Дослідження механізму теплопередачі та теплотехнічних характеристик зольного бетону з пшеничної соломи

Abstract

A large number of rural residential buildings in the world did not take effective thermal insulation measures. The poorthermal insulation performance of the envelope led to low indoor temperatures in winter, and energy consumption was huge.The purpose of this study was to explore the effect of wheat straw and fly ash incorporated into concrete on its thermalproperties, and to provide a low-cost and energy-efficient solution for rural building wall materials. The experiment involvedpreparing concrete block samples containing different doses of fly ash and straw, building an experimental platform todetermine compressive strength and thermal conductivity, and simulating different humid environments using a saturatedsaline solution to analyse the effect of moisture content on thermal conductivity. The effect of moisture content on thermalconductivity was analysed by simulating different humidity environments with saturated salt solution. Combined with data fittingand comparative analysis, the mechanism of straw admixture, morphology and humidity on the material properties wasrevealed. The study showed that the thermal conductivity of wheat straw fly ash concrete decreased gradually as the contentof fly ash and straw increased, and the larger the content, the smaller the thermal conductivity. The thermal conductivity ofwheat straw fly ash concrete increased significantly with the increase in air humidity, and the relationship between moisturecontent and thermal conductivity was closely related to the content of straw and fly ash. The incorporation of fly ash and strawin concrete effectively improved the thermal insulation performance of building materials, and was an effective alternative forimproving building energy efficiency and reducing carbon emissionsВелика кількість сільських житлових будівель у світі не має ефективних заходів теплової ізоляції. Незадовільнітеплозахисні властивості огороджувальних конструкцій призводять до низьких температур у приміщеннях узимкута до значного енергоспоживання. Метою даного дослідження було вивчення впливу додавання пшеничної соломита золовідходів у бетон на його теплотехнічні властивості з метою надання маловартісного таенергоефективного рішення для виготовлення стінових матеріалів сільських будівель. У межах експериментубуло підготовлено зразки бетонних блоків із різним дозуванням золи та соломи, створено експериментальнуплатформу для визначення межі міцності на стиск і теплопровідності, а також змодельовано різні умови вологостіза допомогою насичених сольових розчинів з метою аналізу впливу вологості на теплопровідність. Вплив вологостіна теплопровідність аналізувався шляхом моделювання середовищ із різними рівнями вологості за допомогоюнасичених сольових розчинів. На основі апроксимації експериментальних даних та порівняльного аналізу буловиявлено механізм впливу домішок соломи, морфологічних характеристик та вологості на властивостіматеріалу. Дослідження показало, що теплопровідність бетону з пшеничною соломою та золою поступовозменшувалася зі зростанням вмісту золи та соломи; чим вищий їхній вміст, тим нижчою була теплопровідність.Теплопровідність такого бетону значно зростала зі збільшенням вологості повітря, і взаємозв’язок між вологістюта теплопровідністю виявився тісно пов’язаним зі змістом соломи та золи. Введення золи та соломи до складубетону ефективно покращує теплозахисні характеристики будівельних матеріалів і є дієвою альтернативою дляпідвищення енергоефективності будівель та зменшення викидів вуглецю