石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料的研究

以膨胀珍珠岩为吸附材料,石蜡为相变储能材料,制备了石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料;运用扩散-渗出圈法确定了膨胀珍珠岩的最佳吸附量为65%（质量分数,下同）;采用DSC及SEM对最佳吸附量的石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料的相转变过程及微观结构进行研究。结果表明：膨胀珍珠岩的内部孔隙基本被石蜡完全填充,其自身成为了密实颗粒;复合相变储能材料的相变温度与石蜡的相变温度基本一致,其相变潜热与对应质量分数下石蜡的相变潜热相当。     

储能保温砂浆的试验研究

通过硬脂酸丁酯与十八烷基蜡复合制备相变温度点为22.07℃,相变潜热值为34.82 J/g的复合相变材料(石蜡含量40%)通过喷雾干燥法,把复合相变材料包裹在膨胀珍珠岩中,制备了复合相变颗粒;辅以水泥、可再分散如胶粉等制备了相变储能保温砂浆最后测试了其热工性能。     

多孔相变储能颗粒的制备及蓄热性能研究

以月桂酸-癸酸复合二元酸作为PCM,以膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和膨胀石墨3种多孔颗粒作为封装载体,用真空吸附-熔融浸渍法制备了3种多孔相变储能颗粒.通过SEM观测多孔颗粒吸附PCM前后的形貌,并用TG-DSC测试多孔相变储能颗粒的相变温度和相变潜热.结果表明,3种多孔相变储能颗粒的相变温度均在人体舒适度范围内;多孔颗粒的微观结构与PCM吸附量存在直接关系;经受150次冷热循环后,多孔相变储能颗粒的相变温度和相变潜热均比较稳定.     

石蜡-膨胀珍珠岩复合相变材料研究

以石蜡熔合膨胀珍珠岩制备复合相变材料,对复合相变材料的容留量、渗透性以及耐久性进行了研究.研究结果表明,石蜡-膨胀珍珠岩复合相变材料耐久稳定性良好.容留量结果表明浸渍时间为2 h,浸渍温度为50 ℃时,石蜡与膨胀珍珠岩融合较好.     

脂肪酸/膨胀珍珠岩/石蜡复合相变材料的制备及其在建筑节能中的应用

采用真空吸附法以膨胀珍珠岩为载体吸附脂肪酸相变材料,然后用石蜡包裹制备了脂肪酸/膨胀珍珠岩/石蜡复合相变材料,并将其掺入砂浆中制备了相变砂浆。DSC及SEM分析表明,脂肪酸进入膨胀珍珠岩微孔后其热性能未受影响,且石蜡的包裹效果良好。相变砂浆的分层度和抗压强度均满足GB/T 20473—2006《建筑保温砂浆》的要求。掺入复合相变材料能有效改善砂浆的热性能,温度最高点的延迟时间达24 min,最大降温幅度达4.5℃。     

复合相变蓄能屋顶的制备及性能研究

以石蜡和膨胀珍珠岩为原材料,采用真空吸附原理制备了复合相变颗粒(膨胀珍珠岩/石蜡),对其进行了SEM分析、FTIR分析、DSC分析、TG分析,并进行了导热系数的测定与分析。采用模压定型法制备了复合相变板材,将其与屋顶结合制成了复合相变蓄能屋顶,对其进行了实际应用测试。结果表明:石蜡和膨胀珍珠岩靠分子间作用力进行物理上的嵌合,复合相变颗粒保持了石蜡高相变焓值的热物性,且具有较高的热稳定性。复合相变蓄能屋顶具有良好的蓄能效果,表现出较高的热惰性,能够维持室内温度在较小范围内波动。     

纳米石墨改性二元石蜡/陶粒复合相变材料制备与热性能研究

工业级高潜热相变石蜡存在高熔点、低导热和易泄漏的问题。为此本文采用熔融共混法和真空吸附法制成熔点为25～50℃的新型二元石蜡/陶粒复合相变材料,并对其进行了纳米石墨的改性研究,采用温度记录仪、DSC、XRD、SEM等手段对相变材料的热物性和微观结构进行测试分析。结果表明：当固体石蜡质量分数为50%,二元石蜡有最低相变温度25.5℃,相变潜热为97.66 J/g,是1种良好的低成本相变储能材料。掺入1%的纳米石墨时,样品的导热性增强,储放热速率加快。当改性二元石蜡与陶粒质量比为3∶7时复合相变材料表现出良好的热稳定性。苯丙乳液+氮化铝对复合相变材料进行二次封装,有效的减少其泄漏,经历了(-10)～60℃500次加热/冷却循环后,样品仍具有良好的传热储热性能,表明纳米石墨改性二元石蜡/陶粒定型效果较好,减少能源消耗,运用到日光温室与建筑领域有很大的意义。     

石膏基相变储能材料的性能研究

以石蜡为相变储能材料,膨胀珍珠岩为吸附材料,制备石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能材料。DSC结果表明：复合相变储能材料的相变温度与石蜡的相变温度基本一致,其相变潜热与对应质量分数下石蜡的相变潜热相当。将复合相变储能材料与石膏复合制备石膏基相变储能材料试样,并对其力学性能、吸水率及控温特性进行测定。试验结果表明：随着复合相变储能材料含量的增加,试样的抗压及抗折强度呈持续下降趋势;试样2h吸水率呈先减小后增大的趋势;试样控温效果显著增强,能有效地将温度控制在适宜范围内。     

储能保温砂浆的试验研究

通过硬脂酸丁酯与十八烷基蜡复合制备相变温度点为22.07℃,相变潜热值为34.82 J/g的复合相变材料(石蜡含量40%)通过喷雾干燥法,把复合相变材料包裹在膨胀珍珠岩中,制备了复合相变颗粒;辅以水泥、可再分散如胶粉等制备了相变储能保温砂浆最后测试了其热工性能。     

定形二元石蜡对脱硫石膏基复合材料性能的影响EI北大核心CSCD

采用熔融共混法、真空负压吸附法和直接混合法制备了不同体积分数的定形二元石蜡/脱硫石膏复合材料,研究了该复合材料的力学性能和热性能.结果表明:当固态石蜡与液体石蜡质量比为1.0∶1.0时,二元石蜡的相变温度为54.8℃,相变潜热为96.32 J/g;当二元石蜡与膨胀珍珠岩质量比为2.5∶1.0时,定形二元石蜡具有良好的热稳定性和分散性;随着定形二元石蜡体积分数的增大,复合材料的力学性能和导热系数均呈下降趋势;当定形二元石蜡体积分数为30%时,复合材料的热惯性显著提高.     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.     

Umlagerungsverhalten von Plattentragwerken aus Stahlfaserbeton

Das Tragverhalten von Platten aus Stahlfaserbeton ist von starker Nichtlinearität durch Rissbildung und großen traglaststeigernden Umlagerungen geprägt. Für ihre Berechnung und Bemessung wird ein nichtlineares Verfahren vorgestellt. Es basiert auf einer elasto‐plastischen Schädigungsbeschreibung des Faserbetons mit eingebetteter Betonstahlbewehrung und einer Finite Elemente Diskretisierung des Stabstahls und der Platte mit regularisierter Verschmierung der Rissbildung im Elementnetz. Das Verfahren wird an einer punktgestützen Stahlfaserbetonplatte eines Großversuchs angewendet und verglichen mit anderen gängigen Methoden, nämlich einer linear‐elastischen Schnittgrößenermittlung bzw. der Bruchlinientheorie. Zur Bemessung erweist es sich als sehr geeignet, allerdings – ähnlich den beiden anderen Verfahren – abhängig von der angenommen Rissbildung, der Nachrisszugfestigkeit und geometrischen Größen. Redistribution Effects of Steel Fibre Reinforced Concrete Slabs Numerical Computation and Design The bearing behaviour of steel fibre reinforced concrete (SFRC) slabs is mainly affected by nonlinearity due to cracking and redistribution effects leading to an increased bearing capacity. A nonlinear approach for structural analysis and design of such structures is presented. It is based on an elasto‐plastic damage theory to model material behaviour of SFRC and allows for additional embedded rebars. By adopting a finite element discretisation of the slab structure a regulated smeared modelling of cracking is achieved. Further the nonlinear model is applied to a full scale test of a SFRC flat slab structure and results are compared to alternative already well established methods, namely a linear elastic analysis and the yield line theory. The proposed method is proven to be very suitable for design but – alike the alternatives – depends on assumed crack patterns, residual tensile strength of the SFRC and geometrical parameters.