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秸秆压缩块插孔纤维混凝土空心砌块墙体保温性能试验研究 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 13-11-04

引言
    混凝土小型空心砌块具有节土、利废等优点,因而得到较为广泛的使用。但是混凝土小型空心砌块普遍存在的保温隔热和节能及隔音效果不理想等诸多问题又限制了其应用。复合结构混凝土砌块的出现解决了这些问题,拓展了混凝土砌块的使用范围。山东农业大学开发了一种将秸秆压缩块插孔纤维混凝土空心砌块制成复合混凝土砌块的方法,并进行了秸秆混凝土砌块传热系数的试验研究。研究结果表明,秸秆混凝土砌块作为墙体保温材料具有很好的隔热保温性能,为秸秆资源化利用提供了一条新的途径,富通新能源生产销售的秸秆颗粒机秸秆压块机专业农作物秸秆颗粒燃料。
1、秸秆混凝土砌块的研制
    秸杆混凝土砌块是先制作混凝土空心砌块,然后再制作秸秆压缩块,最后用秸秆压缩块插孔制成。混凝土空心砌块采用的尺寸为390mm×190mm×190mm。混凝土空心砌块共有两个孔,用于放置两个秸秆压缩块,秸秆块的尺寸为140mm×130mm x 170mm(见图1)。空心纤维混凝土砌块的材料组成及配比按重量计,水泥:粉煤灰:砂:碎石:水:聚丙烯纤维为1:0.6:2.4:2.8:0. 57:0. 0032。秸秆压缩块的材料组成及配比按重量计,石灰浆:水:小麦秸秆为2:1:1.4。秸秆压缩块是将秸秆粉碎后经秸秆压块机压制成,具有制作成本低、防霉防潮的优点,便于推广应用。
2、试验测试设备及原理
2.1试验墙体的砌筑
    为了更好地说明秸秆混凝土砌块的保温性能,特进行了对比性试验。将图1中的3种砌块分别砌成面积为1. 6m×1.6m的三面墙体,砌块按照一顺一丁的方法砌筑。墙体的两面用水泥砂浆抹平,两面抹的水泥砂浆厚度均为5mm,墙体总的厚度
为200mm。墙体砌筑完成后,放置1个月,待墙体充分干燥后再进行测试。
2.2试验用热箱
    试验设备采用哈工大建筑节能技术研究所研制的BES - Aa建筑围护结构传热系数检测仪。控温的热箱(见图2)尺寸为1200mm×1000mm。热箱采用铝合金框架结构,内壁设高效保温层。热箱内设有加热元件及风循环装置。热箱内安装有温度控制传感器,用于智能AI调节器控制,使热箱内温度保持在恒温状态。热箱温度设定值范围为20~50℃。依次接通风机开关和加热开关。经过一段时间后,热箱内温度自动控制在设定值附近,使试件两侧形成相对稳定的温差,以满足测试条件。
2.3测量及数据采集系统
    测量系统由温度传感器、热流传感器组成。热流密度传感器采用板式热流计。现场测试时,将热流计安装在热箱内墙体的中央位置。热箱内温度传感器安装在热流计附近,墙体另一侧温度传感器安装在对应的墙体外表面位置。热量计和温度传感器与墙体接触面均涂抹凡士林,使其接触良好,排除空气,并用胶带纸固定。
    数据采集系统由建筑围护结构传热系数现场检测仪及数据通讯处理App组成。建筑围护结构传热系数现场检测仪能够自动检测温度和热流密度并自动存储。检测仪与PC机的数据通讯采用USB接口方式,使用随机配备的专用通讯线连接。并配有专用数据通讯处理App,可以在电脑中看到实时测量的温度和热流,以及实时计算出试件热阻和传热系数。
3、试验数据及处理
    试验中热箱设定的控制温度为30℃,试验期间周围空气的温度在10℃左右,这样墙体两面就有了约20℃的温差,符合试验进行的条件。试验开始后,等热箱内空气温度达到30℃的恒定值,同时待传热达到相对稳定状态时读取相关数据。自动采集的数据包括热流q,热箱内墙表面温度,热箱外另一侧对应点墙体表面温度,环境空气温度。App利用有关公式,算出逐时的围护结构传热系数。
    待试验结束后,选取达到相对稳定状态时段的数据进行处理。根据试验数据得到3个砌块墙体的相对稳定状态时的传热系数一时间曲线如图3—5所示。
    从图3—5可以看出:逐时传热系数是随着某一平均值而上下波动,这个平均值就是需要得到的数据。根据数据得到的平均传热系数的值为:单排单孔空心混凝土砌块K=1. 78W/(m2.K),单排双孔空心混凝土砌块K=1. 57W/(m2.K),秸秆块插孔混凝土砌块k=1. 08W/(m2.K)。
    可见,单排双孔的空心混凝土砌块的保温性能要优于单排单孔的,而秸秆块插孔混凝土砌块的保温性能要优于单排双孔的空心混凝土砌块。
4、结论
    (1)用控温热箱法测定秸秆混凝土砌块的平均传热系数的值为K=1.08 W/(m2.K),同样结构尺寸的空心砌块平均传热系数为1.57KW/(m2.K)。相比该空心砌块,秸秆混凝土砌块的传热系数减少了31.2%。秸秆混凝土砌块作为一个新型的建筑材料具有很好的保温隔热性能。
    (2)秸秆混凝土砌块是采用新的成型工艺制成,具有成型快、防霉防潮、价格低廉等优点,便于推广应用,尤其适合农村建筑使用。若砌块外表面抹保温砂浆,该砌块的传热系数就可以达到JGJ 26-95《民用建筑节能设计标准》的冰冷地区传热系数的限定值。
    (3)秸秆混凝土砌块把秸秆资源化利用,变废为宝,符合可持续发展和节能减排的要求。

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