基本信息
- 项目名称：
- 火灾条件下泡沫混凝土外墙保温材料安全性能研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 泡沫混凝土被用在建筑节能保温工程中，研究其耐火性能对进一步提高建筑物的抗火灾能力非常重要。在模拟火灾条件下，通过测定在不同密度、不同煅烧时间下泡沫混凝土的抗压强度、中心温度和表面爆裂程度的变化，研究泡沫混凝土在火灾情况下的耐火性能。
- 详细介绍：
- 泡沫混凝土外墙保温材料作为新型建筑材料，其在火灾条件下的安全性能的研究还很少有人问津。本实验通过以下几方面对其进行了研究： ① 通过测定抗压强度损失率的方法，研究了不同密度泡沫混凝土外墙保温材料在不同煅烧时间下安全性能的变化； ② 从材料内部着眼，总结出材料在火灾条件下内部温度变化趋势图，得出材料有效延缓热量向非火灾区传递的时间，为疏导火灾区附近人员撤离时间和路线的制定提供参考依据； ③ 测试了火灾条件下材料表面爆裂程度，预测了其对建筑火灾的防治与扑灭的影响。 本实验系统的分析了火灾条件下泡沫混凝土外墙保温材料各项安全性能的变化及其主要影响因素，为泡沫混凝土这一节能建筑材料的推广应用提供了更多的理论支持，同时为建筑材料的选取提供了参考，为建筑火灾的预防以及防治提供了理论依据，对保护人们的生命、财产安全具有现实意义。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：泡沫混凝土外墙保温材料正得到越来越广泛的应用，本实验研究了火灾条件下泡沫混凝土外墙保温材料这一新型建筑材料的安全性能，弥补了国内外对此研究的空白。 思路：在模拟火灾条件下，通过测定在不同密度、不同煅烧时间情况下泡沫混凝土的抗压强度、中心温度和爆裂程度的变化，通过对实验结果的分析，为建筑火灾的防治以及扑灭提供理论指导。
科学性、先进性及独特之处
- ①通过测定抗压强度损失率的方法，研究了不同密度泡沫混凝土外墙保温材料在不同煅烧时间下安全性能的变化； ②从材料内部着眼，总结出材料在火灾条件下内部温度变化趋势图，得出材料有效延缓热量向非火灾区传递的时间，为疏导火灾区附近人员撤离时间和路线的制定提供参考依据； ③测试了火灾条件下材料表面爆裂程度，预测了其对建筑火灾的防治与扑灭的影响。
应用价值和现实意义
- 本实验系统的分析了火灾条件下泡沫混凝土外墙保温材料各项安全性能的变化及其主要影响因素，为泡沫混凝土这一节能建筑材料的推广应用提供了更多的理论支持，同时为建筑材料的选取提供了参考，为建筑火灾的预防以及防治提供了理论依据，对保护人们的生命、财产安全具有现实意义。
学术论文摘要
- 泡沫混凝土被用在建筑节能保温工程中，研究其耐火性能对进一步提高建筑物的抗火灾能力非常重要。在模拟火灾条件下，通过测定在不同密度、不同煅烧时间下泡沫混凝土的抗压强度、中心温度和表面爆裂程度的变化，研究泡沫混凝土在火灾情况下的耐火性能。结果表明，在火灾情况下，泡沫混凝土抗压强度损失率随密度的增大而减小；在800℃下，密度为300kg/m3和800kg/m3的泡沫混凝土试块，煅烧20min后，其抗压强度损失率分别为66.3%和25.5%；同一密度的泡沫混凝土抗压强度随煅烧时间的增加而逐渐降低；泡沫混凝土中心温度随煅烧时间的增加分为三个阶段，有效阻止火势蔓延的时间为7-8分钟；泡沫混凝土外墙保温材料在30min内爆裂程度主要受密度影响。
获奖情况
- ① 已被录用论文一篇，题目：《复合型动植物蛋白发泡剂的制备及其性能研究》； ② 已投稿论文一篇，题目：《泡沫混凝土的抗火灾性能研究》； ③ 参加2011年CEABM国际会议论文一篇，题目：《Foam concrete refractory security research》
鉴定结果
- 情况属实。
参考文献
- [1]蒋冬青.泡沫混凝土应用新进展[J].中国水泥,2003 (3):46-48. [2]张磊,杨鼎宜.轻质泡沫混凝土的研究及应用现状[J].混凝土,2005(8):44-48. [3]Guoqiang Li,Venkata D.Muthyala.A cement based syntactic foam[J]. Materials Science and Engineering: A, 2008, 478(1-2):77-86. [4]李永肖,赵风清,张志国,等.承重型泡沫混凝土的研制[J]. 粉煤灰综合利用,2009,(5):52-55. [5]E.K.Kunhanandan Nambiar,K. Ramamurthy. Air-void charac-terisation of foam concrete[J]. Cement and Concrete Research, 2007, 37(2): 221-230. [6]A. Just, B. Middendorf. Microstructure of high-strength foam concrete[J]. Materials Characterization, 2009, 60(7): 741-748. [7]R.M.Ahmed,N.E.Takach,U.M.Khan,etal.Rheology of foamed cement[J].Cement and Concrete Research, 2009, 39(4): 353-361. [8]李楠.防水隔热泡沫混凝土的研究与应用[J].国外建材科技,2006,27(4):9 -13. [9]郭进军,刘忠,张雷顺.混凝土高温损伤研究评述[J].四川建筑科学研究,2007,33(5):130-132. [10]K.Sakr.E.EL-Hakim. Effect of high temperature or fire on heavy weight concrete properties[J].Cement and Concrete Research,2005,35(3):590-596.
同类课题研究水平概述
- 泡沫混凝土几乎和新中国同时诞生和成长。 目前，从技术水平来看，我国泡沫混凝土已快速拉近了与发达国家的距离，在某些方面已超过了发达国家，居世界领先水平。总体来讲，我国泡沫混凝土的技术现状是：在一般常规应用领域特别是建筑保温领域，我国的工艺技术居世界前列，具有先进水平，但在装备技术及尖端应用领域，我国和发达国尚有很大的差距。 从应用领域来看，我国泡沫混凝土的主要应用仍是建筑保温，其用量约占泡沫混凝土总产量的90％，土木及岩土工程约占3％，油田应用约占1％，其它特种应用约占7％。从长远看，建筑保温也仍将是泡沫混凝土的主要应用领域。 中国混凝土与水泥制品协会泡沫混凝土分会专家委员会主任委员闫振甲在《泡沫混凝土发展状况与发展趋势》一文中指出：泡沫塑料在建筑保温中连续引发特大火灾，引起举国上下呼吁淘汰，这一呼声日益高涨，决定了泡沫塑料必将退出建筑保温市场。泡沫塑料退出后，用什么材料来取代，是建筑节能的头等大事。从目前的发展趋向来看，除了泡沫混凝土，没有任何其他材料可作为取代品。 国内外对泡沫混凝土在空洞填充工程、路桥工程、钻井平台、房建工程中的应用都有所研究，但是对于泡沫混凝土外墙保温材料在火灾条件下安全性能的研究还是一片空白。
