伴随着我国经济的迅猛发展，能源问题日益突出，节约能源已成为实现可持续发展的关键环节。08年以来我国建筑行业迎来了发展高峰，过多的高能耗建筑将使建筑能耗超越交通、工业等行业而最终居于社会能耗的首位，达到30％左右。围护结构的热工性能差是建筑物高能耗的主要原因，因此，改善围护结构的热工性能，是解决建筑物高能耗的主要途径。烧结保温空心砌块作为新型墙体材料，具有防火、与建筑物同寿命、保温性能好等优良性质，是理想的新型墙体保温材料。
本文主要通过在实验室研究烧结保温空心砌块的性能，探索添加造孔剂对材料热工性能的影响，通过实验室得出的结论联合工厂实地生产29排孔加造孔剂烧结保温空心砌块，根据实际产品的力学及热工性能，分析其在建筑物节能上应用的可行性，最后将产品成功应用于示范建筑上面，满足建筑节能的标准。
首先，对原料及造孔剂的物理化学性能进行分析，结果表明：新疆页岩的化学及矿物组成适宜制备烧结保温空心砌块，页岩的烧成温度范围为850~1050℃，最佳烧成温度为950℃；锯末和污泥的烧矢量大，分别达到98%和50%，适合做为造孔剂使用。其次，向页岩中加入不同比例的造孔剂制备烧结保温空心砌块，测试其抗压强度、显气孔率、体积密度和热工性能，结果表明：造孔剂掺量对于制品的性能有显著的影响。随着造孔剂掺量的增加，试样的显气孔率、干燥收缩与烧成收缩、烧矢量逐渐增加，体积密度、抗压强度逐渐减小。当锯末添量为6%时试样成型顺利，导热系数为0.1901W/(m·k)，相比纯页岩下降了57.87%，在保证材料强度的前提下，添加锯末造孔剂可显著的提升了材料的保温性能；当污泥添量为15%时试样成型顺利，导热系数为0.2031 W/(m·k)，相比纯页岩下降了下降了54.99%，在保证材料强度的前提下，添加污泥造孔剂可显著的提升了材料的保温性能。
综合考虑两种造孔剂的性能后，优选出锯末作为前期工厂试验造孔剂。首先，针对示范生产线的实际生产情况，对生产线生产工艺进行优化调整，提高生产效率，加大产能。其次，制备出29排孔加锯末烧结页岩保温空心砌块，并测试其力学性能、砌块和砌体热工性能，结果表明：加锯末29排孔烧结页岩保温空心砌块的抗压强度等级达到MU10，符合国家标准；砌块传热系数为0.447W/(m2·K)，远远低于同样规格的实心砖；砌体传热系数为0.35W/(m2·K)，比纯页岩实心砖墙体的传热系数降低66.35%，比加6%锯末页岩实心砖墙体的传热系数降低27.08%，符合严寒及寒冷地区的建筑节能要求。最后，成功将29排孔加锯末烧结页岩保温空心砌块应用于严寒地区示范建筑上，实现单一材料满足建筑节能的要求。
- 作 者：
- 宋心
- 学科专业：
- 材料工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 西安建筑科技大学
- 导师姓名：
- 肖慧
- 学位年度：
- 2015
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
