能源和建筑概述

能源和建筑

在MWC的热性能和机械性能研究：提高混凝土制品环境可持续性

克里斯蒂娜Becchio ，斯特凡诺保罗Corgnati ，安德烈Kindinis ，西莫内塔Pagliolico

能量学系（ DENER ） ，都灵理工大学，科索公爵阿布鲁齐24 ， 10129都灵，意大利

材料科学与工程化学（ DISMIC ） ，都灵理工大学，科索公爵阿布鲁齐24 ， 10129意大利都灵系

文章信息

文章历史：
2009年3月13日

修改稿2009年5月13日
2009年5月29日

关键词：木材聚集 轻质混凝土 热式质量 电导率 抗压强度

摘要：本研究以构成一个更可持续的轻质混凝土，矿化木混凝土（ MWC）上，由木工生产废料替代天然骨料的可能性。利用这种类型的聚集体，三重目的已经达到：保存天然原料，节约能源和废物的再利用。此外，使用木材聚集的性能，试图建立一个可持续的混凝土具有高的热惯量，高耐热性和低体重。

在本文中，对混凝土的机械性能和热性能的添加木聚集体的影响进行了研究。机械性能进行了调查与抗压强度的测试，而一维热流模型已被用于预测MWC的热导率。

这个方案具有良好的绝缘围护结构的需求，同时具有高的热质量：使用MWC可以用不同的类型学比较重的建筑围护结构的想法有关。一系列其他的值可以得出：重量轻，环保，易产业化，便于现场浇注。因此，在建筑结构木器，混凝土的应用程序可能是为了提高可持续性和建筑节能一个有趣的解决方案。

2009爱思唯尔B.V.保留所有权利。

1 、介绍

促进可持续发展带来了压力采取适当的方法，以保护环境各个行业，包括建筑。在建设过程中需要能量的高支出，并导致广泛的可量化的环境影响，包括气体排放，水资源利用和固体和液体废物。能源消耗的提取，运输，加工和装配的原材料，以及所连接的二氧化碳和温室气体排放占建设[1-3]所有生命周期的多变，但相当大的比率。还有一系列既通过施工过程和建设的网站上的存在，包括土地的干扰，生态系统改变，植被破坏，占领一个潜在的资源网站的结果，产生不易量化局部环境的影响地下水干扰。

其结果是，约20-25 ％整个世界的能源花费在生产如水泥，钢铁，塑料建筑材料。详细点具体的织布厂需要消耗高能量，高于温室气体排放量和消耗的原材料等于十亿吨的水， 1.5万亿吨水泥，尽管如此，混凝土仍然是主要的，合理利用建筑材料。

许多尝试，试图改善混凝土的可持续性和低冲击到已经作出。扩大使用替代燃料如生物质，轮胎，废油，溶剂，用于生产熟料被业界视为最显著的机会，以提高可持续发展和减少排放和化石燃料的消耗。因为水泥制造是资源和能源密集型的，一个超增塑剂的使用使得能够减小水/水泥比保持良好的加工性和提高机械性能。此外，从其它工业生产过程的废物可以被用来代替水泥组分或加入到混凝土中，以减少水泥被定义为任何材料副产品和工业活动是剩余价值。由于大量需求已经被放置在建材行业尤其是在过去十年中由于D.加强人口，导致建材的长期短缺，土建工程师一直面临的挑战是工业废弃物转化为有用的建筑和结构材料。此外，非托管废物特别是在发展中国家的积累导致了日益严重的环境

许多尝试，试图改善混凝土的可持续性，扩大使用替代燃料如生物质，轮胎，废油，溶剂，用于生产熟料被业界视为最显著的机会，以提高可持续发展和减少排放和化石燃料的消耗。因为水泥制造是资源和能源密集型的，一个超增塑剂的使用使得能够减小水/水泥比保持良好的加工性和提高机械性能。此外，从其它工业生产过程的废物可以被用来代替水泥组分或加入到混凝土中，以减少水泥的使用。废弃物被定义为副产品人类和工业活动剩余价值的材料。由于大量需求已经被放置在建材行业尤其是在过去十年中，由于人口不断增加，导致建材的长期短缺，土木工程师已经挑战到工业废弃物转化为有用的建筑和结构材料。此外，非托管废物特别是在发展中国家的积累导致了日益严重的环境问题。因此，许多先前的研究已取得有价值的成果利用工业废料以各种形式混凝土生产的。这种重用增加了这些材料的生命周期，从而减少弃置废物的数量和自然资源开采。举例来说，使用再生骨料由建筑及拆卸瓦砾，废旧橡胶，废旧轮胎，玻璃粉末，废纸污泥，烧铸砂及副产品（ CCBS）在混凝土配合比煤燃烧作为替代水泥或天然骨料有收到了很多关注过去几年[ 6-16 ]。骨料占混凝土中最大的体积分数：在传统的混凝土的主要成分通常是天然集料，粉碎，河里的石头。如今，粗骨料的破碎和自然的从河床中提取代表的原料不可告人的枯竭。因此，另一种方式来改变混凝土更可持续的建筑材料，是替代天然骨料替代的。特别是，本研究着重于利用废物从木材加工活动，如聚集的可能性：这些，经过初步的治疗，包括用硅粉，这是另一种副产品，被纳入具体的顺序矿化获得均匀的混合物。之后，我们把这个新的企业集团作为矿化木混凝土
（ MWC）上。利用这种类型的聚合的三重目的已经达到：保存天然原料，废物和节约能源的再利用。此外，在自然的替代使用木材聚集体是一种减少混凝土的适当的重量和它的热导率。

这个工会能竞争回答围护结构是很好的绝缘，并同时具有高的热质量的需求：使用MWC可以用不同的类型学比较重的建筑围护结构的想法有关。从这个工会，一系列其他的值可以得出：重量轻，环保，易产业化，便于现场浇注。因此，在建筑结构木器，混凝土的应用程序可能是为了提高可持续性和建筑节能一个有趣的解决方案。

关于建筑物外壳的性能，近年来，注意力降低建筑物的能源消耗的问题已被调换，无论是在标准和在施工过程中，为提高加热器具的效率，并且被认为是最简单的方法尤其保温降低建筑物供热能源需求。保温与预制建设性的轻量级系统有关。预制信封元素可以很容易地允许减少采暖能源需求。但是，在同一时间，因为其低的热惯性，他们可以在夏季期间负责高冷却需求，导致使用的HVAC系统，以保证良好的室内热舒适性。此后，最近大受到人们的重视也到夏建设行为（ EN ISO 13790 ， EN ISO 13791 ， EN ISO 13792 ） ，从而以热惯性的性质。

2、文学评论

木材是一种完全可再生资源和源集料和粉末作为替换为水泥。木灰和集料生产低密度复合材料的引入是一个有趣的技术，使废物从木材加工等行业的重用。在Elinwa和马哈茂德2002年的研究工作，开展了从木屑，这是从木材工业废品产生的灰，证实了它的火山灰性质[ 17 ] 。混凝土混合料按比例分配，有取代水泥木屑灰的不同百分比。灰分的波特兰水泥的混合物的性能相对于设定的时间，可加工性和抗压强度进行评价。从获得的结果， 10％的取代水泥锯末灰显示出良好的性能得到所需要的加工性和强度。

在2007图尔古特[ 18 ]研究了潜在的使用石灰石粉末废料和木屑废料组合的用于生产轻质复合作为建筑材料。得到的抗压强度，抗折强度，单位重量，超声脉冲速度，满足国际标准的水吸收值。

同年Bederina等构成一个结构轻巧砂混凝土此外刨花[19] 。研究人员的目的是研究除了木屑的热导率和上砂混凝土的力学性能的影响。刨花，从木工活动的废物，茎，注册成立，没有任何初步处理，分为两种类型砂混凝土的。在剃内容的增加而降低砂混凝土的导热性，从而增加了它们的绝缘性能。在较小的剃须内容，沙丘砂混凝土稍微表现出更好的热导率比河砂混凝土的：这种差异趋于消失在较高的木材内容。在剃须含量的增加降低了砂混凝土的机械强度。

一些研究人员描述了木材聚集体的比例对粘土 - 水泥 - 木质复合材料的热性能和机械性能[20,21]的影响。添加木骨料混凝土粘质提高这些材料的绝缘特性。的机械强度下降，在密度降低。与此相反，在变形性增加，这些材料在多层壁的应用中这可能是有利的。

1998年的研究，通过Bouguerra等人开发的。 [22] ，集中在微观结构上的轻质混凝土的粘土，水泥和木材骨料制备的力学性能和热性能的影响。砾岩，叫伍德混凝土，是由矿物基质，可能的混合物，和蔬菜集合体。这种材料的两个机械和热性能在很大程度上取决于它的微观结构，特别是，在其多孔结构中。木混凝土的孔隙率衍生自几个来源。首先，在水泥的水合不使用水蒸发到矩阵赋予多孔性。这一现象，实际上是一复杂的，由于在这两个基体和木聚集体，其本身是由于该多孔结构的水分交换。此外，在某些组合物中，孔隙率的原因可以是由于缺乏必要的砂浆来填充木聚集堆积随机或基质聚合接口的收缩现象之间的空间。作为木材的质量含量聚集的增加，大孔的比例也随之增加，因此，复合减小热导率。因此，木粒料大大提高复合材料的导热性。

有材料特性的研究表明，虽然刨花提供更好的绝缘性能和重量减少了粘土水泥浆体，他们也以相当大的尺寸变化[23,24]引起。水泥和片岩罚款有助于提高复合材料的密度，从而导致，不仅能够提高机械强度和尺寸稳定性，以水，而且还增加了热导率。聚集处理由沸水，随后是水硬性粘合剂涂层，使复合材料的尺寸变化的最小化到较大的程度。该处理技术可以实现在材料性能优良的妥协，虽然它增加了密度，因此，热传导性。此结果是一个重要的，因为它揭示了实现良好的尺寸稳定性，以水为同的材料，如粘土和木材，这自然显示高维不稳定的水制成的复合材料的可能性。

问题的尺寸变化和在性能上的全面下降往往超过与该产品的光亮度，它的热学和声学质量和所得到的生产率的提高相关联的潜在的优点。因为这些行为缺陷的用途，例如在复合材料结构的经常被限制，尽管提出了减少在潮湿环境中木骨料交流的进程数。

3、分析具体品种的定义

本研究的两个参考材料已经采取：普通混凝土（OC） ，其特征在于，抗压强度等于或大于30 N/MM2更高和0.70和1.91瓦/ m（ K）之间的热导率的变量，和一个商业木混凝土（CWC ）与1.75 N/MM2一个抗压强度和0.119瓦/ m（ K）的导热率。调查的目标是要制造一个木器，混凝土，具有较高的机械强度比CWC的和，同时，具有热传导性，即使比蔡高，但比OC的明显降低。

首先，这导致了MWC的一个主要混合物的发展，标志着MWCp ，然而，其抗压强度一直被认为不那么明显高于该管委会。在第二时间，改变混合物中，第二类型的MWC ，标MWCf ，已经实现。它的特点是一个抗压强度三倍的该化学武器公约和由热传导性是半OC的平均。

此后，新木混凝土已在机械性能和热性能方面进行评估。热物理和机械性能的表征已经通过实验和分析研究被审查。

● 试点工作包括在样品生产。机械性能进行了研究与抗压强度试验。

● 一维热流模型已应用于现有化学武器公约。

● 相同的模型已被用于估计新开发的产品的热性能。

● 不同分析具体产品的热性能和机械性能的对比了。

标本已经证明制造MWC具有比商业产品更好的性质的可能性。

3.1.   实验过程

3.1.1  标本的制备

MWC是由水泥基体中，混合，可能的填充物，水和植物的集合体。在整个实验阶段，三大系列立方标本已经实现。第一个系列是构成传统的混凝土， OC ，固定作为参考材料。 PLS1表示其他参考材料，因为它已被选择木材具体的最好的产品之间在市场上。在本研究中，我们把这个商业企业集团作为化学武器公约。第二个系列， MWCp ，是由普通硅酸盐水泥，石灰石填料，高效减水剂（ ADVA1流942 ，格雷斯），第三个系列， MWCf ，是由高效减水剂构成（ ADVA1流942 ，格雷斯） ，水，木材总量。

图1 立方体样品在MWCp

表1

MWC及MWCf （第一分析）和抗压强度试验结果的有效导热系数

图2 矿化木材总量

图3 在MWCf的制造过程中混合

聚集（图2 ） ，用于制造MWCp和MWCf ，从木工活动浪费派生并通过闯入位的任何木种，甚至有不同的内部水分得到。木材，分成各种尺寸的小纤维，干燥，在高温和混合矿物粉末和一个特定的混合物，即立即停止任何动作。

使用超增塑剂也可以是能够改善可加工性，因此， MWCp和MWCf可以直接在施工现场泵送。水和超塑化剂的量计算得到的加工性（S4 ）相同的电平对于所有的混合物。可加工性，其定义为混凝土待混合的能力，运输，摆放，方便地完成而不偏析，并与在最短的时间的最低能量消耗，通过塌落试验测量。模具对坍落度试验锥300毫米高的平截头体，并测试每个UNI EN 12350-2进行。

水/水泥比例和所有混合物的水泥/木比列于表1 。

用于制造不同的混合物，材料被引入一个行星运动混合器，随后低速混合数分钟。水和添加剂进行整个混合阶段逐渐加入。均质被担保低速搅拌约10分钟，其次是高速搅拌约15分钟（图3） 。

混合后，将材料放置在模具中。混凝土被振动到模具，以确保气泡未被俘获在新鲜的混合物。则该超出部分再由练级删除。该填充的模具保持在吸湿和温度受控室（20 ℃和95 ％相对湿度）。

3.1.2抗压强度

3.1.2.1程序：根据定义，混凝土的抗压强度是当材料完全失效达到单轴压应力的那个值。抗压强度是由压缩试验（ UNI EN 12390 ）组成的压裂测试测量故障之前压缩载荷的材料所能承受的最大金额的实验手段获得的。试样，在呈圆立方体，被进行了压缩试验机的压盘之间以逐渐施加载荷进行压缩。

3.1.2.2结果：抗压强度关联与密度，降低定期增加木材总含量。

根据这些结构混凝土的MWCf标本MWCp和测量值。然而， MWCp的抗压强度是双倍的禁止化学武器公约，而MWCf是三倍的禁止化学武器公约。此外，普通的混凝土试件（7.9千克）的重量两倍的MWCp和MWCf 1 （3.5千克） 。抗压测试结果列于表1。

4、热导率的分析

4.1背景

热传导率的热通过单位厚度的法线方向的单位面积的表面传播，由于在稳态条件下一个单元的温度梯度的量。涉及传热过程的建筑材料等热传输性能的热导率和确切的知识是至关重要的，通过该材料来预测的温度分布和热流。混凝土是最常用的结构材料之一，所以其热导率的知识是很重要的。在这种材料的热传递的问题是由于其与气泡没有均匀的组合物复杂化。贯穿了很多研究工作中，为了便于更好地理解传导现象，混凝土被细分成其成分和刻面。传热是通过每个这些研究，以了解相对重要性和元件的热传递到该混合物的总热行为的贡献。早期研究的综述显示，聚合，孔隙率和水分含量的类型对混凝土的导热性的最大影响，不像对于其中热导率不经受大的变化[ 25-27 ]水泥的水合物。骨料因而导热性主要决定具体的绝缘质量。因为很明显，总有少的导热性产生更少的导电混凝土，而更有利于聚集产生更多的导电混凝土。聚合类型可造成近两倍增加混凝土的导热系数。因为聚集体的类型和它们的量的重要性。在确定具体的热性能，使用一些数值模型来评估热导率的可能性似乎是有用的。这样的一维热流模型已被用于预测MWCp和MWCf的有效热导率。为了验证对木材混凝土的情况下，该分析模型，它已经被应用到商业蔡：预测结果显示出良好的相关性的实验数据。

4.2热流模型的文献回顾

有关与混凝土的导热系数实验数据和孔隙率的理论预测信息是相当稀缺。博尔德峡谷项目报告[ 28 ]是最早在这方面提出了实证方法导热系数和混凝土热容量的预测。这种方法是基于混合比例和总额的岩相组成的知识。

坎贝尔 - 阿伦和索恩[ 29 ]开发了混凝土的导热系数预测的理论模型。混凝土被假定为包括一个连续的砂浆相的，其中的不连续的粗集料相保持分散。该模型是基于欧姆定律，其中输入参数是体积分数和粗集料和砂浆的热导率。有根据欧姆定律各种型号类似于坎贝尔 - 阿伦和索恩的之一。在砂浆和骨料的这些体积分数是将固体和孔隙体积率分别替换。但是，没有这样的欧姆定律模型为多孔材料已经被施加到混凝土。当混凝土骨料系数低，坎贝尔 - 阿伦和索恩的做法是不够准确的干燥和饱和的状态预测聚合类型对混凝土导热系数的影响。但是，从多孔介质中，如混凝土传热的基本原则，多孔介质的方法比较好。这种类型的方法被命名为有效介质近似（EMA） 。其中EMA模型应用到具体的：它是由汉密尔顿和Crosser的[ 30 ]开发的。这是一个两阶段模型，但是对于应用到水泥净浆，砂浆和混凝土，它已经扩展到三相系统。混凝土被假定为包括三个阶段：固选自水合水泥和集料的固体颗粒，空气空隙和水时的水分存在。然而，当材料处于完全饱和的状态，这将是一个两相体系。类似均线原理先进的模型流体饱和岩石就是由齐默尔曼[ 31] 。该模型也可以用在具体的情况下使用。除了孔隙度，它也需要孔的形状考虑在内。在具体的情况下，孔隙可能是由于水合工艺形成毛细管孔，或者可以是形成在砂浆骨料界面收缩裂缝。

在1996年， Tavman [ 32 ]报道的热导率模型的两相材料。他比较了不同的理论模型的结果与在孔隙度变化建筑砂实验结果。他的结论是，没有一个单一的模型可以解释和预测的热性能对不同孔隙率的整个范围内，因此，它需要有实验数据。

1998年， Bouguerra [22]开发了一种并行模型，它由一系列单元细胞。在此模型中的材料的内部结构被认为是大孔的均匀的固体微多孔基体中的分散体。它区分微孔，中孔和大孔之间。最后一个结果从木材聚集;中孔基本上集中在水泥基体，微孔可以忽略。该模型中，除了包括不同相位的特性，如各相的热导率和相位的体积分数，考虑到孔隙结构的几何形状还通过引入一个形态参数，例如曲折。在干燥状态下的曲折因子可通过压汞法来计算。这个因子增加，作为木材骨料的百分比增加。这是由于这样的事实，因为木材聚集体的颗粒的固体微多孔基质，后每次遇到热通量线的变化与这些颗粒中的方向内是随机分布的。因此，当木材的数量聚集的增加，磁力线的通路变得更曲折。 4％至10 ％使用并行模型的理论和实验结果之间的误差百分比所在。因为缺乏象曲折因子的一些必需的数据，这是不可能使用Bouguerra的模型来预测矿化木材混凝土的导热性。

用于预测的高度多孔的两相系统的有效导热系数（ETC）的理论表达通过Jagjiwanram [33]开发的。多孔系统被假定为包含的不规则形状的颗粒，分散，随机连续介质内。不同阶段内的平均温度场的概念被使用。这种更近的方法考虑twophases形成等效热电阻器，并联或串联布置，并随机地分布在一个角度u可以热流的方向。努力已取得关联倾斜的u角度的构成相的热导率和物理孔隙率之比表示。为了使u这样获得的表达已被用于在派生模型并发现ETC的预测值是相当接近的实验结果。

Verma等 [34]报告了乐模型使用一个类似的并联和串联板坯安排概念分布在一个角度U A的三相系统。角ü已被确定为颗粒，孔隙率，热通量的偏差，电阻率地层因素，和板层的垂直的横截面面积比，并平行于热流的方向的形状的函数。维尔马模型提供有用的洞察乐影响的因素。既Jagjiwanram和Verma的模型不能用于在MWC的情况下，因为它不能够评价角度ü即这些数值模型的输入。

一项实验研究Kim等人 [35]发现在影响传统混凝土的导热性因素的重要信息。根据测试结果，一个经验公式来评估导热系数是来自。在实验中，七个参数的主要影响混凝土，砂浆和水泥净浆的热导率被认为是：年龄、骨料的体积分数、水/水泥比，类型外加剂，细骨料分数，温度和样品的湿度条件。根据测试结果，总体积分数和标本的水分状况已透露，作为主要影响因素对混凝土的导电性。同时，砂浆和水泥浆体的电导率是强烈影响的W / C比和类型的外加剂。基于从所述骨料的体积分数，细粒料分数， W / C比，温度和湿度的试样的条件检查结果，模型方程是来自精确估计混凝土的导热性。此方程不能应用于矿化木材混凝土，因为MWC的微观结构是由一个传统的混凝土不同。

2006年，一个随机混合模型是由Zhang等人开发的 [36]对于多相体系的有效热导率的预测。该模型是基于这样的假设相的最小部分是一个立方体，并且所有的冰块被随机分散在该空间中的有效热导率，因此，可从热传导性和组分的体积分数数值发现，利用热传导的原理在各向异性介质中。该模型的有效性已经通过几种类型与饱和度的各种孔隙度和滋润度多孔介质中进行测试。与实验数据相比较，该模型可以给孔隙率小于0.6的湿润多孔介质的精细预报。因为缺少一些数据的，但一直未能使用张模型来估计矿化木材混凝土的导热性。

由Wong等人开发了用于预测MWC的有效导热系数的一维热流量模型。在2006年[37] 。该模型已经发展到评估透气性混凝土（APC）的热导率：它使用空隙，骨料和水泥浆组成的材料作为变量的分数。由于APC和类似的兆瓦护理的微观结构，它已经可以应用这种模式的数字方程在CWC ， MWCp和MWCf。

4.3. 数值模型

在APC的情况下，预测王氏模型的结果显示出良好的相关性的实验数据：实验结果比预测值低一点，所以安全条件得到尊重。

APC是作为一个动态的绝缘体可能有用。动态功能是通过在热的流动方向，以促进热回收空气通过材料实现。使用单尺寸聚集体，通过筛分，以小部分仔细选择，形成透气性混凝土，并加入到一个精确指定体积水泥浆。设置完成后的APC是高度多孔的空隙保持相互连接，允许渗透。其孔隙度为两种类型：硬化水泥膏的固有孔隙率，通常在纳米和微米尺寸范围内，并且在毫米尺度的故意设计的孔隙率。

有效热导率（LE）是APC作为一个整体的平均热导率，指的是其中只有热传导是考虑到的情况。事实上，根据Tavman [32] ，热对流的影响将变得显著只有在孔隙的直径小于1厘米的，而且它是未APC的情况。另一方面，在材料内的不同接口之间的辐射将变得重要，只有当温度远高于室温。相同的假说是在矿化木材混凝土的情况下。有APC和MWC上存在一些差异。透气混凝土的特点是单维和单粒级团聚体，可以被同化到某些领域; MWC上的聚集是多民族国家维和具有不同的尺寸。然而，王氏模型的假设之一是，有棱角和骨料和乐的形状之间没有直接的关系。此外，颗粒尺寸和尺寸分布的影响是微不足道的，因为乐主要受各相的体积分数。这两个假设使人们有可能使用的APC模型也矿化木器，混凝土的情况下。

这两种材料之间的另一个区别是空隙，其特征APC但不存在于MWC的更大的互连。此外，热流量的电模拟网络模型是不一样的。有可用于APC的热传导两条路径：一是绕过所有固体物质，并进行通过空气，而另一条路线通过固体复合导通。在MWC还有就是通过开展固体材料只有一条路径。

最后， APC与MWC干燥：无散装液体/水的存在，除了暴露的表面和基体是在与周围环境平衡。因此蒸发或冷凝的相变影响不影响热性能。

矿化木器，混凝土的有效导热系数可以通过公式来表示。 （1）：

其中为孔隙的体积分数，是空气的热导率，为固相和升复合材料的体积分数表示空气的组合热导率，骨料和水泥浆。因为空气是不良导体大部分热量将通过固相合成等进行有可能通过空气忽略传导。

固体体积分数由骨料和水泥膏是由下面的表达式（2）计算的：

其中Fa为聚集体的体积分数和Fc是水泥净浆的体积分数。

表达式可以写为（ 3 ） ：

式（ 3 ）代入式（2） ，所得到的表达式为方程（4）：

水/水泥比是一个重要参数，因为它增加W / C的微孔增大体积：所以增加了W / C导致在下降。水泥孔隙率的因素是基于水/水泥比（ 5 ）：

其中，H表示水合程度。对由Kim [ 35 ]传统的混凝土导热系数的实验结果表明，混凝土的老化以后的几天不会对显著的效果。因此，它是W / C比是影响混凝土的孔隙率的主要因素。如果水泥被假定为完全水合（H = 1），用于计算最终表达式被显影（ 6）：

该模型已被用来估算的参考材料化学武器公约的热导率。有与方程得到的预测值之间的良好相关性。 （4）与实验数据，而用公式计算热导率。这也考虑到水/水泥比，被低估相比于测量值。总之Wong等的一维热流动模型。在木器，混凝土的情况下，在其简化的表达，而不是在它的改进之一验证。

表2

MWC和MWCf （第二次分析）的有效导热系数

因此，表达式（4）已被用来预测MWCp和MWCf的热导率。在第一次分析中，木聚集体和用于制造水泥试样的体积分数已被考虑。用于估计孔隙的体积分数，则该立方体样品进行了测量和称重。然后，对混凝土的立方米的重量据估算。扣除从该重量的其它组分的体积分数，孔隙的体积分数被计算出来。表1示出热导率和空隙，水泥和集料的volumic馏分，和MWCp和MWCf的有效导热系数由公式预测的（4）。刚刚计算出的上述低导热率可能代表本研究的2混凝土物体的真实导电率的低估。

因此，已开发的有效导热系数的改进分析模型。木材的体积分数是已经在第一个分析时所采用的相同。用于评价孔隙率在水泥浆和聚集体的界面，它是用来表示聚集体直径的最大值和空气截留在压实混凝土的百分比之间的关系的曲线图。空气的量估计为35升。水泥糊包含多个元素：水泥，空气由于水的存在，产生孔隙率在基质中，并且，在MWCp ，石灰石填料的情况下。因此， LC是空气，水泥及石灰石填料的平均热导率。孔隙率是用公式来确定（ 7 ）：

表2总结了MWCp和MWCf的有效热导率在该第二分析计算。 MWCp热导率是相当高的：它是一个普通的混凝土相媲美，所以对于木器，混凝土它不是一个很好的结果。 MWCf 为约这样的粘土混凝土。在这第二个分析，可能是有效导热系数的值被高估。因此，热导率的值，预测在所述第一和第二分析中，被认为是最大和MWCp和MWCf的真实热导率的最小值。 MWCp的估计的最小升值比蔡升高68％，它比OC升的平均值低84 ％，而其估计的最大升值比蔡升高900％ ，它是低于平均8％OC升值。

表3中获得的热导率和那些有一定的参考材料进行比较。由于密度低，轻质混凝土的导热率是很低的。实际上，热导率下降，在密度降低。粘土混凝土也升值是相当低的，根据其密度。预测MWCf的热导率值都相当不错，他们与那些粘土混凝土相媲美。 MWCp估计升值都包含在一个很大的差距：合理的最大结果（ 1.2瓦/平方米K）被高估。总之， MWCp和MWCf具有热传导性，即使比蔡高，但比OC的明显降低。这些结果比化学武器公约的热传导性的机械性能的提高的结果更高。实际上，降低密度将导致减小的热导率和恶化的机械性能。

表3

不同混凝土的导热系数。

5. 结论

在本文中除了木骨料混凝土的机械和热性能的影响进行了研究。标本已经证明制造MWC具有比商业产品更好的性质的可能性。从上述结果，得出以下结论可以得出：

●在木材骨料含量的增加明显降低其密度降低混凝土的重量。

●抗压强度试验的结果表明，机械性能下降，在密度降低。的MWCf标本MWCp及的测量值比该结构混凝土的低。

●木质粒料大大提高了复合材料的热导率。一维热流模型被用来预测MWCp和MWCf的有效热导率。使用这种模型已经证实，列入木材聚集体转化为具体的已减小的材料密度在相当程度：因此，热导率得到了提高。为了验证对木材混凝土的情况下，该分析模型，它已经被应用到商业蔡：预测结果显示出良好的相关性的实验数据。

●最后，本研究的目的已经达到了。事实上， MWCp和MWCf有导热性，即使比CWC （即机械性能的提高的结果）的高，但比普通混凝土的明显降低。

致谢

作者表示感谢白腹S.P.A的和布兹UNICEM S.P.A的所有，他们这项研究过程中所提供的材料。

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