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适用于大体积混凝土控温的复合相变材料的制备与性能研究 标题:适用于大体积混凝土控温的复合相变材料的制备与性能研究 摘要: 本文旨在研究适用于大体积混凝土控温的复合相变材料的制备与性能,通过混凝土的温度控制,提高其使用寿命和性能。首先介绍了混凝土在高温环境下的热稳定性问题,并提出使用相变材料实现温度调控的方法。然后重点研究了复合相变材料的制备工艺,并对其热性能进行了测试与分析。最后,通过混凝土试块的实验,验证了复合相变材料的降温效果以及对混凝土力学性能的影响。 1.引言 混凝土是建筑工程中广泛使用的材料之一,但在高温环境下,混凝土易发生开裂、龟裂和力学性能下降等问题,从而降低了其使用寿命和性能。因此,混凝土温度控制成为提高混凝土耐久性的重要手段之一。相变材料具有较大的潜热,能够吸收或释放大量的热量,因此被广泛应用于温度调控领域。本研究旨在制备适用于大体积混凝土控温的复合相变材料,并探究其在混凝土中的应用。 2.复合相变材料的制备与性能研究 2.1相变材料的选择 相变材料应具备较高的相变温度,能够在混凝土的温度范围内实现相变,同时具有较大的相变潜热。常用的相变材料包括蓄热盐和有机相变材料等。通过对不同相变材料的热性能进行测试与分析,选择适合的相变材料用于混凝土控温。 2.2复合相变材料的制备工艺 复合相变材料可通过物理和化学方法进行制备。物理方法主要是将相变材料包封在微孔吸附剂中,提高其使用性能。化学方法则是通过凝胶化反应或溶胶-凝胶法制备相变材料。通过对不同方法的对比研究,选择合适的制备工艺。 2.3复合相变材料的热性能测试与分析 利用差示扫描量热仪(DSC)测试复合相变材料的相变温度和相变潜热。同时,研究其导热性能和热膨胀性能,为其在混凝土中的应用提供理论支持。 3.复合相变材料在混凝土中的应用研究 3.1混凝土试块的制备与测试 制备混凝土试块,分别添加不同比例的复合相变材料,并进行温度控制实验。通过测量试块的温度分布和变形情况,评估复合相变材料对混凝土温度的降低效果。 3.2混凝土力学性能测试与分析 通过压强试验和弯曲试验,研究混凝土力学性能随复合相变材料添加量的变化。分析复合相变材料对混凝土强度和韧性的影响。 4.结果与讨论 通过研究发现,合适的复合相变材料能够有效降低混凝土温度,并且不会对混凝土的力学性能产生明显的负面影响。复合相变材料的制备工艺和添加量对混凝土的温度控制效果和力学性能有一定的影响。 5.总结与展望 本文研究了适用于大体积混凝土控温的复合相变材料的制备与性能,通过实验和分析得出复合相变材料能够有效降低混凝土温度,并且不会对混凝土的力学性能产生明显的负面影响。未来的研究方向可以进一步优化复合相变材料的制备工艺和添加量,以探索更好的温度控制方法,提高混凝土的耐久性和性能。 参考文献: [1]Z.Zhao,C.Qian,Y.Liu,etal.Preparationandpropertiesofcompositephasechangematerialsandtheirapplicationinenergy-efficientbuildings.SolarEnergy,2017,148:435-449. [2]X.Zhang,H.Xiao,N.Yang,etal.Fabricationandperformanceofencapsulatedphasechangenanofibersforsolarthermalenergyconversion.EnergyStorageMaterials,2019,19:380-389. [3]Y.Tang,G.Cao,H.Qian,etal.Designandfabricationofhigh-temperaturestabilitymicroencapsulatedphasechangematerialsforthermalenergystoragesystem.AppliedEnergy,2021,296:116198.