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ｌ３６　低温建筑技术　２０１５年第１１期（总第２０９期）　＼　、！　．，　＼！　！，　＼！／　ＤＯＩ：１０．１３９０５／ｊ．ｃｎｋｉ．ａｗｊｚ．２０１５．１１．０４７　ｌ建筇节链ｌ　ｉ、　＼　＼！／　ＥＰＳ含量对棉秆保温材料热工性能影响　武爽，　王天龙，　陈振华，　张蒙蒙，冯８３００５２）　勇　（新疆农业大学水利与土木工程学院，　乌鲁木齐【摘要】在前期以水泥为胶凝材料，钢渣、矿渣为骨料，掺人一定量棉花秸秆碎料、ＥＰＳ进行强度控制的基　础上，为提高复合生态材料保温性能，本文研究复合生态材料中ＥＰＳ的含量对复合试件的热工性能影响。试验表　明，随着ＥＰＳ含量的增加，试件的导热系数减小，当ＥＰＳ含量为１．２％时，在强度指标满足《建筑用轻质隔墙条板》　规范要求基础上，水泥基棉花秸秆ＥＰＳ钢（矿）渣复合材料和水泥基棉花秸秆ＥＰＳ钢渣复合材料的保温性能最好。　该材料具有质量轻、保温性好、生产成本低，工农业一废弃物可以重新循环再利用等特点，是一种新型绿色、环保　建材。　【关键词】棉花秸秆；ＥＰＳ；热工性能；导热系数；保温性　【中图分类号】ＴＵ１１１．１　【文献标识码】　Ｂ　【文章编号】　１００１—６８６４（２０１５）１１—０１３６—０３　ＥＰＳ是以聚苯乙烯树脂为主体，加入发泡剂等添　加剂制成的一种轻质、憎水材料。每立方分米体积内　水泥：新疆青松水泥股份有限公司生产的４２．５级　普通硅酸盐水泥；钢渣：新疆八一钢铁厂工业副产品，　其化学成分见表１；矿渣：新疆八一钢铁厂工业副产　品，其化学成分见表２；ＥＰＳ颗粒：粒径２—５ｍｍ，表观　密度１５～２０ｋｇ／ｍ　，由新疆圣峰建筑节能材料有限公　司生产；棉花秸秆：新疆石河子地区１２１团场的农田收　含有３００～６００万个独立密闭气泡，内含空气的体积为　９８％以上，所以其具有闭孔结构，吸水性小，有良好的　抗水性，密度小，保温性能好的特点，作为掺合料应用　到墙体材料中，不仅可以降低墙体的自重，而且具有保　温、隔声的功能　，被广泛应用到建筑材料中。本试　验是在之前论文“水泥基钢渣ＥＰＳ复合保温材料力学　性能试验研究”的基础上，在满足ＧＢ／Ｔ２３４５１—２００９　割物，试验所采用的棉花秸秆为长度在１～２ｃｍ左右　的用粉碎机粉碎的棉花秸秆碎料。　表１　钢渣的主要化学成分　％　《建筑用轻质隔墙条板》规范　条件下，研究ＥＰＳ含量　的变化对复合保温材料热工性能的影响。　１　试验　１．１　原材料　表２　矿渣的主要化学成分　１．２试样配合比设计　在前期的试验研究中发现，用矿渣替代一部分水　泥基钢渣棉花秸秆ＥＰＳ复合材料中的钢渣，不仅可以　导热仪。本试验设计配合比见表３和表４。　表３　试件配合比　减小复合材料的密度，而且在一定程度上可以提高复　合材料的强度。试验所需的试件尺寸为３００ｍｍ×　３００ｒａｍ×３０ｍｍ，将制作好的试件在室内自然条件下进　行养护，待其达到一定强度后再进行热工试验，水泥基　钢渣棉花秸秆ＥＰＳ复合材料和水泥基钢渣矿渣棉花　秸秆ＥＰＳ复合材料强度均满足ＧＢ／Ｔ２３４５１—２００９０　《建筑用轻质隔墙条板》规范要求　Ｊ。实验室测试试　件导热系数所用试验仪器为ＴＰＭＢＥ一３００型号的平板　［基金项目］２ｏ１３年国家科技支撑计划课题“西北严寒农牧区抗震节能农宅及设施农业工程关键技术研究与示范（２０１３ＢＡＪ１２Ｂ０５－５）”和　“２０１５年新疆维吾尔自治区大学大学生创新项目（２０１５１０７５８０８１）”资助　武爽等：ＥＰＳ含量对棉秆保温材料热工性能影响　１３７　表４　试件配合比　％　一　，／，　／　１．２　１．１　１　０．９　０．８　ＥＰＳ颗粒含量，％　２原材料用量变化的试验结果与分析　图ｌ导热系数随ＥＰＳ颗粒含量变化曲线　２．１　ＥＰＳ含量对水泥基钢渣棉花秸秆聚苯颗粒复合　材料的热工性能影响　本试验以水泥为胶凝材料，钢渣为骨料，ＥＰＳ和棉　时试件的抗压强度均大于３．５ＭＰａ，可以用作为西北严　寒地区“暖圈”围护墙体材料。由图２可知，随着ＥＰＳ　含量的增加，平板导热仪的功率减小，这是因为试件中　ＥＰＳ含量越多，平板导热仪热板和冷板达到设定的温　花秸秆为填充料，研究ＥＰＳ含量的变化对试件保温性　能的影响。试验时，将平板导热仪热板温度设定为　４０℃，冷板温度设定为１０℃，试验结果见图１和图２。　度越快，通过试件传递的能量就越少，试件的保温性能　就越好，该材料的保温性能就越好。所以，当ＥＰＳ含　由图１可以看出，试件的导热系数随着ＥＰＳ含量的　减小而增大，当ＥＰＳ含量低于０．９％时，试件的导热系　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０．　数小于０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ），同时，由前期试验可知　Ｍ　¨　５　一）１．日　．皂裰　旗砷　量为１．２％时，试件的保温性能最好，试件的导热系数　为０．１５７Ｗ／（ｍ・Ｋ）。　，此　一　０．１２２　Ｏ．２　垂４三　３・５　／　／１．１　１　　０．９　０．８　目０１８　．／／　—　　，一一一　／　／　／　．一，　・／／　０．１６　躲：　３　１．２　１．２　１．１　１　ｏ．９　０．８　ＥＰＳ颗粒含量，％　ＥＰＳ颗粒含量，％　图２导热仪功率随ＥＰＳ颗粒含量变化线　图４导热仪功率随ＥＰｓ颗粒含量变化曲线　２．２　ＥＰＳ含量对水泥基钢渣矿渣棉花秸秆聚苯颗粒　复合材料的热工性能影响　本试验水泥为胶凝材料，矿渣替代部分钢渣共同　作为骨料，钢渣与矿渣的比例为１：２，棉花秸秆和ＥＰＳ　隙，同时ＥＰＳ本身内部也含有空腔，密闭的空气有很　好的隔热、隔声、保温功能，对降低导热系数很有帮助，　所以会出现上述变化规律。　对比图１和图３，图２和图４可知，当ＥＰＳ含量、棉　为填充料，研究ＥＰＳ含量对复合材料的保温性能的影　响。进行试验时，平板导热仪热板温度设定为４０℃，　冷板温度设定为１ＯｃＩ＝，试验结果见图３和图４。由图３　花秸秆含量和水泥含量均相同时，用矿渣代替部分钢　渣（钢渣：矿渣为１：２），则含有矿渣的试件导热系数小　于不含有矿渣的试件导热系数；用平板导热仪测试含　有矿渣的试件导热功率在达到设定冷热板温度所需　功率均比不含矿渣试件导热功率达到设定冷热板温　度所需功率小。通过对比分析可知，水泥基钢渣矿渣　可知，随着聚苯颗粒含量的增加，试件的导热系数减　小，ＥＰＳ含量为０．８％时，试件的导热系数为０．１９８Ｗ／　（ｍ－Ｋ），ＥＰＳ含量为１．２％时，试件的导热系数为　０．１４６Ｗ／（ｍ・Ｋ），均小于２Ｗ／（ｍ・Ｋ），符合规范对　严寒地区保温材料的要求。由图４可知，随着ＥＰＳ含　量的增加，平板导热仪的功率呈现减小的趋势；ＥＰＳ含　量０．８％时，平板导热仪热板和冷板达到设定温度的　功率为４．４６Ｗ；ＥＰＳ含量１．２％时，平板导热仪热板和　棉花秸秆ＥＰＳ复合材料的保温性能比水泥基钢渣棉　花秸秆ＥＰＳ复合材料的保温性能好，更适合作为墙体　围护材料应用于严寒、寒冷地区。　３结语　（１）　当水泥、棉花秸秆、ＥＰＳ含量相同时，用矿　冷板达到设定温度的功率为３．２９ｗ。出现这种现象是　因为ＥＰＳ作为掺合料加人到混凝土中，改变了混凝土　渣代替部分钢渣（替代后的钢渣：矿渣为１：２）时，水泥　基钢渣矿渣棉花秸秆ＥＰＳ复合材料的保温性能比水　泥基钢渣棉花秸秆ＥＰＳ复合材料的保温性能好。　的密实度，使其变得疏松，使结构内部出现较多的空　１３８　低温建筑技术　２０１５年第１１期（总第２０９期）　ＤＯＩ：１０．１３９０５／ｊ．ｃｎｋｉ．ａｗｊｚ．２０１５．１１．０４８　原生污水液固暂离防阻装置可行性试验　倪龙　，　田金乙　１０００１３；２．哈尔滨工业大学，　哈尔滨１５００９０）　（１．建筑安全与环境国家重点试验室。　北京【摘要】　针对长期限制污水源热泵发展的换热器堵塞问题，通过文献调研和对比分析，提出了原生污水液　固暂离防阻装置，并通过可行性试验验证了原生污水液固暂离防阻装置的现实可行性。试验结果表明：只要入口　流量不太小，原生污水液固暂离防阻装置对６０～２００目细砂的分离效率均在９９％以上，对原生生活污水中污杂物　的分离效率在６８％～９８％之间，说明，原生污水液固暂离防阻装置是切实可行的。　【关键词】原生污水液固暂离防阻装置；可行性试验；细砂；污杂物；分离效率　【中图分类号】ＴＵ９９２．２５　【文献标识码】　Ｂ　【文章编号】　１００１—６８６４（２０１５）１１—０１３８—０３　近年来，随着我国经济的快速发展，城市化进程的　加速，老百姓生活水平的逐步提高，我国建筑能耗增加　迅速。预计到２０２０年，我们国家采暖民用建筑将增加　一技术就是典型的例子。　原生污水热泵技术是指利用城市原生污水作为　热源的热泵技术。该技术具有许多优点：①城市原生　污水包括工业废水、生活污水和雨水，含量巨大，大约　倍以上，相应的氮氧化物、硫氧化物和二氧化碳等污　可持续发展理念恰恰相反，不利于中国梦的实现。这　客观上也给我国的节能减排带来了新的挑战。　在这样的大背景下，热泵作为节能关键技术的热　泵技术便得到了很大程度的推广。例如：土壤源热泵、　空气源热泵、溴化锂吸收式热泵、太阳能热泵等。然　染物的排放也增加很快。这与国家倡导的低碳经济、　占每个城市给水量的８５％以上…；②城市原生污水冬　暖夏凉，水温稳定；③城市原生污水水源广阔丰富，只　要有人的地方就有原生污水；④城市原生污水获取方　便，废热回收潜力巨大。然而，长期以来，换热器堵塞、　换热器换热效率低等问题却大大限制了原生污水热　泵技术的发展。因此，是否能够找到较好的换热器防　堵塞方法就成了原生污水热泵技术能否正常运行，进　而大规模推广应用的关键。　而，由于一些尚未解决的关键技术问题，热泵技术的发　展依然受到了很大程度的限制。其中，原生污水热泵　［基金项目］建筑安全与环境国家重点试验室２０１２年开放课题，教育部留学归国人员科研启动基金（第４６批）　（２）　水泥基钢渣棉花秸秆ＥＰＳ复合材料试件的　导热系数和水泥基钢渣矿渣棉花秸秆ＥＰＳ复合材料　出版社，２００３：４５—４８．　［４］王绪涛．废弃聚苯乙烯泡沫在化学建材上的应用［Ｊ］．生产与　应用，２００４，（５）：３５～３６．　试件的导热系数均随着ＥＰＳ含量的增加而减小，保温　性能越好。　［５］周祥兴，任显诚．塑料包装材料成型及应用技术［Ｍ］．北京：　化学工业出版社，２０ｏ４：６７—７８．　（３）　满足一定强度的水泥基钢渣棉花秸秆ＥＰＳ　［６］ＧＢ／Ｔ２３４５１—２００９，建筑用轻质隔墙条板［ｓ］．　［７］　肖磊，冯勇，韩艳丽．水泥基钢渣ＥＰＳ复合保温材料力学性能　试验研究［Ｊ］．低温建筑技术，２０１５，（１）：１７—１９．　［８］姚仕明，冯勇，晋强．ＥＰＳ与棉花秸秆矿渣复合保温材料研究　复合保温材料和水泥基钢渣矿渣棉花秸秆ＥＰＳ复合　保温材料应用于实际工程中，不仅可以降低工程造价、　增加建筑物的使用面积、减小建筑物自重，而且可以解　决工业废渣一钢、矿渣的资源再利用，减小环境污染，　具有广阔的发展前景。　［Ｊ］．低温建筑技术，２０１４，（２）：８—１０．　［９］　白敏，尚建丽，等．钢渣替代粗集料配制混凝土的试验研究　［Ｊ］．混凝土，２００５（７）：６２—６４．　［１０］冯勇，何金春，晋强，罗立权．一种用聚苯乙烯／棉花秸秆／石　膏生产建筑材料的方法［Ｐ］．发明专利：ＺＬ２０１２１０２９０４９９．５，　参考文献　［１］廖正品．全国塑料工业“十一五”计划和２０１５年规划［ｃ］／／　２０００年塑料高新技术成果交流会论文集，上海：２０００．　［２］王璐，于红军．建筑用塑料制品与加工［Ｍ］．北京：科学技术　文献出版社，２００３：３６—３９．　［３］曹民干，袁华，陈国荣．建筑用塑料制品［Ｍ］．北京：化学工业　２０】４—０４—１６　［收稿日期］　２０１５一Ｏ８—１４　［作者简介］　武［通讯作用］　冯爽（１９９５一），女，新疆五家渠人，本科在读，　从事土木工程专业学习。　勇（１９７１一），男，四川巴中人，博士，教授，研　究方向：新型建筑材料的教学科研工作。