秸秆混凝土力学和保温性能的室内试验与数值模拟研究

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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