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目前,全世界范围内的能源危机日益加剧,能源问题已经成为影响全球生存与发展的重大问题。建筑能耗已经在全球能耗中占有相当大的比重,然而,随着人们生活水平的提高,建筑能耗所占比例还在逐年增加。玻化微珠保温承重混凝土是一种将保温隔热和承重两种性能集于一身的新型建筑材料,其导热系数明显低于传统混凝土,同时又具有与传统混凝土相同的抗压强度。较低的导热系数使得玻化微珠保温混承重凝土的建筑物在设计使用年限内的能耗显著降低,而且在建筑物主体结构施工的同时完成保温工程的施工,不仅大大简化了设计和施工工艺,而且可以能够达到清水混凝土的效果,大大减少保温工程的能耗,玻化微珠保温承重混凝土的出现既能满足国家建筑节能的要求,同时又符合全球可持续发展战略。
课题组此前已经对玻化微珠保温承重混凝土进行了深入研究,取得了丰硕的成果。近年来,许多的新型材料在建筑施工的过程中得到了应用,特别是纳米材料被人们所重视,正在研究应用到工程中去,如纳米材料在混凝土中的应用也在进一步的探索中。为此,本课题对玻化微珠保温承重混凝土中掺入纳米材料组成的纳米玻化微珠保温承重混凝土进行了初探,对纳米玻化微珠保温承重混凝土的一些基本性能进行了研究,同时利用了扫描电子显微镜,对纳米玻化微珠保温承重混凝土进行了微观分析。
本文的主要工作如下:
(1)对纳米玻化微珠保温承重混凝土的制作原料——玻化微珠和纳米二氧化硅进行研究,得出纳米玻化微珠保温承重混凝土的最优配合比。
(2)微观试验中主要考虑了两个变量——玻化微珠和纳米二氧化硅对玻化微珠保温承重混凝土力学性能和热工性能的影响。玻化微珠的掺量分别为30%、70%、130%三个水平,纳米二氧化硅的掺量为1%、2%、3%三个水平。对不同掺量的玻化微珠保温承重混凝土进行抗压强度和导热系数试验
(3)对试验数据进行处理,研究纳米二氧化硅对纳米玻化微珠保温承重混凝土抗压强度和导热系数的影响。
(4)对上述不同配合比的纳米玻化微珠保温承重混凝土进行取样,并进行了相关的处理,制备纳米玻化微珠保温承重混凝土的微观试样。利用扫描电子显微镜在放大不同倍数下观察纳米玻化微珠保温承重混凝土的微观试样和玻化微珠的微观结构。
(5)对所得的微观结构图像进行定性分析;以玻化微珠和纳米二氧化硅含量的不同为出发点,应用过渡区的概念对微观结构进行定性分析。