[发明专利]一种模拟墙体保温材料实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种模拟墙体保温材料实验装置。

背景技术

外墙外保温体系的组成与基本构造情况在不同的外保温体系中，其材料、构造和施工工艺各有一定的差别。有代表性的基本构造有两种：（1）由饰面层、含有加强网布的抹灰层、b1级挤塑板保温层、粘结层及基底等由外至内依次组成；（2）由表面装饰层、有钢丝网加强的抹灰层、岩棉板、粘结层及基层，另加固定件，依次由外至内组成。

保温层应采用高效保温材料，导热系数小于0.07kw/mk，吸湿率低、粘结性能好、收缩率小的产品。可选用膨胀型聚苯乙烯板、岩棉板、玻璃棉毡以及超轻保温浆料等，其中，阻燃级膨胀型聚苯乙烯板应用普遍。

保温系统包括保温材料、抗裂粘结材料、饰面材料，这些材料所处系统的不同位置受外界环境的影响也不一样。保温系统外饰面长期处于外界环境的变换中，受膨胀和收缩的影响最大，这样反复影响会使饰面材料老化、会使粘结材料失去粘结力失去强度。而保温系统的内侧由于有保温材料具有的热阻性，避免了对内侧墙体的影响。保温系统内外两侧所处温度场不同，考量着保温系统性能的优劣。因此考虑出现变形和开裂的问题，则需要分析温度场应力对保温系统的影响。

目前，国内外对建筑墙体的保温性能测试设备多使用热流计法、保护热箱法及标定热箱法进行开发，该设备主要包括冷箱、热箱和试件架等构件，

目前的试件架一般为封闭固定式试件架，将测试墙体砌筑于试件架中，测试完成后把试验墙体拆除掉，试件架循环使用。

目前现有的保温性能测试设备费用高，对墙体的结构性能会存在一定的损伤，同时设备的密闭性仍需进一步加强，对试验结果存在一定的误差影响。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供了一种模拟墙体保温材料实验装置，能够同时测量墙体的导热性能及温度变形，对于不同施工工艺后的保温成品能够模拟导热性能的变化、以验证是否满足外墙保温性能要求，通过对试验试块的受热面温度变形的测定，分析温度场应力对保温系统的影响，能够验证有限元模拟计算中温度变形与实际情况是否吻合，同时温度变形的测定对于在冬夏温差变化较大的北方地区保温材料的性能判定具有重要的意义。

本发明的技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供的一种模拟墙体保温材料实验装置包括仪器主体，其特征在于，其还包括加热装置，制冷装置，温度传感器及应变传感器。

仪器主体为一密封的腔体，其底部由固定支座固定，其侧面设置有气凝胶毛毡，其顶部设置有仪器盖板；仪器主体包括待测区、试验区及试块固定区，加热装置、制冷装置设置在试验区，试块设置在试块固定区并由试块固定螺栓固定，温度传感器、应变传感器设置在试块固定区内。

这样可以通过本申请所述的试验装置同时完成模拟墙体保温材料的导热性能及温度变形的测量，分析温度场应力对保温系统的影响，能够验证有限元模拟计算中温度变形与实际情况是否吻合，同时可结合试验结果对墙体保温材料的耐久性进行综合评定。

进一步地，所述仪器盖板上附有气凝胶毛毡，仪器盖板由可固定卡扣固定在仪器主体的顶部。气凝胶毛毡可以有效进行密封，保证实验装置的温度场的稳定。

进一步地，所述加热装置为电阻式加热器，所述制冷装置为压缩式制冷机，加热装置、制冷装置利用热量通过空气的传播作用于实验装置。

进一步地，所述试块固定区设置有一凹槽，试块固定区位于待测区及试验区之间，试块设置在凹槽中，并由试块固定螺栓固定在试块的端部。

进一步地，所述应变传感器为光纤传感器，光纤传感器的精度较高，可以满足多种试验条件。

进一步地，所述待测区与试块非接触的侧面设置有温度传感器、应变传感器，用于对待测区中综合环境进行监视测量。

本申请还公开了一种模拟墙体保温材料实验装置的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将实验装置固定在简易工作台上，并安装加热装置或制冷装置；

S2，根据有限元计算结果，在实验装置的试块固定区设置温度传感器及应变传感器，并对各个传感器测试点进行监测；

S3，将试块固定在试块固定区，安装仪器盖板，并检测实验装置的密封性；

S4，开机试验，通过温度传感器对仪器主体内温度监测，并调整制冷装置或加热装置使得试块固定区的温度达到设计要求，并保持在设定的温度范围内；利用待测区内的温度传感器的监测数值，得出单位面积试块的保温隔热性能；