是人工合成材料，并不是典型合效应。由热力学第二定律可知，热量总是从高温的多孔材料，直接采用多孔材料模型来计算混凝土物体白发地传向低温物体。隔热材料具有减弱热交导热系数并不合适。同时，该模型还需要通过实验换强度和阻碍热量传递的功能。玻化微珠复合

8、混凝来获得组成材料在混凝土中的分布情况，也限制了土是由砂石料、水泥、玻化微珠和气体相组成的多该模型的应用。第三类是考虑热流在混凝土组成材元复合材料。当热量在传递过程中遇到导热系数低料中传递情况而建立的模型，代表性的是Camp．的中空微球时．小部分热量沿着微球传导，而大部bell—AllenandThrone模型[5-61。该模型按照混凝土材分热量则绕过微球，这样热量在复合材料中的传递料组成人为的来划分热流途径，这种人为的划分方路径变长和复杂化，所以．材料