Самарский государственный архитектурно-строительный университет центр «энергосбережение в строительстве» (цэс) удк 697. 1: 536 № госрегистрации. Инв. №

Скачать 485.21 Kb.

Название	Самарский государственный архитектурно-строительный университет центр «энергосбережение в строительстве» (цэс) удк 697. 1: 536 № госрегистрации. Инв. №
страница	1/5
Дата публикации	27.04.2015
Размер	485.21 Kb.
Тип	Реферат

100-bal.ru > Математика > Реферат

1 2 3 4 5

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЦЕНТР «ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ» (ЦЭС)
УДК 697.1:536.2 .

№ госрегистрации .

Инв. № .

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по НИР, д.т.н., профессор

Чумаченко Н.Г.

“ ” 2006 г.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

по теме:

”Разработка рекомендаций по применению экобетона

из керамзитового гравия Батракского месторождения”

(заключительное)

Х.д. № 3156

Начальник Управления х.д. НИР,

к.э.н., доц. А.В. Явкин

Научный руководитель темы,

Директор центра

«Энергосбережение в строительстве»,

к.т.н., доцент Ю.С. Вытчиков
Отв. исполнитель,

зам. директора центра

«Энергосбережение в строительстве»,

с.н.с. И.Г. Беляков

Нормоконтролер М.А. Мачковская

Самара 2006

Список исполнителей

Научный руководитель темы,

к.т.н., с.н.с. _______________ Ю.С. Вытчиков

(введение, заключение)

Ответственные исполнители темы:

к.т.н., с.н.с. _______________ Ю.С. Вытчиков

(раздел 1)
с.н.с. _______________ И.Г. Беляков

(раздел 2)

м.н.с. _______________ Е.Н. Нохрина

(раздел 3)

Реферат

Заключение 30 страниц, 6 рисунков, 6 таблиц, 15 источников.

КЕРАМЗИТОБЕТОН КРУПНОПОРИСТЫЙ, КОЭФФИЦИЕНТ теплопроводности, паропроницаемость, сопротивление теплопередаче, фрагмент стены.

Объектом исследования являются крупнопористый беспесчаный керамзитобетон (экобетон), производимый из керамзитового гравия Батракского месторождения по

ТУ 5741-001-43878747-2006.

Цель работы – разработка рекомендаций по применению экобетона в строительных ограждающих конструкциях зданий и сооружений.

В процессе выполнения работы были определены экспериментальным путем теплофизические характеристики экобетона, составлены технические условия, а также проведены теплофизические расчеты наружных стен.

Расчеты выполнены с использованием программных комплексов «Диффузия 2005» и Тherm 5.2.

Содержание

стр.

Введение ………………………………………………………………………………………….....5

1 Общие сведения о крупнопористом беспесчаном керамзитобетоне..………………………...6

2 Методика теплофизического расчета многослойных строительных ограждающих

конструкций………………………………………………………………………………………11

2.1 Применение метода безразмерных характеристик к теплофизическому расчету

многослойных строительных ограждающих конструкций………………………………..11

2.2 Приближенный аналитический метод определения положения плоскости

возможной конденсации……………………………………………………………………. 17

3 Альбом технических решений наружных стен с применением крупнопористого

беспесчаного керамзитобетона…………………………………………………………………..18

3.1 Однослойные наружные стены из керамзитобетона……………………………………… 22

3.2 Двухслойные наружные стены из керамзитобетона……………………………………… 24

3.3 Трехслойные наружные стены из керамзитобетона……………………………………… 26

Заключение ………………………………………………………………………………………….29

Список использованных источников …………………………………………………………...... 30
Введение

В соответствии с хоздоговором № 3156 от 14.09.06г. между ООО «Завод керамзитового гравия» (г. Октябрьск Самарской области) и Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Самарский Государственный архитектурно-строительный университет” были определены важнейшие теплофизические характеристики крупнопористого беспесчаного керамзитобетона, производимого на предприятии из керамзитового гравия Батракского месторождения. По результатам испытаний составлено промежуточное заключение [1].

Рекомендации по применению экобетона в строительных ограждающих конструкциях включают три раздела. В первом разделе приводятся сведения о структуре и составе экобетона, а также его физико-механические и теплофизические характеристики.

Во втором разделе рассматриваются инженерные методы, применяемые при выполнении теплофизического расчета многослойных строительных ограждающих конструкций. Приводится пример расчета наружной стены, выполненной из экобетона.

В третьем разделе приводится альбом технических решений наружных стен с применением экобетона.

1 Общие сведения о крупнопористом беспесчаном керамзитобетоне

В настоящее время для реализации национального проекта «Доступное и комфортное жилье» ведется поиск новых технологий возведения наружных стен зданий и сооружений, обеспечивающих уменьшение стоимости 1 м² жилой площади.

В связи с этим возрос интерес к керамзитобетону, широко используемому в строительстве в СССР. Однако анализ теплофизических характеристик керамзитобетона показывает, что достичь легких наружных стен с его применением весьма сложно из-за относительно высокой теплопроводности растворной части.

Московским научно-исследовательским институтом МИМЭТ под руководством доктора химических наук Бикбау М.Я. разработана технология возведения самонесущих наружных стен для строительства многоэтажных зданий с применением крупнопористого керамзитобетона, получаемого в специальном капсуляторе за счет обволакивания зерен керамзита цементным молоком [2]. На предприятии ООО «Завод керамзитового гравия» (г. Октябрьск Самарской области) освоен выпуск стеновых блоков СКК1 из крупнопористого беспесчаного керамзитобетона-экобетона, получаемого в специальном смесителе, разработанном на предприятии. В результате создаются замкнутые воздушные поры в материале, понижающие значение коэффициента теплопроводности. Структура материала представлена на рисунке 1.1.

а б

Рисунок 1.1 – Структура крупнопористого керамзитобетона

а. Схема 1 – зерна керамзита; 2- цементное молоко; 3 –воздушные поры;

б. Фрагмент блока СКК1.
Основными преимуществами керамзитового гравия перед другими пористыми заполнителями являются его высокие теплозащитные свойства, благодаря которым он находит широкое применение в легкобетонных наружных ограждающих конструкциях.

Коэффициент теплопроводности керамзитобетона, как известно, зависит в основном от его плотности и влажности. Кроме того, на теплопроводность оказывает существенное влияние размер и распределение пор, химический состав заполнителей бетона и их структура.

В настоящее время существуют аналитические и экспериментальные методы определения коэффициента теплопроводности керамзитобетона [3]. В качестве расчетной модели теплопроводности керамзитобетона принимается комбинированная структура, в которой тепловой поток проходит как через матричную сквозную растворную часть, так и через часть, состоящую из включений и связующего.

В крупнопористом беспесчаном керамзитобетоне относительная доля растворной части существенно уменьшается и воздух заполняет пространство между гранулами.

Как известно, воздух является самым лучшим теплоизолятором, так как значение его коэффициента теплопроводности составляет

= 0,0259 Вт/(м ⁰С) при температуре t =20 ⁰С. В воздушных порах передача тепла осуществляется путем теплопроводности, конвекции и излучения. Значение эквивалентного коэффициента теплопроводности воздушной прослойки определяется согласно [4] по формуле:

, ( 1.1 )

где

значение коэффициента теплопроводности воздуха, Вт/(м ⁰С);

коэффициент, учитывающий влияние естественной конвекции,

коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(м ⁰С);

- толщина воздушной прослойки, равная среднему размеру воздушной поры, м.

При уменьшении размера воздушной поры практически исчезает перенос тепла путем конвекции и существенно уменьшается перенос тепла путем излучения и, как следствие, эквивалентный коэффициент теплопроводности становится равным коэффициенту теплопроводности воздуха.

Для приготовления блоков из крупнопористого беспесчаного керамзитобетона применяется керамзит насыпной плотностью 450 кг/м³ с фракционным составом от 10 до 16 мм.

Исследование коэффициента теплопроводности керамзитобетона проводилось на 5 образцах, вырезанных из стеновых блоков, на установке доктора Бока в соответствии с ГОСТ 7076-99 [5]. Сущность метода заключается в создании теплового потока, направленного перпендикулярно к наибольшим граням плоского образца определенной толщины, измерении плотности стационарного теплового потока и температур на противоположных гранях образца. Измерения коэффициента теплопроводности образцов проводились в сухом состоянии, а также при достижении равновесной влажности материала, соответствующей условиям эксплуатации А и Б.

Важной характеристикой материала, существенно влияющей на влажностный режим наружной стены, является коэффициент паропроницаемости, который определяется в соответствии с ГОСТ 25898-83 [6]. Согласно данного нормативного документа, испытаниям на паропроницаемость подвергались 3 образца, имеющие форму диска диаметром 100 мм.

Сущность метода измерения коэффициента паропроницаемости материала заключается в определении массы водяного пара, прошедшей через образец за 7 дней. Измерение температуры и относительной влажности воздуха в шкафу осуществлялось с помощью электронного измерителя CENTER 313, имеющего оперативную память. Стеклянная чашка с водой взвешивалась на аналитических весах до и после окончания эксперимента.

Результаты теплотехнических испытаний крупнопористого беспесчаного керамзитобетона, облицовочной плитки и теплого раствора на керамзитовом песке приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1-Теплофизические характеристики строительных материалов, выпускаемых из керамзитового гравия Батракского месторождения по ТУ 5741-001-43878747-2006

Наименование материала	Характеристики материала в сухом состоянии		Расчетное массовое отношение влаги в материале(при условии эксплуатации) W, %		Расчетные коэффициенты
	плотность ,кг/м³	коэффициент теплопро-водности , Вт/(м^. ⁰С)			теплопро-водности , Вт/(м^. ⁰С)		паропрони-цаемости, мг/(м ч Па)
	плотность ,кг/м³	коэффициент теплопро-водности , Вт/(м^. ⁰С)	А	Б	А	Б	паропрони-цаемости, мг/(м ч Па)
Крупнопористый керамзитобетон СКК1	602	0,110	5	10	0,130	0,170	0,2127
Облицовочная плитка	1200	0,140	4	8	0,190	0,250	0,0266
Теплый раствор на керамзитовом песке	1188	0,28	2	5	0,320	0,360	0,0613

Из представленных данных можно сделать вывод о том, что значения коэффициента теплопроводности крупнопористого беспесчаного керамзитобетона как в сухом состоянии, так и в условиях эксплуатации А и Б оказались существенно ниже значений для керамзитобетона плотностью

.

Для определения расчетных значений коэффициентов теплопроводности стеновых блоков СКК1 в кладке на теплом растворе из керамзитового песка было проведено теплотехническое испытание фрагмента наружной стены изображенной на рисунке 1.2, состав которой приведен в таблице 1.2.

Рисунок 1.2 – Фрагмент наружной стены из крупнопористого керамзитобетона

Таблица 1.2 - Состав конструкции фрагмента наружной стены

№ п/п	Наименование	Толщина , м	Плотность , кг/м³	Коэффициент теплопроводности , Вт/(м ^оС)	Коэффициент паропрони-цаемости , мг/(м ч Па)
1	Теплый раствор на керамзитовом песке	0.015	1200	0.32	0.0613
2	Крупнопористый керамзитобетонный блок СКК1	0.39	600	0.16	0.213
3	Теплый раствор на керамзитовом песке	0.015	1200	0.32	0.0613
4	Облицовочная плитка	0.02	1200	0.19	0.0266

Испытания фрагмента стены проводились по методике, указанной в ГОСТ 6133-99 [7].

И
Ри.2
змерение тепловых потоков проводилось с помощью измерителя тепловых потоков ИПП-2, измерение температур на внутренней и наружной поверхностях фрагмента стены - с помощью хромель-копелевых термопар. В качестве вторичного прибора использовался потенциометр ПП-63. Температура внутреннего воздуха и относительная влажность воздуха измерялись с помощью электронного прибора CENTER 313.

По результатам испытаний значение приведенного сопротивления теплопередаче фрагмента стены составило

что превышает минимально-допустимое значение при потребительском подходе выбора уровня теплозащиты для жилых и общественных зданий, строящихся в г.Самаре, равное

[11]. По величине

было определено значение коэффициента теплопроводности кладки из керамзитобетонных блоков СКК1, составившее

Определение водопоглощения крупнопористого беспесчаного керамзитобетона, облицовочной плитки и теплого раствора на керамзитовом песке осуществлялось в соответствии с методикой, приведенной в ГОСТ 17177-87 [14]. Результатам испытаний образцов на водопоглощение приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Результаты испытаний образцов на водопоглощение

Наименование материала	Водопоглощение
Крупнопористый керамзитобетон СКК1	6,0
Облицовочная плитка	3,0
Теплый раствор на керамзитовом песке	8,0

Испытания на прочность стеновых блоков СКК 1 показали следующие результаты.

Таблица 1.4 – Результаты испытаний стеновых блоков СКК 1 на прочность

Плотность , кг/м³	Прочность
550	М 15
600	М 20
650	М 25

Морозостойкость блоков СКК 1 составила 50 циклов.

Анализ представленных выше результатов испытаний стеновых блоков СКК 1 показывает, что их можно рекомендовать для практического применения в несущих стенах малоэтажных зданий (до 3-х этажей), а также в самонесущих стенах многоэтажных монолитно-каркасных зданий.