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烧结页岩空心砖孔型规划总述

2013-05-16 17:21 来历:冶金工业论文 人参加在线咨询

孔型结构规划研讨

1.孔洞形状:现在,国内出产的烧结页岩空心砖孔洞的形状首要有:圆形孔、正方形孔、椭圆形孔、矩形孔、菱形孔等。烧结页岩空心砖的孔洞形状与热工功能严密相关,而与制砖工艺存在对立。出产工艺期望孔洞形状越简略越好,但相同条件下,孔的形状对导热系数有较大的影响。孟富贵等[1]研讨了不同孔型的烧结页岩空心砖和空心砌块的均匀导热系数,其研讨结果见表1。由表1能够看出,空心砖和空心砌块不同形状的孔洞对其导热系数有较为明显的影响。圆形孔的均匀导热系数较大,方形孔的均匀导热系数次之,菱形孔均匀导热系数略低于方形孔,矩形孔的均匀导热系数较小。其原因是,在空心砖体系中,空气的导热系数较小,传热才能较差,有很好的绝热作用。矩形孔中的空气简略形生长路对流,而菱形、方形、圆形中的空气倾向于构成短路对流。而长路对流的传热量远低于短路对流的传热量。因而,在进行烧结页岩空心砖和空心砌块的孔型规划时,在相同孔洞面积下,应挑选加大孔洞长度,以削减温差传热量,进步其保温隔热功能。

2.孔洞方向:烧结页岩空心砖首要使用非承重结构和框架结构填充。可是,在满意修建各方面功能的前提下,应尽量进步其抗压强度。不合理的孔型规划将导致空心砖砌体强度偏低。当烧结页岩空心砖的孔洞为矩形条孔时,矩形条孔摆放方法不同,其抗压强度也不一致。研讨结果标明,空心砖笔直于孔洞方向受压的强度较平行于孔洞方向的强度低60%~80%,这便是承重空心砖的孔洞大多为笔直孔,而非承重空心砖的孔洞大多为水平孔的原因。因而,在进行空心砖和砌块孔洞方向排布时,应挑选使矩形条孔的长边平行于受压方向。

3.孔洞摆放及排数

1)孔洞摆放方法:烧结页岩空心砖的孔洞摆放分为有序摆放和交织摆放。在孔洞率相同的条件下,孔洞错排的空心砖导热系数要比有序摆放的空心砖导热系数小,这是由于经过空心砖的暖流绝大部分是凭借实体的孔壁来传导的。传导的热量与传导的横截面积和传导的流程长度有关。在横截面积一守时,传导的流程越长,热阻越大,传热量越小。假如把空心砖中横向有序衔接孔壁交织摆放,加长了空心砖内热传导的途径,就相当于添加了空心砖的厚度,也就相应进步了烧结页岩空心砖的热阻。从导热热阻公式R=δ/λ能够看出,导热热阻R与资料的厚度δ成正比(式中λ为导热系数)。因而,空心砖孔洞错排散布,相当于增大了空心砖内热传导的途径,能够进步其保温隔热功能。

2)孔洞排数:烧结页岩空心砖的孔洞排数对其热工功能有必定影响。研讨标明,沿平行暖流方向把一个大孔分红几个小孔,传热途径的总宽持平,其导热系数不变;但假如在笔直于暖流方向将孔洞堆叠摆放,把一个大孔分红几个小孔,则热阻添加,其导热系数变小,也便是说,沿笔直暖流方向的孔洞排数越多,相应的其热工功能也就越好。因而,烧结页岩空心砖排数的挑选原则为:①以多个小孔替代一大孔;②在温差方向上以短距离小孔替代长距离孔。

4.孔洞巨细:为了到达修建节能的作用,现在烧结页岩空心砖和砌块的孔洞率也向不断增大的方向开展,但并不是孔洞率越高、孔洞越大,其保温作用越好。相关研讨[5]标明,关于孔径<5mm的空心砖,当孔壁两侧壁面的温差Δt=10℃时,孔洞内对流热导率的核算为:λ=0.00123λ简直等于零,阐明空心砖孔洞的热导率近似等于停止空气的热导率。可是,当空心砖孔洞内空气层厚度超越10mm时,空气层内开端呈现对流换热现象,而对流换热强度随空气层厚度的添加而增强。因而,空心砖内孔洞越大,空气运动越剧烈,保温隔热作用越差。

5.孔壁厚度:在国家标准GB13545—2003《烧结空心砖和空心砌块》中,没有对烧结空心砖孔壁厚度提出具体规则。可是,空心砖的孔壁厚度对其功能有必定影响。一方面,空气的热导率比孔壁资料的热导率低得多,经过空心砖的大部分热量是凭借孔壁进行传递的,因而,孔壁构成了空心砖的热桥。由此可知,下降空心砖的孔壁厚度,能够在必定程度上改善其保温隔热功能。另一方面,在实践使用中,使用者对空心砖墙面的吊挂功能有必定的要求。假如孔壁过薄,锚栓锚固进程中有或许就会引起空心砖的开裂,即便不开裂,其有用锚固深度缺乏,也不能满意吊挂重物的要求。在国家标准《胀大聚苯板薄抹灰外墙外保温体系》、《胶粉聚苯颗粒外墙外保温体系》中均规则,体系根本结构中应按需求选用锚栓将保温层与底层锚固,其有用锚固深度不小于25mm。为此,重庆规划了薄壁型和厚壁型两种不同类型的空心砖,其壁厚分别为15~20mm和25~28mm,以满意不同使用的需求。

6.孔的倒角:从出产工艺的视点,烧结页岩其间空心砖和砌块的孔洞形状越简略,越简略出产,圆形孔是较简略出产的。可是由相关剖析可知,圆形孔的保温隔热功能较差,国家现已取消了圆形孔的规划。国家标准GB13545—2003《烧结空心砖和空心砌块》和重庆规划的空心砖和空心砌块示意图如图1所示。调查研讨标明,方形孔烧结页岩空心砖在出产工艺上存在下风,具体表现在:①方孔砖要求颗粒细度比较严厉,为≤1mm,因而,对相应的出产设备有较高要求。②破坏颗粒进程耗能大,不利于环保。③方孔砖成品率低,质料耗费大。其原因是在方形孔的直角边处简略发生应力会集,在出产、烧结、转移、施工中易导致破损。研讨标明,大部分的裂缝都是沿着结构中的薄弱环节发生的,因而,在孔形规划上,挑选将其直角边处规划为倒圆角,能够有用下降空心砖开裂破损的危险。

定论

(1)空心砖的孔洞形状为矩形条孔时,热工功能较好;对其直角边处进行倒圆角处理,能够削减应力会集,下降开裂危险。(2)空心砖的开孔方向和孔洞形状影响其抗压强度。当空心砖为矩形条孔时,应使其长边笔直向上散布,以进步空心砖抗压强度。(3)空心砖孔洞交织摆放,能够增大热传导的途径,进步热阻。沿暖流方向孔洞排数越多,热工功能越好。孔洞越大,孔内空气对流传热越剧烈,保温隔热作用越差。(4)空心砖孔壁厚度增大,吊挂功能增强,但其导热系数相应添加,保温隔热功能有所下降。

本文作者:黄孝云 朱惠英 陶尚儒  卢凌寰 张小静

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