EPS新型墙体材料抗渗性能及工程应用的初步分析-开题报告

随着建筑结构向高层化、大跨度化、轻质化方向发展，以及人们对建筑保温、节能要求的日益重视和特种工程的出现，普通混凝土自重大、比强度低、保温隔热性能较差的缺点制约了其应用。轻质化成为混凝土科学技术发展的趋势之一[1]，轻集料混凝土就是顺应这一趋势的轻质混凝土产品之一。高性能轻集料混凝土的使用，有利于减轻建筑物自重和建筑保温节能。住建部 2007 年发布的建设事业“十一五”推广应用技术即包括了“高性能轻骨料混凝土成套技术”。与人工陶粒等无机轻集料高能耗相比，EPS 生产能耗低、环境污染小。采用再生 EPS 更可以解决固体废弃物带来的环境负荷问题。采用超轻的 EPS 轻集料可配制出保温隔热性能好的隔热制品，有利于建筑节能。

上世纪 50 年代，国外就研制出 EPS 轻集料混凝土，用于保温隔热、道路保温养护等领域[2]。上世纪 70 年代，Cook 对 EPS 颗粒作为集料的轻混凝土进行了系统研究[3]。上世纪 80 年代，澳大利亚开发了 BST 专利技术，将膨胀聚苯乙烯颗粒进行表面化学处理，获得质量均匀、性能较好的轻质混凝土，并应用于建筑工程[4]。密度在 1 400 到 2 100kg/m3时，EPS 轻集料混凝土抗压强度可达 13 - 40 MPa[5]。

国内在 EPS 轻集料混凝土方面的研究起步相对较晚，但也取得了一些研究成果。陈兵等对 EPS 轻集料混凝土力学性能、收缩性能进行了初步研究[6, 7]。广东省制定了《轻珠混凝土技术规程》，是我国第一部较完善的 EPS 轻集料混凝土技术规程。该规程适应了轻质混凝土的发展需要，也为 EPS 轻集料混凝土的推广应用提供了技术指引。

作为一种新型的轻质土木工程材料，EPS 轻集料混凝土应用与研究处于起步阶段。国内外现行研究探讨的主要是其和易性、强度与密度关系等问题。EPS 轻集料混凝土组成、结构、性能与应用方面的研究还有待于进一步深入进行，基础理论与应用技术都有待进一步完善。

二、EPS新型墙体材料抗渗性能研究意义

EPS新型墙体材料作为粘土砖的主要替代材料，其经济社会效益重大。但是随着新型墙体材料的应用，也带来了一些负面影响，特别是墙体的开裂问题[l一8]。墙体的开裂已经成为影响建筑质量的通病，是人民群众反映的热点，工程技术人员面临的难点，墙体材料改革的焦点。近几年有关建筑质量的投诉逐年增多，而填充墙裂缝由于宽度较大、数量较多，受到了人们更多的关注。

新型墙体建筑当前存在的问题主要表现在以下几个方面:l)容易产生墙体裂缝;2)傅军:新型墙体抗裂抗渗性能工程应用研究浙江大学博士学位^范文2010第1章绪论砌块的膨胀系数和干缩性比砖大，砌体的匀质性比砖砌体差;3)建筑的特点和规律还不为人们熟悉;4)生产质量尚达不到要求，施工质量也不适应建筑的要求，使用上也常出现一些不合理现象;5)部分产品存在渗漏问题;6)热工性能与粘土砖相比欠佳;7)二次装修不便。

墙体开裂的原因是多方面的，由于新型墙体材料对影响开裂的因素反应更为敏感，所以在相同情况下，开裂的程度比枯土砖墙体要严重，裂缝的类型也比较复杂。裂缝是固体材料中的某种不连续现象，属于材料强度理论范畴，新型墙体材料砌体产生的大部分裂缝对建筑结构的承载能力没有影响，但裂缝一般是明显可见的宏观裂缝，不仅影响了建筑物的美观，而且外墙裂缝还可能导致渗漏等问题，尤其是高层建筑的填充墙裂缝更容易产生渗漏。有些填充墙由于裂缝较多、宽度较大，甚至造成返工，给建设方和施工单位带来一定的经济损失，有些建筑物为了避免产生裂缝，盲目采取各种构造措施，不但提高了工程造价，也没起到作用。

同时，墙体开裂带来了渗漏问题。渗透性是多孔材料的基本性质之一。除了材料本身，结构会因各种原因产生裂缝，进而加大渗透。大量的渗透导致保温、耐久性能的下降，因此准确了解墙体渗透性有着重要的意义。进行渗透性试验尤其是现场渗透性试验，对施工质量控制、防护措施效果检测等多个方面具有很好的工程意义。

因此，为了更好的推广使用新型墙体材料，以达到墙体材料改革和可持续发展的目标，首先必须解决新型墙体应用的抗裂抗渗问题。在当前市场经济条件下，通过新型墙体抗裂抗渗性能工程应用研究，可以降低住户的投诉率，促进社会和谐;提高建筑质量，减少裂缝的维修成本;减少裂缝带来的渗漏和保温节能失效;避免由于缺乏依据而盲目采取构造措施。

三、拟研究的主要内容、创新点、重难点及研究思路 

主要内容：本文主要分为三个部分： 

一、EPS 轻集料混凝土的应用与发展。

二、新型墙体的发展与应用及研究意义。

三、EPS新型墙体抗裂抗渗性能用调查和抗裂抗渗的技术措施总结。

创新点：开裂过程规律及影响因素分析。 

重难点：EPS 轻集料混凝土和易性；EPS 轻集料混凝土的工程应用；裂缝宽度评价和工程措施建议。 

研究思路：了解EPS 轻集料混凝土性能——EPS新型墙体材料的开裂渗漏问题调查和分析——采取措施提高EPS新型材料墙体的抗渗性。

四、参考文献

1.傅军，金伟良，岳增国.采用“半分离一整体式”模型的填充墙干缩开裂过程模拟与分析，重庆大学学报，2010，录用待刊

2.甘伟, 张传镁, 徐诚坤等. 中密度级轻珠商品混凝土在填充工程中的应用 [J]. 新型建筑材料, 2006, (9):1-3.

3.傅军，金伟良，崔肠.不同龄期混凝土砖墙体收缩变形的试验研究，工业建筑，2010，录用待刊

4.陈兵, 涂思炎, 翁友法. EPS 轻质混凝土性能研究[J]. 建筑材料学报, 2007, 10(1):26-31.

5.傅军，金伟良，康锋，陈云华.墙体浅层裂缝检测的数字化图像处理方法，土木建筑与环境工程，2009， 31(6):137一 141

6.陈兵, 陈龙球. EPS 轻质混凝土力学性能研究[J]. 混凝土与水泥制品, 2004, (3):

7.傅军，金伟良，岳增国.基于抗裂性能的新型墙体块材应用研究情况调查(浙江地区)，//杨伟军，高连玉，梁建国主编，砌体结构理论与新型墙材应用，北京，中国城市出版社， 2007.12:182一 185

8. 过镇海. 混凝土的强度和变形[M]. 北京: 清华大学出版社, 1997: 13-62.

9.岳增国，金伟良，傅军.基于分离式模型的砌体结构有限元分析，刀杨伟军，高连玉，梁建国主编，砌体结构理论与新型墙材应用，北京，中国城市出版社， 2007.12:69一73

10. 唐春安, 朱万成. 混凝土损伤与断裂[M]. 北京: 科学出版社, 2003:24-69.

11.傅军，金伟良，岳增国等.框架填充墙开裂的数值模拟分析，墙材革新与建筑节能，2008(6):29一32

12. 蔡四维, 蔡敏. 混凝土的损伤断裂[M], 北京: 人民交通出版社, 1999: 73.