多功能高效节能装饰板研制与生产应用

【摘要】： 建筑节能是缓解能源紧张、解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。相对其他建筑节能技术,外墙外保温的优越性明显:能避免产生建筑热桥,避免内墙面冬季结露;有利于保护主体结构,大大减少温度应力对结构的破坏作用,增加结构寿命。保温装饰一体化系统在外墙外保温技术的基础上,采用工厂预制生产、现场安装工艺,有利于提高建筑工业化、产品标准化、施工装配化水平,缩短施工工期。 FP板(多功能高效节能装饰板,Function Energy-efficient decorative plate)是指将外墙外保温系统中所要求的装饰、抗裂、保温等功能为一体的新型预制板材。本论文在外墙外保温体系要求的基础上提出了FP板结构设计的基本理论和实现方法,依照保温隔热原理进行FP功能节能层材料设计并开展应用理论基础研究,制备出功能保护层材料;初步建立了FP生产线,并探索了FP系统施工工艺。 根据功能梯度复合原理对FP板进行结构设计及理论研究:在传统外墙外保温技术及要求的基础上,FP板作为一种新型的保温隔热板材,还要求具有以下特点:①保温隔热能力强于传统保温隔热材料;②安全性高于传统外墙外保温系统;③防水抗裂能力高于传统外墙外保温系统;④施工、维护成本降低;⑤具有安全、独立的快速施工方法。研究表明对同一外墙主体进行外保温,在不增加外墙总厚度的基础上,应用了FP板的外墙平均传热系数较聚苯板外保温墙体的平均传热系数降低8%,其保温性能明显优于聚苯板外墙外保温体系。 FP板功能层材料研究:依据保温隔热原理,一方面采用热反射饰面材料降低其外界的热负荷,一方面对保温隔热材料进行改性,导热系数降低15～25%,保温隔热性能大大提高;同时力学性能提高一个密度等级,增加安全性,最后采用热容量较大的相变物质对热量进行储存,从而达到整体能量消耗的最低化。制备了以聚合物和高效释水材料为主要功能组分的FP板保护层材料,在此基础上进行材料优化设计解决开裂和工作性问题。研究表明:1)乳胶粉掺量控制在1.5%即对砂浆抗裂性能有改善作用,2)KHG-1掺量控制在2%即可提高水泥砂浆触变性,增大砂浆稳定性,3)对掺不同种类MC的砂浆性能进行测试,表明掺量控制在0.1%HPMC对砂浆工作性能调节最佳。 FP板独特生产工艺和FP系统施工工艺探讨:将材料在制备过程中的工艺设计与使用过程中的性能优化设计统一起来,制定独特的工艺参数及技术规程。配制FP专用粘结砂浆、勾缝剂等材料,提出FP专用的粘、锚形式,保证系统的安全性。 【关键词】：保温装饰一体化 节能 工作性
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TU761.12
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 研究意义13-15
• 1.3 国内外新型外墙保温技术发展现状15-18
• 1.3.1 国外新型外墙保温技术发展15-16
• 1.3.2 我国新型外墙保温技术发展16-18
• 1.4 我国新型多功能板材发展现状及存在的问题18-20
• 1.5 研究内容、指标与技术路线20-23
• 1.5.1 研究内容20-21
• 1.5.2 技术指标21-22
• 1.5.3 研究方案与技术路线22-23
• 第2章 FP结构设计及理论研究23-40
• 2.1 外墙外保温系统要求23-29
• 2.1.1 外墙外保温系统的基本要求23-25
• 2.1.1.1 系统的整体性、耐久性、有效性23-24
• 2.1.1.2 系统的热工性能设计24
• 2.1.1.3 对构成系统各层性能要求24-25
• 2.1.2 外墙外保温结构的设计要求25-27
• 2.1.3 外墙外保温材料的基本要求27-29
• 2.2 FP板结构设计的基本理论29-34
• 2.2.1 FP板保温隔热能力设计与实现30-31
• 2.2.2 FP板安全性实现31-34
• 2.3 FP板构造与设计基本理论计算实例34-38
• 2.3.1 板材构造与设计34-36
• 2.3.2 试验结果与分析36-37
• 2.3.3 热性能结果与分析37-38
• 2.4 本章小结38-40
• 第3章 FP功能节能层材料设计与应用研究40-58
• 3.1 热反射层研究40-44
• 3.1.1 饰面材料选择40-42
• 3.1.2 饰面材料应用理论基础研究42-44
• 3.1.2.1 饰面材料热性能分析42-44
• 3.1.2.2 饰面材料基本性能测试44
• 3.2 绝热层研究44-54
• 3.2.1 保温材料的选择44-47
• 3.2.2 EPS结构与隔热性能相关性研究47-51
• 3.2.2.1 EPS结构47-48
• 3.2.2.2 保温隔热性能48-51
• 3.2.3 EPS在 FP板中应用性能要求51-54
• 3.3 储能层研究54-57
• 3.3.1 相变材料的选择与封装54-56
• 3.3.2 相变材料在 FP板中应用基础研究56-57
• 3.4 本章小结57-58
• 第4章 FP功能保护层材料设计与制备58-79
• 4.1 试验内容与技术方案58-59
• 4.2 原材料及试验方法59-66
• 4.2.1 原材料及性质59-63
• 4.2.2 试验方法63-66
• 4.3 试验过程及结果分析66-77
• 4.3.1 可分散乳胶粉对水泥砂浆抗裂性能的影响研究66-68
• 4.3.1.1 强度分析66-67
• 4.3.1.2 收缩性能分析67
• 4.3.1.3 冻融性能分析67-68
• 4.3.1.4 SEM分析68
• 4.3.2 高效释水材料对水泥砂浆性能影响研究68-77
• 4.3.2.1 需水量分析69-70
• 4.3.2.2 保水率分析70-71
• 4.3.2.3 凝结时间分析71-72
• 4.3.2.4 强度分析72-74
• 4.3.2.5 SEM、MIP分析74-77
• 4.4 本章小结77-79
• 第5章 FP的生产工艺及工程应用79-86
• 5.1 FP的生产工艺79-83
• 5.1.1 EPS生产工艺及设备介绍79-82
• 5.1.1.1 预发、干燥79-81
• 5.1.1.2 熟化81
• 5.1.1.3 成型81-82
• 5.1.2 保护层抹灰与养护制度82
• 5.1.3 装饰层流水线82
• 5.1.4 FP板性能检测82-83
• 5.2 FP的工程应用83-85
• 5.2.1 FP板基本构造83-84
• 5.2.2 系统施工84-85
• 5.3 本章小结85-86
• 第6章 结论86-89
• 参考文献89-92
• 附录1 攻读硕士期间发表文章及申报专利92-93
• 附图1 EPS生产及改性93-94
• 附图2 FP试生产及试施工94-96
• 致谢96

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