微胶囊相变材料对砂浆热性能和力学性能的影响

将微胶囊相变材料（MPCM）加入水泥砂浆中制成建筑储能砂浆，研究了储能砂浆的微观形貌、相变特性、热稳定性、导热系数、储热性能和力学性能.结果表明：储能砂浆的导热系数随MPCM含量的增加而降低；储能砂浆的MPCM芯材为固态时的导热系数大于其为液态时的导热系数；当MPCM含量为20%时，储能砂浆的内表面峰值温度较水泥砂浆降低3.1℃，达到峰值温度的时间比水泥砂浆延迟20.5 min，其28 d龄期硬化浆体的抗压强度为9.3 MPa；储能砂浆具有足够的抗压强度和良好的储能调温能力，可用于建筑围护结构.     

低熔点石蜡微胶囊保温砂浆的热性能

以低熔点石蜡微胶囊为相变材料,制备石蜡微胶囊保温砂浆.测试了保温砂浆的热焓、相变温度、导热系数和相变蓄热性能.结果表明:石蜡微胶囊保温砂浆具有良好的蓄热、调温功能和较长的热循环寿命,砂浆体系的相变温度为33℃,相变潜热13.42 J/g;随着偶联剂和粘结剂掺量的增加,保温砂浆的导热系数呈下降趋势;随着石蜡微胶囊掺量增加,保温砂浆的导热系数先减后增;与空白试件相比较,相变蓄热砂浆的升降温速率明显要滞后,呈现出较好的蓄热、调温性能.     

相变微胶囊/加气混凝土复合材料的热工性能

通过免蒸压法制备加气混凝土(AC),并在制备过程中加入以RT25石蜡为相变材料的相变微胶囊(MPCMs),得到相变微胶囊/加气混凝土复合材料(以下简称复合材料).在17、40℃下测试复合材料的导热系数和比定压热容,研究了这些参数与相变微胶囊掺量的关系,同时计算出复合材料的蓄热系数,据此评价了其蓄热性能.结果表明:随着相变微胶囊掺量的增加,复合材料的导热系数和比定压热容均呈现先增加后降低的趋势;当相变微胶囊掺量为1.0%时,复合材料具有最好的蓄热性能,较不掺相变微胶囊的对照组增强74%,蓄热系数可达3.35W/(m^2·K).     

癸酸微胶囊相变储能砂浆板的温控模拟与验证

以癸酸微胶囊相变储能砂浆板为研究对象,采用试验测试结合数值模拟的方法,验证癸酸微胶囊相变储能砂浆板在建筑围护结构中的温控效果.结果表明:与未掺癸酸微胶囊时相比,掺入2%和4%癸酸微胶囊的相变储能砂浆板导热系数分别降低了8%和21%,而蓄热系数分别升高了3%和11%.在数值模拟与试验验证中,相变储能砂浆板平面温度呈梯度分布,平面整体温度差异不大;随着癸酸微胶囊掺量的提升,相变储能砂浆板在相同时刻的温度上升速度变慢,在同温度下需要的加热时间增加;与未掺癸酸微胶囊的相变储能砂浆板相比,掺4%癸酸微胶囊的相变储能砂浆板相变完成时间延迟20min左右,说明掺入癸酸微胶囊能使相变储能砂浆板的温度增长出现明显延迟,癸酸微胶囊相变储能砂浆板具有良好的温控效果,且该效果随着癸酸微胶囊掺量的增加而变得更好.     

相变建筑节能材料的制备及性能研究

利用石蜡、膨胀珍珠岩、VAE乳液制备出复合相变材料,将其掺加到石膏中制备相变建筑节能材料,并利用差示扫描量热分析(DSC)、导热系数测定仪等手段研究其性能。结果表明:复合相变材料的相变温度、相变焓较石蜡试样变化不大。相变建筑节能材料较石膏试样结构致密度下降,但导热系数有所降低,且随着复合相变材料掺加量的增大,导热系数降低幅度增大。     

石蜡/橡胶粉复合相变保温砂浆的制备与研究

将石蜡/橡胶粉复合相变材料掺入水泥砂浆中制备新型相变保温节能砂浆,探讨了相变砂浆的制备以及相变潜热、相变温度、渗漏性、导热系数等热力学参数。结果表明:复合相变材料中当石蜡的质量为40%时无渗漏现象;复合相变保温材料的相变起始温度为57.807℃,峰值温度为66.797℃,终止温度为73.007℃,整个过程的相变潜热较高,为57.534 J/g;相变砂浆的导热系数为0.35~0.88 W/(m·K)。     

相变储能砂浆相变性能研究

利用石蜡相变潜热大的特点制备相变材料,在80℃温度时,利用自制的负压设备,6h后陶粒吸附石蜡达到饱和。随着相变储能材料(陶粒)在砂浆中掺入量的增加,砂浆的导热系数逐渐降低,掺入量最少5%时,导热系数为1.523W/(m·K),当掺量达到50%时,其导热系数降低到0.739W/(m·K),下降比例达到51.47%。掺入5%相变陶粒时,砂浆的比热容为1.122kJ/(kg·K),而当掺入比例提高到50%时,砂浆的比热容提高到了1.986kJ/(kg·K),提高的比例达到了80.6%。在满足使用强度的前提下,增加相变储能材料(陶粒)的掺量比例会大大提升砂浆的比热容。     

改性脱硫建筑石膏基相变储能复合材料的性能研究

采用体积比为8∶2的液态石蜡和固态石蜡混合,以磨细膨胀珍珠岩粉为吸附材料,水泥与胶粉混合作为封装材料制备相变储能微胶囊,设计不同相变微胶囊掺量的改性脱硫建筑石膏轻质保温浆料,并研究探讨其性能。结果表明,相变储能微胶囊的掺入对复合材料的施工性能没有不良影响,随着其掺量的增加,复合材料的表观密度略有增大,但导热系数在掺量较大时略有降低;相变储能微胶囊的掺入较大程度提高了复合材料抗压强度。内部结构细化、大孔减少可能是导热系数未增大和强度有较大提高的主要原因。     

相变材料改性水泥砂浆的保温性能研究

为了探索相变材料对水泥砂浆保温性能的影响,将PX 25相变材料按2.5%、5%、7.5%、10%的比例掺入水泥砂浆中,进行导热系数和储能性能测试。结果表明,相变材料能够明显改善水泥砂浆的保温性能,随掺量的增加导热系数迅速降低;当相变材料掺到5%时,水泥砂浆抗压强度为29.4MPa,导热系数为0.2 W·m~(-1)·k~(-1),厚20mm水泥砂浆板上下板面温差能够达到12.8℃,是一种良好的保温、储能建筑材料。     

预拌橡胶集料保温砂浆的性能研究

在水泥砂浆中掺入废旧橡胶集料作为轻质保温材科,结合可再分散胶粉(RPP)、木质纤维、甲基纤维索醚和碳酸钙制备预拌橡胶集料保温砂浆(PRIM).研究了橡胶粒径、掺量及可再分散胶粉对PRIM强度、柔韧性、导热系数的影响,结果表明,PRIM与普通预拌砂浆以及相变保温砂浆相比,具有良好的工作性能、柔韧性、粘结强度和较低的导热系数.     

相变储能材料的制备及其在石膏基体中的应用研究

制备有机-无机复合壁材微胶囊相变储能材料,并与石膏掺混制备相变储能石膏复合材料。研究了不同壁材结构微胶囊和相变储能石膏复合材料的理化性质。结果表明,复合壁材微胶囊相变储能材料中,微胶囊壁材以无机硅为主,兼有少量有机硅组分,可有效防止壁材开裂且提高微胶囊包覆率;复合壁材微胶囊相变储能材料的相变温度和潜热分别为24.57℃和122.8 J/g,粒径为0.5~1.0μm;掺加微胶囊后,由于石膏结晶状态改变,石膏基体凝结时间延长且强度降低,当掺量达到10%时,相变储能石膏复合材料的潜热为16.1 J/g,具备一定的蓄热调温能力。     

石蜡/膨胀珍珠岩基相变储能砂浆调温性能的研究

研究了石蜡/膨胀珍珠岩基相变水泥砂浆板的力学性能及导热系数,测定了不同制备方式的石蜡/膨胀珍珠岩基相变水泥砂浆板对房屋模型室温的调控性能。结果表明:相对于普通水泥砂浆,石蜡/膨胀珍珠岩基相变水泥砂浆具有良好的调温性能,可以有效降低室内的温度波动和减小最大温度值,达到建筑节能的目的。插层法的调温性能优于混掺法,且相变材料掺量越大,调温效果越明显。     

掺引气剂和聚氨酯混合砂浆保温隔热性能试验研究

在普通水泥砂浆中掺入引气剂和聚氨酯,研究引气剂和聚氨酯对水泥砂浆的密度、强度、导热系数的影响,并通过微观结构分析,得出混合砂浆性能变化的机理。结果表明,掺入引气剂和聚氨酯使得水泥砂浆的密度、抗压和抗折强度减小,并且随聚氨酯掺量的增加,混合砂浆的密度、抗压和抗折强度呈现逐渐增大的趋势;水泥砂浆的导热系数随着聚氨酯掺量的增加而减小,当引气剂掺量为1%、聚氨酯掺量为6%时砂浆的导热系数最低,具有良好的保温隔热性能。     

基于氯氧镁水泥制备的EPS保温砂浆研究

以氯氧镁水泥为胶凝材料,掺入聚苯颗粒制备出复合保温砂浆。分别研究了聚苯颗粒掺量对复合保温砂浆的力学强度、密度、导热系数的影响,以及粉煤灰对复合保温砂浆容重和导热系数的影响。研究表明,聚苯颗粒能降低砂浆的抗压强度、抗折强度、密度和导热系数。聚苯颗粒掺量为0.486%时,复合保温砂浆密度和导热系数分别是805kg/m~3、0.2191W/(m·K);小掺量粉煤灰能增加砂浆容重,粉煤灰掺量为10.974%时,砂浆的密度和导热系数均显著降低。     

不同温湿度下丁苯乳液/硫铝酸盐水泥砂浆的干缩率

采用丁苯乳液改性硫铝酸盐水泥砂浆,研究了不同温湿度养护条件(温度包括0,5,10,20,40℃,相对湿度RH包括30%,60%,90%)对丁苯乳液/硫铝酸盐水泥砂浆360d内干燥收缩性能的影响.结果表明:不同温湿度下,掺入5%(质量分数,下同)丁苯乳液均会增大硫铝酸盐水泥砂浆的干缩率,但当丁苯乳液掺量达到10%后,砂浆干缩率会随着丁苯乳液掺量的增加而显著降低.0℃养护时,砂浆干缩率均较小,随着养护温度的提高,砂浆干缩率增大;10℃养护时,砂浆干缩率达到最大(丁苯乳液掺量为5%时,养护28d后在20℃时砂浆干缩率达到最大);20℃养护时,砂浆干缩率有所减小,但仍高于0℃和5℃养护时的干缩率;40℃养护时,基准砂浆早期产生了微膨胀,但改性砂浆则未产生.不同龄期下,高温(40℃)养护砂浆的干缩率要低于低温(0,5℃)养护时.提高相对湿度会降低砂浆干缩率,且龄期越长,作用效果越显著.     

微胶囊型自修复砂浆的制备及其性能优化

制备了具有裂缝自修复功能的微胶囊型自修复砂浆。其中,微胶囊以水溶性聚合物A为壁材,以物理膨胀组分B、溶胀性聚合物C、混凝土膨胀剂D和化学性膨胀组分E为芯材,采用喷雾滚动造粒的方式制备而成。研究了微胶囊掺量和粒径分布对微胶囊基本力学性能的影响,通过正交试验揭示了微胶囊芯材组分对砂浆自修复效果的影响并确定了微胶囊芯材的最佳组成。研究结果表明随着微胶囊掺量的增加,自修复砂浆的抗压强度降低,当微胶囊掺量为20%,选用粒径分布为0.15～4.75 mm时,自修复砂浆的抗压强度下降相对较少且微胶囊产率较高。微胶囊芯材中组分B和组分D的掺量是影响砂浆自修复性能的主要因素,最终通过正交试验确定微胶囊芯材最佳组成为组分B:25%,组分C:4%,组分D:20%,组分E:51%。     

脂肪酸和石蜡复合相变材料导热系数的研究

制备了23种石蜡、脂肪酸及石蜡-脂肪酸复合相变材料,测试了不同摩尔比下同种相变材料以及复合相变材料在不同测试温度下的导热系数。结果表明:同类相变材料的导热系数与相变温度成反比;对某一种相变材料,当其处于未发生相变的纯固态或纯液态时,导热系数基本稳定,试样温度变化对导热系数的影响不大;在经历500次储能/释能循环试验后,二元脂肪酸及工业石蜡-脂肪酸复合相变材料的导热系数随循环次数的增加略有降低,但降低率均在10%以下,有机复合相变材料具有良好的循环稳定性。     

纤维素醚改性水泥砂浆力学性能研究

制备水灰比为0.45、灰砂比1:2.5,外掺0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%不同粘度的纤维素醚的改性水泥砂浆。通过测定水泥砂浆的力学性能及微观形貌观察,研究HEMC对改性水泥砂浆的抗压强度、抗折强度、粘结强度的影响规律。研究结果表明:随着HEMC掺量的增加,改性砂浆在不同龄期的抗压强度不断降低,且降低的幅度不断减小并趋于平缓;在掺入相同掺量的纤维素醚时,不同粘度纤维素醚改性砂浆的抗压强度为:HEMC20HEMC10HEMC5。纤维素醚改性砂浆的抗折强度随HEMC掺量的增加逐渐降低。随纤维素醚聚合度的增加,改性砂浆粘结强度变化为:HEMC20HEMC10HEMC5。     

相变膨胀石墨制备保温砂浆的试验研究

以石蜡/膨胀石墨复合相变材料为功能组分,制备出具有蓄热调温功能的保温砂浆。利用SEM分析了复合相变材料的微观形貌,测试了相变保温砂浆的抗压强度、软化系数、导热系数和调温蓄热等技术性能。结果表明,随着相变膨胀石墨掺量的提高,砂浆28d抗压强度逐渐降低,软化系数则先增加后降低;热导率较高的膨胀石墨提高了石蜡的热交换效率,使保温砂浆具有较好的调温蓄热能力。     

低熔点石蜡微胶囊掺量对相变蓄热砂浆性能的影响

以低熔点石蜡微胶囊为相变储能材料,配以水泥、砂和外加剂制成低熔点石蜡微胶囊相变蓄热砂浆。研究了低熔点石蜡微胶囊掺量对相变蓄热砂浆施工性能、力学性能以及热工性能的影响,并进行了模拟上墙试验。结果表明,石蜡微胶囊掺量对相变蓄热砂浆的性能有着重要的影响,当其掺量在6.5%～10%时,其施工性能、力学性能和热工性能达到最佳;掺量为8%时,相变蓄热砂浆上墙无开裂,适宜于工程应用。