بلوک عایق هبلکس
هدایت حرارتی ساختمان ساخته شده توسط بلوک های عایق بتنی هوادهی اتوکلاو شده هبلکس
معرفی
در قرن گذشته ، فناوری تحقیق و تولید بتن هوادهی اتوکلاو شده ( بلوک هبلکس) به طور مداوم توسعه یافته است. با ویژگی عملکرد یکپارچه در عایق حرارتی ، ضد حریق و دوام ، بلوک هبلکس به یک مصالح ساختمانی سبک و سبز تبدیل می شود.
در چین ، بلوک هبلکس برای برآوردن استاندارد طراحی ساختمان های 65 درصد صرفه جویی در انرژی با قابلیت نسوز کلاس A ، عموماً برای ساخت دیوار های خود نگهدارنده به عنوان پارتیشن یا پر کردن سازه های قاب و دیوار های یاتاقان کم ارتفاع استفاده کرده است.
بر اساس ادبیات ، انواع مختلف تحقیقات مهم در مورد بلوک هبلکس برای بررسی ترکیب و ریزساختار های تحت تأثیر مواد تشکیل دهنده ، اندازه ذرات کوارتز ، فرایند اتوکلاو و گردش خشک و مرطوب محیط سرویس انجام شده است. عملکرد های اصلی شامل چگالی ، جذب آب ، استحکام ، انقباض خشک شدن ، مقاومت در برابر انجماد و ذوب و همچنین خواص عایق حرارتی نیز مورد مطالعه قرار گرفت.
بلوک هبلکس معمولاً از طریق قالب گیری و فرآیند هوادهی اتوکلاو شده از مواد تشکیل دهنده شامل سیمان ، آهک ، ماسه ، آب و پودر آلومینیوم تولید می شود. در حال حاضر با توجه به نیازهای حفاظت از محیط زیست ، مواد اولیه به انواع محصولات جانبی صنعتی و سایر ضایعات عمدتاً حاوی سیلیکون و کلسیم تبدیل شده است .
محصولات جانبی صنعتی شامل خاکستر بادی ، بخار سیلیس ، خاکستر کف و دم سنگ آهن ، دم مسی ، سرباره کوره بلند ، زغال سنگ یک مطالعه نشان داد که استفاده از خاکستر پوست برنج به عنوان جایگزینی نسبی برای سنگدانه های ریز ، قدرت و چگالی بلوک هبلکس را با گرایش به کاهش زمان اتوکلاو و دمای اتوکلاو مورد نیاز کاهش می دهد.
تلاش دیگری برای افزایش خواص مکانیکی به ویژه چقرمگی شکست و ارتقاء عملکرد عایق حرارتی بلوک هبلکس با استفاده از الیاف چوب و پودر لاستیک انجام شد. هدایت حرارتی بلوک هبلکس با جایگزینی ماسه با الیاف حجمی یکسان بود ، هدایت حرارتی بالاتر از جایگزینی الیاف بازالت بدست آمد ، بهترین مقاومت فشاری و خمشی به دلیل تقویت فیبر کربن بدست آمد.
مواد تشکیل دهنده مورد استفاده هر چه باشد ، نگرانی اصلی عایق حرارتی بلوک هبلکس با فرض کافی است به طور معمول ، رسانایی حرارتی بلوک هبلکس برای چگالی 400-1700 کیلوگرم بر متر مکعب از 0.1 تا 0.7 W/(m · K) متغیر است.
در چین ، رسانایی حرارتی بلوک هبلکس که در ساختمان های عمرانی اعمال می شود ، برای چگالی 400-700 کیلوگرم بر متر مکعب از 0.13 تا 0.22 W/(m · K) متغیر است.
ضخامت دیوار های بیرونی ساخته شده توسط بلوک های بلوک هبلکس به ترتیب برای ساختمان های مسکونی در منطقه سردسیر شدید و منطقه سرد نباید کمتر از 400 میلی متر و 300 میلی متر باشد. این امر با کاهش هدایت حرارتی بلوک های بلوک هبلکس برای کاهش ضخامت دیوار روبروست. یک روش موثر پر کردن بلوک هبلکس با مواد تغییر فاز است.
این مقاله راه دیگری را برای بهبود فناوری تولید برای بدست آوردن بلوک هبلکس با هدایت حرارتی پایین دنبال می کند. برای شناسایی این بلوک هبلکس جدید ، به عنوان بلوک خود عایق هبلکس نامیده می شود.
به عنوان یکی از اجزای ضروری دیوارها ، اتصالات ملات نقش مهمی در بارگیری و انتقال حرارت ایفا می کنند.
به طور معمول ، عملکرد بارگیری دیوار بلوک هبلکس توسط اتصالات ملات به دلیل مقاومت بیشتر ملات افزایش می یابد ، در حالی که مقاومت حرارتی بنایی بلوک هبلکس به دلیل تشکیل یک پل میکروترمال از طریق اتصالات ملات کاهش می یابد. بر اساس یک مطالعه موردی ، مصرف انرژی دیوار با ملات عایق می تواند کاهش یابد.
استحکام کششی و برشی دیوار تا حد زیادی تحت تأثیر استحکام پیوند رابط بلوک ملات ایجاد شده با ملات های مختلف قرار می گیرد. بنابراین ، توسعه ملات دیوار عایق حرارتی ارزشمند است. با جایگزینی ماسه رودخانه با ماسه سبک ، رسانایی حرارتی ملات 25.9 درصد کاهش یافت و به 46.5 درصد رسید. با استفاده از سیمان سیلیکات معمولی ، خاکستر بادی ، ماسه رودخانه ، عامل نگهدارنده آب و پودر لاتکس پراکنده ، یک ملات دیوار لایه نازک با ضخامت اتصال ملات از 3 میلی متر تا 5 میلی متر ایجاد شد. با این حال ، اعتبار ملات های مورد استفاده برای دیوار با بلوک های عایق هبلکس باید بیشتر مورد مطالعه قرار گیرد.
در حال حاضر ، بر اساس بررسی خواص مکانیکی و عملکرد عایق حرارتی دیوار معمولی بلوک هبلکس ، می توان سازه های بنایی را مطابق با مشخصات استاندارد طراحی کرد و همکاران پیشنهاد کردند که یک دیوار کامپوزیت با دیوار بلوک هبلکس پر شده و کاملاً با قاب بتنی سبک مرتبط شده باشد. این یک راه حل فنی امکان پذیر برای ترکیب بار در رابطه با عایق حرارتی بنایی بلوک هبلکس با بتن سبک ارائه می دهد. یک تلاش جدید این است که بلوک هبلکس را در مقاوم سازی لرزه ای و انرژی ساختمان های بتنی مسلح با جایگزینی لایه خارجی دیوار های ساخته شده از آجر های توخالی بکار گیریم. با بهبود مقاومت لرزه ای ، تقاضای انرژی به ترتیب 10 و 4 درصد برای گرمایش و سرمایش کاهش می یابد. با این حال ، با توجه به ویژگی های انتقال حرارتی دیوار بلوک هبلکس ، مطالعات تجربی کمتری به جز تجزیه و تحلیل عددی انجام شد.
بلوک عایق هبلکس با هدایت حرارتی کوچکتر و ملات دیوار مخصوص برای برآوردن نیاز به صرفه جویی در انرژی ساختمان توسعه یافته است. با این حال ، به عنوان یک محصول جدید ، تحقیقات در مورد خواص اساسی دیوار بلوک در همکاری با ویژگی انتقال حرارت کم است. این امر به دلیل عدم وجود اطلاعات قابل اعتماد در استانداردها ، منجر به ارتقاء بلوک های عایق هبلکس نمی شود.