论文含水率对污泥烧结页岩多孔砖墙体导热系数影响，本文是烧结类有关论文参考文献范文跟导热系数和含水率和页岩类在职开题报告范文.
【摘 要】为了研究不同含水率对污泥烧结页岩多孔砖墙体导热系数的影响,给建筑节能提供建议.本文通过将串并联的模型的综合考虑,推导出三相状态下的多孔材料导热系数计算公式.研究不同含水率对污泥烧结页岩多孔砖、保温砂浆、普通砂浆导热系数的影响,并拟合出三种材料不同含水率下导热系数的计算公式.发现含水率对墙体材料的等效导热系数影响显著,对于不同种类材料,其影响程度不同,而初期含水率对墙体材料导热系数的影响具有主要作用.
【关键词】污泥；烧结页岩多孔砖；保温砂浆；普通砂浆；含水率；导热系数
【中图法分类号】TU522
【文献标志码】A
从上世纪90 年始,研究人员普遍将含水率与导热系数之间的变化采用线性关系表示.导热系数是在干态情况下测定的,没有约定含水率与导热系数之间的变化关系.建筑多孔材料易受到外界环境的影响而使导热系数发生变化,因此研究含水率与导热系数对应关系尤为重要.基于多孔材料及其墙体热工性能研究日趋成熟,所以开展含水率对污泥烧结页岩多孔砖的影响具有重要意义.
1.试验研究
1.1 试验材料
本次试验材料主要有：水泥、砂子、石灰、污泥烧结页岩多孔砖、保温砂浆以及水.本次试验采用广西柳州市鱼峰牌P.C32.5 级复合硅酸盐水泥,普通中砂,自然状态下的堆积密度为1469kg/m3,其含水率为1.5%,石灰是经过熟化后粉碎磨细粉状物,污泥烧结页岩多孔砖,无机玻化微珠类型的保温砂浆,自来水.
试验用砖尺寸为 ,孔洞分布为三排,孔洞率为28.9%,质量等级为合格品,其物理性能及强度满足相关规范要求.根据导热系数测定仪对试件尺寸要求,从砖厂制定尺寸为 的试件模块,试件模块孔洞为单排且孔洞率与砖块保持一致；
1.2 试件制作及养护
砂浆试件： 本试验将制作保温砂浆和普通砂浆两种类型试件,其中普通砂浆的配合比为1:0.45:4.16； 而保温砂浆配合比为1:0.79:11.75,试件制作与养护过程满足GB/T20473-2006《建筑保温砂浆》和JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能实验方法标准》规范要求.
试验过程采用搅拌机搅拌,其中砂浆用量为搅拌机容量的20% ～ 80%,并对其进行干拌30s,使其混合均匀,然后加水搅拌2 分钟,使其稠度达到80 ～ 100mm 范围之内,试验结束后清理设备上粘有的砂浆.试验试件制作完成后标准养护室养护28d.
1.3 导热系数检测
本实验在进行导热系数检测之前,将部分试件通过浸水实验以获得材料的含水率与时间的关系.根据GB/T10294-2008《绝热材料稳态阻及有关特性的测定,防护热板法》等规范要求对试验试件进行导线热系数检测,从标准室中取出养护好的试件置于温度为90℃干燥箱将试件烘干至恒重,冷却至低温时在试件表面覆盖一层薄膜,防止吸收空气水分,最后称取试件干重为M.将试件安装于导热系数测定仪之前,用游标卡尺对试件厚度进行测量,取其平均值作为试件的厚度d.
2.试验结果及分析
2.1 非饱和湿度多孔材料等效导热系数的基本理论
污泥烧结页岩多孔砖是多孔型材料,综合导热结果考虑多孔介质在固、液、气三相状态的热量交换,并对研究内容作出相应假设.利用两相状态下串并联传导等效导热系数的理论推导三相状态下等效导热系数.
式中, W 为重量含水率,Mw 为不同湿度的材料重量,Ms 为干燥的材料重量.
通过浸水实验,污泥烧结页岩多孔砖、保温砂浆和普通砂浆含水率与时间关系曲线试验结果如图1.2.3 所示.
根据试件材料的含水率与时间关系曲线,可较为均匀地得到含水率数据.通过导热系数仪对试件的检测,得到试件材料在不同含水率情况下的等效导热系数, 结果如下表所示.
由表2、表3 和表4 可知,污泥烧结页岩多孔砖试件在干态时的等效导热系数为0.4975W/m·K ,保温砂浆试件在干态时的等效导热系数为0.0817W/m·K,普通砂浆试件在干态时的等效导热系数为0.6153 .以上三种材料在干态时的质量经称量可知分别为3.132Kg、1.482Kg和4.936Kg.
根据（3）或（4）公式,将不同含水率数值代入其中计算等效导热系数,同时采用并联传导模型关系式（5）与上述关系式进行对比分析.对于污泥烧结页岩多孔砖试件的等效导热系数计算式分别为：
将试验检测得到不同含水率情况下的等效导热系数试验值与上述两种关系式计算值曲线进行比较,如下图4 所示.
从表2 和图4 中可知,随着含水率的增大,等效导热系数也随着增大,与干态时的导热系数0 . 4 9 75W/m·K 相比, 增加了0 .2563W/m·K, 增加比例为5 1 . 5 5%,超过了含水率的增加比例3 4 . 1 6%,从等效导热系数对应点的分布趋势看,含水率逐渐接近饱和时,导热系数的增长逐渐减小.从计算值曲线可知,公式( 4 ) 的增加幅度小于公式( 3 )； 公式( 4 ) 计算值与试验值相比普遍较低, 其中最大差值为0 . 1 0 0 6 , 差值比例为1 6 .23%；在含水率为0 ~ 1 6 % 范围内,公式( 3 ) 计算值与试验值相比较为接近,当含水率逐渐增加超过1 6% 时, 其偏差逐渐增大.可见,针对污泥烧结页岩多孔砖而言,在含水率较低情况下,可采用经验模型计算式进行估算.
图5 中理论计算值与试验值存在一定差距,为使实验结果能真实反映实际情况,需对实验数据进行拟合推导出近似函数关系式,因此,本文采用最小二乘法对实验值进行拟合,得出拟合方程及曲线.
对实验数据拟合后能够找出试验值变化的规律,为使拟合方程具有有效性,应对其进行检验,其中相关系数R 是评价拟合方程有效性的重要参数,且R ≤ 1, 当R 越靠近1 时,曲线方程与试验值拟合的越好.其中污泥烧结页岩多孔砖等效导热系数与不同含水率的拟合曲线方程为：
二次相关系数：R等于0.9945 ,说明本次曲线方程拟合效果较好,曲线方程有效性确定可靠,因此,对不同含水率情况下的等效导热系数可用拟合方程进行计算.
拟合方程曲线而言,该曲线呈增长趋势,但曲线的斜率在逐渐减小,在含水率为0~10.24% 时,曲线的斜率为大于等于0.9,增长速率较快,但含水率为10.38% 时,对应的等效导热系数书增加量为0.108W/m,占总增加量的42.14%；在含水率为13.9%~24.21%,曲线的斜率为0.6~0.9 之间；含水率在26.57% 以上时,其斜率为0.6 以下.
对于保温砂浆试件的等效导热系数计算式分别为：
将试验检测得到不同含水率情况下的等效导热系数试验值与上述两种关系式计算值曲线进行比较,如下图6 所示.
从表3 和图6 中可知,随着含水率的增大,等效导热系数也随着增大,与干态时的导热系数0.0816W/m·K 相比,增加了0.132W/m·K,增加比例为161.76%,超过了含水率的增加比例68.35%,从等效导热系数对应点的分布趋势看,含水率逐渐接近饱和时,导热系数的增长逐渐减小.从计算值曲线可知,公式(6) 的增加速率大于公式(7),在含水率为0~42.26%范围内,公式（6）计算值小于公式(7) 计算值,在含水率大于42.26% 时,公式(6) 计算值大于公式(7) 计算值；同时公式(7) 计算值比试验值偏大,当含水率越接近饱和状态,计算值比试验值的偏差越大；在含水率为0~33% 范围内,公式(6) 计算值与试验值相比较为接近,当含水率逐渐增加超过33% 时,其偏差逐渐增大.可见,在含水率较低情况下,可采用本文推导公式进行估算.
本文对实验值进行拟合,得出拟合方程及曲线如图7 所示.
其保温砂浆等效导热系数的拟合曲线方程为：
二次相关系数：R等于0.9957 , 说明本次曲线方程拟合效果较好,曲线方程有效性确定可靠.就图7 中拟合方程曲线而言,该曲线呈增长趋势,但曲线的斜率在逐渐减小,在含水率为0~33% 时,曲线的斜率为大于等于0.2,增长速率较快,但含水率为32.37%时,对应的等效导热系数增加量为0.087W/m·K,占总增加量的65.91%；在含水率为34%~62%,曲线的斜率0.1~0.2 之间；含水率在62% 以上时,其斜率为0.1 以下.
对于普通砂浆试件的等效导热系数计算式分别为：
将试验检测得到不同含水率情况下的等效导热系数试验值与上述两种关系式计算值曲线进行比较,如下图8 所示.
从表4 和图8 中可知,随着含水率的增大,等效导热系数也随着增大,与干态时的导热系数0.6155W/m·K 相比, 增加了0.234W/m·K,增加比例为38.02%,比前两种材料的增加比例要小,但也超过了含水率的增加比例14.85%, 从等效导热系数对应点的分布趋势看,当含水率较低时,等效导热系数增加较快,当含水率逐渐接近饱和时,导热系数的增长逐渐减小.从计算值曲线可知,在含水率小于2.41% 时,公式(8) 计算值急速增加,超过2.41% 时将会出现负值；而公式(9) 计算值比试验值偏小,当含水率逐渐接近饱和状态,与试验值的偏差有所减小,其偏差最大值为0.0957 .由于普通砂浆内部成分接触密实,孔隙较少,在含水率超过2.41% 时就出现负值,与非饱和湿度多孔材料有所区别.
本文对实验值进行拟合,得出拟合方程及曲线如下图9 所示.
其普通砂浆等效导热系数的拟合曲线方程:
二次相关系数：R等于.0995 ,曲线方程的有效性可得到保证.就图9 中拟合方程曲线而言,该曲线呈增长趋势,但曲线的斜率在逐渐减小,在含水率为0~11.86% 时,曲线的斜率为大于等于1,增长速率较快,但含水率为9.25% 时,对应的等效导热系数增加量为0.1941 ,占总增加量的82.95%；当含水率大于11.86% 时,其斜率小于1；随着含水率的继续增加,曲线斜率接近0,等效导热系数趋于稳定.
结语：
本次试验主要检测不同含水率状态下的等效导热系数,试验过程发现含水率对等效导热系数有以下几个方面的影响.
(1) 不同含水率对同种材料的等效导热系数影响不同,上述实验中都表现出初期含水率对等效导热系数影响最大.
(2) 含水率对不同材料的等效导热系数,其影响程度有所不同,其中对保温砂浆的影响最大,其次是污泥烧结页岩多孔砖,影响最小的是普通砂浆.
(3) 通过本次试验发现,随着含水率的增加,导热系数测定仪在平衡阶段所需时间有所不同,在热量传递过程中,由于湿迁移的影响,使得冷热板表面温度发生变化,延长了平衡时间.
(4) 通过试验可知,含水率对材料的等效导热系数及试验测定均有影响,尤其是初期含水率影响显著.
参考文献：
[1] 秦钢. 大力发展墙体自保温烧结制品服务建筑节能推进产业升级[J]. 砖瓦世界,2014(7):13-15.
[2] 李昊. 金属热防护系统隔热材料的热传导模型研究[J].2009.
[3] 徐婷婷. 墙材含水率对墙体热工性能的影响研究[D]：杭州：浙江大学,2010.
[4] 黄榜彪,张向华,朱基珍,等. 污泥掺量对烧结污泥页岩砖抗压强度的影响[J]. 四川建材,2012,38(5):3-4.
[5] 黄榜彪,黎喜强,朱基珍,等. 温度对污泥页岩砖基本性能的影响[J]. 广西工学院学报,2012,23(4)：8-11.
[6] 黄中,黎喜强,朱基珍,等. 温度对污泥烧结页岩砖裂缝的影响[J]. 新型建筑材料,2013,9：43-45.
[7] 吴元昌,朱基珍,黄榜彪,等. 城市污水污泥烧结页岩多孔砖砌体轴压试验[J]. 广西大学学报：自然科学版,2014,39(1)：32-37.
[8] 黄榜彪,吴元昌,朱基珍,等. 城市污泥烧结页岩多孔砖热工参数的数值计算分析[J]. 新型建筑材料,2015,42(5):54-57
[9]S.Bouguerra, A.Ait-Mokhtar Miri,etal. Measurement of thermal conductivity.thermal diffusivity and heat capacity of highlyporous building material using transientplanes source technique[J]. InternationalCommunication of heat and mass traner.2001, 28(6):1065-1078.
[10]Fernando Branco, Antónin Tadeu,Nuno Sim?es. Heat conduction acrossdouble brick walls via BEM[J]. Building andEnvironment. 2004,39(1):51-58.
[11] 黄榜彪, 张贝, 黄秉章, 等. 含水率对轻质烧结页岩砖及墙体热工性能的影响[J]. 新型建筑材料, 2016, 43(12):14-19.
作者简介：
李晓( 1992-) ,女,河北保定,广西科技大学.
此文结束语，上文是一篇适合导热系数和含水率和页岩论文写作的大学硕士及关于烧结本科毕业论文，相关烧结开题报告范文和学术职称论文参考文献.
参考文献：
1、 住宅墙体改造装修 浅谈住宅墙体改造装修张添瑞（齐齐哈尔工程学院 黑龙江齐齐哈尔 161000）摘 要 目前我国的商品房市场已经十分成熟,但新小区的配套设施完善度并不能达到预期的要求,入学问题成了买房的一大难题 新小.
2、 从黑石关到砖砦（散文） 作者简介鲁枢元,生于河南开封,毕业于河南大学中文系 苏州大学文学院教授、博士生导师,苏州大学生态批评研究中心主任,享受国务院政府特殊津贴专家,中国作家协会会员 论著创作心理研究超越语言……在学界引起强.
3、 探析原油含水率自动监测仪表的系统设计 摘 要 原油作为重要的能源,对于国民经济的发展,社会生产力的发展有着重要的意义,促进原油生产的质量水平,有着很强的现实意义与必要性 文章结合实践,首先分析当前生产实际中应用的原油含水率监测方法,其次依.
4、 二、金砖国家网络安全合作新进展 金砖国家一直致力于网络安全合作,2013 年“斯诺登事件”更是推进金砖国家网络安全合作的重要契机 网络安全议题于同年首次列入金砖国家领导人会晤宣言,此后历届领导人会晤宣言对网络.
5、 教师巧抛砖，方能引得玉 提问是一门艺术,常常是一节课的艺术性的起始 提问也是教师的重要教学手段,它被运用于教学过程的各个环节,成为师生双边活动的纽带；提问还是教师创造性教学的重要体现,是培养学生的问题解决能力的重要前提 精彩.
6、 相知无远近万里尚为邻聚焦访问中东非洲五国并出席金砖国家领导人会晤 本刊综合报道应阿拉伯联合酋长国总统哈利法、塞内加尔共和国总统萨勒、卢旺达共和国总统卡加梅、南非共和国总统拉马福萨邀请,7月19日至24日,中国国家主席对上述四国进行国事访问；应南非共和国总统拉马福萨邀.