复合相变材料的制备及其对磷酸镁水泥水化性能的影响

利用复合相变材料(CPCM)的热效应控制磷酸镁水泥(MPC)的水化热,研究了CPCM掺量对磷酸镁水泥热稳定性、导热性能、水化放热、凝结时间等的影响。结果表明:CPCM对磷酸镁水泥水化热调控效果明显,能够降低水化放热,延缓反应的进行,降低内部温度和升温速率;CPCM的加入使MPC的导热系数减小,水化产物(MgKPO_4·6H_2O)热稳定性提高;CPCM与MPC的物理结合对其相变潜热、相变控温范围影响不大,MPC的吸热峰略有减小,保持了MPC体系的稳定。     

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。     

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。     

复合相变材料的制备及其在地板采暖中的应用

以聚乙二醇为相变材料、SiO2为支撑体,采用溶胶-凝胶工艺制备出有机/无机复合相变蓄热材料.利用多种分析测试手段对复合相变蓄热材料的结构及性能进行了表征,通过储/放热实验研究了复合水泥块的传热性能.结果表明,该复合相变材料具有蓄热能力强、相交温度适宜、性能稳定等优点,能有效地改善建筑构件的热性能,适用于蓄热节能型建筑,尤其适用于地板采暖.     

矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应特性的研究

研究矿渣掺量对矿渣-水泥复合胶凝材料体系水化反应动力学过程的影响.结果表明:复合胶凝材料体系的水化放热速率随矿渣掺量增加和水化温度的降低而下降;非蒸发水含量随矿渣掺量的增加呈现先增大后降低的趋势,当矿渣掺量为30％时,非蒸发水含量达到最大值;复合胶凝材料体系的抗压强度随矿渣掺量的增加而降低,且复合胶凝材料体系抗压强度在28 d前增幅较大,在28 d后增长趋于平缓.从SEM照片上可以看出,矿渣掺量不超过30％的复合胶凝材料体系中,部分凝胶与晶体紧密结合在一起,试样微观界面结构较为致密.     

石膏载体定形相变材料的制备及其热性能

制备了以石膏作载体、石蜡作相变材料的定形相变材料(复合石膏板)。实验证明表面活性剂硬脂酸钠可有效提高石膏板吸收石蜡的质量比,差示扫描量热结果显示复合定形相变材料中石蜡的相变温度、峰顶温度降低,相变吸热量与相变蜡在复合材料中的质量成正比。     

丁苯乳液对合成单矿物石膏复合体系水化热的影响

利用等温量热法就丁苯乳液对合成单矿物-石膏复合体系(C3S-C2S-C3A-C4AF-CaSO4·2H2O)早期水化放热速率、水化放热量以及水化程度的影响进行了分析.结果表明:丁苯乳液的掺加会降低复合体系水化放热速率曲线的第1放热峰值(v1max),而当丁苯乳液掺量(质量比)≥10%后,v1max随丁苯乳液掺量的增加变化不大;丁苯乳液对复合体系水化初始期经历时间基本没有影响;丁苯乳液对复合体系水化诱导期、加速期以及减速期有显著的延缓作用,但当丁苯乳液掺量≥15%时,这种延缓作用不再随着丁苯乳液掺量的增加而增强;丁苯乳液的掺加降低了复合体系水化放热速率曲线的第2放热峰值(v2max);掺入丁苯乳液后,复合体系早期水化放热量减少,水化程度降低.     

磷酸镁水泥基材料复合减水剂的应用研究

在研究适用于普通硅酸盐水泥的减水剂对磷酸镁水泥(MPC)基材料流动性影响的基础上,根据MPC基材料的水化特点,采用复合方法配制减水剂,研究了复合减水剂对MPC基材料流动性、凝结时间、强度、水化产物及结构的影响.结果表明,适合于普通硅酸盐水泥的减水剂,对MPC砂浆流动性没有明显改善作用;复合减水剂对MPC基材料流动性及强度均有明显改善作用,而且还能提高MPC水化产物生成量和水化产物密实度.     

碱矿粉无机聚合物混凝土的制备及性能研究

以矿粉为原料,掺入Na2SiO3和NaOH复合激发剂,制备了大流动度、早强高强无机聚合物混凝土(MPC).探讨了MPC的制备工艺及矿粉用量、溶胶比对MPC性能的影响规律,并通过烧失量试验、SEM和EDS分析了MPC各龄期的水化程度、微观结构及强度机理.结果表明:激发剂显著提高了矿粉的活性,MPC水化1d后其水化程度已达52%,并随龄期的延长逐渐加大;MPC水化产物和结构较密实,浆体中C-S-H凝胶、碱性铝硅酸盐水化物和沸石型矿物含量较多,Ca(OH)2含量显著降低,晶体的整体性提高,胶结料和集料的界面强度较大;MPC28d抗折、抗压强度最高分别达8.51,91.9MPa,且强度发展较快,7d抗折、抗压强度最高分别达7.59,84.8MPa,且各龄期的强度均随矿粉用量或溶胶比的提高而降低;各制备参数对MPC工作性影响程度为:矿粉用量溶胶比砂率,在其他条件相同时,MPC坍落度随着矿粉用量或溶胶比的增加而增加,能达到160mm以上.     

相变储能混凝土的配制及传热性能研究

采用"真空吸入法"将石蜡/硬脂酸丁酯二元复合相变材料吸入陶粒中制备相变陶粒,并对其表面进行封装,使用相变陶粒配制相变储能混凝土并对其传热性能进行研究。结果表明:石蜡含量为60%时,石蜡/硬脂酸丁酯二元复合相变材料可作为建筑节能用复合相变材料;环氧树脂封装相变陶粒表面可以防止相变材料渗漏,且可以提高混凝土强度;与普通混凝土相比,相变储能混凝土的蓄热能力较高而传热速度则较低,具有降低建筑能耗的作用。     

定形PEG/SiO2/石墨复合相变蓄热混凝土制备及性能研究

为制备性能优异的相变蓄热混凝土,试验确定了定形PEG/SiO2/石墨复合相变蓄热骨料中相变材料的组成比例和制备工艺,并研究了相变蓄热骨料对混凝土力学性能和热工性能的影响。结果表明,相变材料中PEG含量为80%,石墨掺量为6%时,相变材料在具有合适相变温度和相变焓的同时,有良好的导热性能;相变蓄热骨料的合适吸附时间和温度分别为3 h和80℃,经表面封装后的相变蓄热骨料具有优异的稳定性。相变蓄热骨料虽然降低了混凝土的抗压强度和导热系数,但延缓了水泥水化热造成的温度升高,延缓了放热速率,能防止温度应力造成的混凝土开裂,且能明显改善混凝土的储热性能,综合考虑相变蓄热骨料替代率不宜大于80%。     

对太阳能空调的储/输冷系统中相变材料的热物性测试和系统优化研究

采用瞬态热线源测量技术对相变温度为18℃的微胶囊相变材料悬浮液(MEPCMs)以及相变材料悬浮液(PCMs)的导热系数进行了测试,分析了温度和浓度对二者导热性能的影响,并且对2种相变材料进行DSC分析得到2种材料相变潜热。结果表明,这2种相变材料的导热系数随温度升高呈现先增大后降低的趋势,并且随浓度的降低而增大。将2种材料的热物性能进行了比较,可以得到微胶囊化后的相变材料具有更好的热物性能,能够提高太阳能空调系统的运行效率以及稳定性。     

复合相变材料性能调配及在应急堵漏中的应用

基于“水下熔化相变材料应急封堵渗漏通道”的方法,对不同配比的石蜡松香复合相变材料和硬脂酸松香复合相变材料进行流动性试验和单轴压缩试验,得到相应的材料特性,并选择性能较佳的复合相变材料在土槽模型中进行堵漏试验,分析了其堵漏效果.结果表明：在熔融状态下,随着松香掺量的增加,石蜡松香复合相变材料的运动黏度呈指数函数的增长趋势,硬脂酸松香复合相变材料的运动黏度呈三次函数的增长趋势;松香的掺入使石蜡和硬脂酸由脆性转变为塑性,且随着松香掺量的增加,复合相变材料屈服应力逐渐增大,材料特性由应变软化转为应变硬化;与纯石蜡相比,松香掺量为20%的石蜡松香复合相变材料封堵用时更短,同周围土体结合更为密实,止水效果更好.     

掺复合缓凝剂的磷酸钾镁水泥浆体的水化硬化特性

测试和分析了掺复合缓凝剂(CR)的磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体的凝结时间、水化热、液相pH值、抗压强度、物相组成和微观结构,将其与掺硼砂(NB)的MKPC浆体进行比较,研究了掺CR的MKPC浆体的水化硬化特性.结果表明:CR通过控制MKPC水化体系液相pH值,使MKPC浆体的凝结时间延长、早期水化反应速度减慢、水化体系最高温度降低、总水化放热量减少;掺CR的MKPC硬化体中主要水化产物磷酸钾镁晶体(MKP)的生成量增加、晶体生长完好、稳定性好,MKPC硬化体的微观结构更完善,后期抗压强度显著提高.     

相变材料用于控制混凝土水化热的研究

为了控制混凝土在浇注过程中由于温度应力而产生裂缝,研究了将相变材料加入到混凝土中,利用其相变潜热,以及吸放热过程完全由温度控制的性能,从而控制大体积混凝土中的水泥水化热,防止混凝土中产生温度裂缝.初步的研究结果表明,相变材料能有效地控制水泥水化过程中过快的温度上升,但是对强度将会有较大影响.     

地板采暖系统用复合相变砂浆填充材料研究

阐述了相变砂浆作为填充层材料在地板采暖中应用的意义,采用溶胶-凝胶法制备了以二氧化硅为载体的复合有机相变颗粒材料,配制了相变石膏砂浆.利用地板采暖试验间进行了相变砂浆和普通砂浆的地板采暖试验,以验证相变砂浆地板采暖系统的蓄放热性能,并对地板表面和室内的温度影响进行了试验分析.通过试验验证了新型相变砂浆作为填充层材料应用到地板采暖是切实可行的,在较好改善室内温度环境的同时降低了地板采暖系统的荷载和厚度.     

聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能影响。测试了不同掺量的聚羧酸减水剂对于标准稠度用水量及凝结时间、胶砂强度、水泥胶砂干缩率、水化放热的影响,并利用XRD(X射线衍射仪)和SEM(扫描电子显微镜)进行微观结构的观察和分析。随着聚羧酸减水剂掺量的增加准稠度用水量逐渐减降低,凝结时间先减小后增大;胶砂强度胶砂的1、3、28 d抗折、抗压强度均先增大再减小;水泥胶砂干缩率随着聚羧酸减水剂的掺入,很大幅度的减小了水泥胶砂试件的干缩率;聚羧酸减水剂的掺入使普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的水化放热峰出现时间延后,且使初期的水化放热峰值提高。掺入减水剂会使水化产物增多,钙矾石结晶变粗壮,结构更加密实。     

新型相变储能建筑材料的制备试验研究

通过实验得出了石蜡复合体系的相变温度、相变潜热值;对比了陶粒、高性能吸附剂对石蜡的吸附能力;测试了掺入相变储能骨料的水泥试件的强度、导热性能。结果表明：经过比较,低熔点的52号石蜡与27号液体石蜡的复合体系的相变温度低．热焓值更大;高性能吸附剂对石蜡的吸附性比陶粒更好;掺入适量的相变储能骨料对水泥试件的导热性没有很大影响,但在一定程度上会降低试件的强度。     

相变材料导热和阻燃性能研究

相变材料用于建筑领域可以提高能源利用率与居住舒适度，但还需解决导热性能低、易燃的问题。文中在相变材料中掺加膨胀石墨等材料，通过平板导热系数测定仪测定增强导热性能的效果，发现膨胀石墨、铜网和泡沫铜可以显著提高相变材料的导热性能。此外，在相变材料中掺加二类阻燃剂，通过测试闪点温度和热重分析，发现二类阻燃剂均可提高相变材料的阻燃性能，并且在有膨胀石墨协同阻燃时，可以进一步提高阻燃性能。     

正癸酸/膨胀珍珠岩复合相变水泥板导热系数研究

通过真空吸附法,以膨胀珍珠岩(EP)为多孔基体材料,正癸酸(CA)为相变材料,将水泥砂浆与正癸酸/膨胀珍珠岩相变材料混合,制备了正癸酸/膨胀珍珠岩复合相变水泥板,研究了温度、复合相变材料含量等对导热系数的影响。结果表明:相同温度条件下,复合相变材料含量越高,复合相变水泥板的导热系数越低;与普通水泥板相比,复合相变材料含量为8%、13%、18%的水泥板导热系数分别降了40.60%、49.59%、53.43%(21℃)和39.16%、47.89%、51.61%(51℃)。