复合相变储能材料在大体积混凝土中的控温性能研究.pdf

2016年第22期(总第199期
江酉建材
应用研究
复合相变储能材料在大体积混凝土中的控温性能研究
张振雷讧宁铁道职业技术学院,辽宁锦州121000
摘要:普通的混凝土在施T中经常出现昷度裂缝和抗压强度有限的问题。为3复合相变材料的制备方法
克服这一问魉需要对相变材料的性能进行相应的研究。因此,本文通过
在相变材料作用时,会伴随着时间变化产生一定量的液体,因此在
在突验室内对相变材料的进行技术复合。通过对大体訳的变混凝士实际中就可以进行封装。参照其他研究文献,在众多封装的方法中,首
的内部温度场的模拟再现,自行设置一套个性化和匹配度更高的温度测选是微胶囊形式。所谓的微胶就是通过微胶囊的囊心与外界的分离
试系统对其进行设计和控制,最后通过实测数据和实验情况,来展开研
究、分析和对比。最终的实验结果展现出来的相变材料较于普通混凝土
方式,使其稳定性和持久性得到提升。本研究中,采用的是有机相变微
在控制和降低内部温升速度,降低温度变化的振幅上作用非常之大,值
胶韃材料,再进行测温系统的实验测试得出相关数据。
3.1石蜡微胶合成方法
得推广使用。
关词:混凝土性能研究相变材料
烧杯中把2702g的尿素和256g的甲醛混合。待尿素在烧杯中溶
解,再放入占烧杯中物质的百分之三十的三乙醇胺,经过搅拌后得到了
混凝士的属性是热的不良导体,在发生温度急剧変化时,热张冷缩甲醛预聚体,然后把蒸馏水和288的石蜡全部植人甲预聚体中,再
时,这一特点尤为明。混凝土会因为水泥的水化熱致使它的温度急
以1800转每分钟的速度搅摔三十分钟,待温度降到60摄氏度附近的
速提高。因为混凝士自身的散热速度非常快,其内外的温度差异将会时候,转速降到800转每分钟,然后放人1%的稀硫酸。温度升至七十
加大,这种情况致使混凝土的里外膨胀和缩小的程度不一样。如此,就
摄氏度的时候,加入蒸馏水,然后固化两个小时,再将上层的液体到出
拉应力大于混凝士的承受强度最大值时,裂缝就会形成了,因为这种原>ー上述的步骤重复两道三次,再干燥处理后得到所需要的石蜡胶囊
会在混凝土上形成了一个拉应力,当拉应力过大的时候,就会因为这个再将
因形成的裂缝我们称之为温度裂缝。現在在各大基建的作业中,大体3.2无机一有机新型相变微胶食制备方法
积混凝土非常常见。但是,裂缝也会因为大体积的原因,更加的容易埋
把滑石粉进行娂干处理,后把225克的十八十八烷酸进行加热处
下隐患。所以说,这是一个非常值得解决的问题。对混凝土出现温度理,在溶解之后放入烘干的滑石粉,进行十五分钟的搅拌,待冷却后取
裂的情况进行预防处理主要有以下方式:(1)使用低热的水泥且以出磨粉,将磨粉物放入等量的水玻璃以及适量的蒸馏水反应48个小时
冰水作为搅拌水的一部分来进行混凝土水化温度的控制;(2)对于那
后即可得到所需的产品
些大型的混擬士结构例如大型桥嫩、大型的大坝等等,在进行混凝土作4试验结果分祈
业的时候,可以在施工时采用预埋冷却水管的方式来进行混凝土水化
PCM混凝士的控温性能:(1)单种相变材料的控温性能。普通混
温度的控制。
凝土和硬脂酸、月桂酸相变混凝土在通过外源进行加热升温后,温度随
1相变材料控大体积混漫士温度製维的机理
着时间的变化。相变材料与普通混凝材料的温度间变化差距随着时间
近几年来在国内外的能源利用十分广泛的相变材料即相变储能材的变化而变大。另外,也可以看到在可相变材料月桂酸的控温性能与
料的储能釋放热量的过程。在PCM的高温大于相变点时候,拥有存储硬脂酸的控温性对比,表现更佳。(2)复合相变材料的控温性能实验
热量的功能;而当温度下降且小于相变点的温度上,就可以用来释放温结果。可以看到由普通混凝士、癸酸以及石蜡和硫代硫酸钠构成的复
度降低温度了。相变材料的这一个特点是其了作原理。试验和实践中
合相变混凝土,观察其通过外源加热的条件下,温度的变化情况。实验
利用这种特性,通过对混凝士材料的使用,降低相变材料与周围能源的数据显示:当温度大于或者等于30度时,相变混凝土与普通混凝土对
不对等性,降低发生温度裂缝的概率。为了保证混凝土的温度平衡結比,温度变化较慢,并且着温度进一步上升,两者间的差距越来越大。
要把相关的外加剂添加进混凝土中,在此前提下,对湿凝土的温度进行相变混概土的控温性能显著更佳。普通混凝士和石蜡微胶囊相变混凝
有效地控制,并且控制温度裂缝。上述方法可以有效控制减少混凝土土在同样适用外源加热的方法下,能够观测到的温度随时间变化的相
在早期发生温度裂的情况。
关效据,微胶囊的相变材料的温控性能明显优于普通混凝士。通混
2实验设计
凝土与硫代硫酸钠、十八烷徽胶囊混凝土实验数据显示,在大于等于
2.1祖交材料的选择和取代方法
25度后,相变混凝士的温度上升速度是显著慢于普通混凝土的,平均
为检测和验证相变材料是否对混凝土的温度裂缝问题能够发挥较温度低于普通混凝土到4度左右,温差很大。
大的作用,准备的实验材料:普通的硅酸盐水泥,粉煤灰,砂石和相变材5结论
料;准备置人混凝土中的相变材料有石墨、硬脂酸、硫代硫酸钠、月桂
(1)相变材料可以实现对温度变化的调节,保证混凝土温度变化
酸、硅酸、十八烷胶變以及石蜡等。我们将要试的是单类型的相变
平稳;在复合材料可以降低混凝土的温度变化幅度,该作用明显。胶囊
材料下的性质以及多种材料的相变类型。这种掺人的方法是将要加入
相变材料在实验室条件下,数据显示想变材料较普通混凝十的温度变
混凝土的砂石用相变材料辔換即体积代砂法。他们的比例设置为Me化更小。最大值要小于普通混凝土3度到4度之间。(2)复合材料和
水泥):M(水):M(秒子):Mg(石子)=,1:1:4.05:6.07,相变材微胶材料对比单材料的相变材料来说,对混凝土的抗压强度影响有
料置入混凝土中质量的比例为2%。
限,所以,复合型以及微胶囊的相变材料在实际的运用中是可行的。
2.2实验方法设计
(1)温试件尺寸设计。因条件受限,使月150mx130m×静考文戴
150m的试件来模拟实验。(2)测温方法的设计。使用自己的设计的
[1]朱伯芳.大体积混土温度应力和温度控制[M].北京:中国电力
测温系统,用来测试硏究混凝士与相变材料的温度变化。混凝土中被
出版社,1999
放人了温度传感器,用来记录测试混凝土内部的温度。在测试的时候
[2]朱凯,李患.大体积混凝土基础裂缝的控制措施[J].建筑技术开
混凝土的中心放入了测试点。用养护箱来模拟大体积的混泥土测试对
发,2007,34(4):58
相变材料的影响。(3)抗强度测试。采用规格为155mx150mumx
[3]陈肇元.高性能混凝土的研究发展与应用「J].土木工程学报,1997
150mm的混凝土立方体进行实验。试件成型养护7d,进而测试混凝土
(5):184-189
抗压强度。根据实泗数据进行分析对比。
万方数据