相变材料对水泥混凝土性能的影响.pdf

《相变材料对水泥混凝土性能的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第38卷第4期武汉理工大学学报(交通科学与工程版)Vo1．38No．42014年8月JournalofWuhanUniversityofTechnologyAug．2014(Transportati0nScience&Engineering)相变材料对水泥混凝土性能的影响周靓石伟王春伟(长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室西安710064)摘要：为了研究相变材料对水泥砂浆性能的影响，选用石蜡、PEG6002种常见相变材料作为研究对象，以普通粘土陶粒和天然多孔浮石2种轻集料作为掺加载体，采用抗压强度试验、等温量热试验和TPS试验，系统分析了相变材料的掺入对水泥砂浆强度、水化和导热性的影响．

2、结果表明：轻集料性质、级配，以及相变材料对水泥的影响是导致强度降低的直接原因；轻集料导致水泥砂浆导热性降低，低掺量相变材料对导热性的影响不显著．关键词：相变材料；水泥砂浆性能；等温量热试验；TPS试验中图法分类号：U4l4doi：10．3963issn．2095-3844．2014．O4．O510引言混凝土路面的耐久性具有良好的发展前景．然而，相变材料作为一种外掺剂，对水泥混凝土基本性混凝土作为一种混合材料，拌和过程滞留在能影响的研究较少．以轻集料为载体掺人相变材结构内部的游离水形成一定体积的连通毛细孔，料能够获得蓄热性能良好的相变混凝土]，本文在负温下游离水发生物态变化发生膨胀变形，变选用

3、轻集料作为掺加载体，基于抗压强度试验、等形受到_fI壁的约束产生拉应力，使结构内部出现温量热试验和TPS试验，分析相变材料对水泥砂微损伤，经过多次冻融循环后，损伤不断积累，而浆性能的影响，为相变材料在水泥混凝土路面中由此产生的冻融破坏是影响水泥混凝土路面耐久的实际应用提供参考．性的主要因素[】]．相变材料(phasechangematerials，PCM)具1试验材料及方法有良好的蓄热特性，已广泛应用于建筑领域，张东等l2采用2步法制备出具有良好储能性能的相变1．1原材料及砂浆配比混凝土；高桂波等口发现在大体积混凝土结构中，试验采用52．5普通硅酸盐水泥；集料为天然相变材料的预填埋量越多其控

4、制内部温升的效果硅砂，级配组成见表1；相变材料选用石蜡和越好；相变墙体在建筑节能中作用显著等．PEG600，其基本性能见表2；水灰比为0．4，m(水相变材料应用于公路交通领域的研究起步较泥)：m(砂)一l：3，拌合用水为蒸馏水．晚，李超l4在沥青混合料中掺入PCM以改善沥普通粘土陶粒和天然多孔浮石作为相变材料青混合料的温度敏感性，AaronR．Sakulich等掺加载体，其基本性能见表3．基于C()NCTEMP程序，建模分析，认为掺加相表1砂的级配组成变材料的水泥混凝土路面的寿命比未掺加的寿命至少提高1年等．相变材料，发生相变时通过吸热或放热能有效缓解水泥混凝土路面在冻融条件下发生冻融破坏J

5、．通过掺加相变材料来提高水泥收稿日期：2014-0507周靓(1989一)：女，硕士生，主要研究领域为路面材料·934·武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2014年第38卷表2相变材料的基本性能1．3水泥砂浆制备试配3种类型的水泥砂浆：(1)控制水泥砂浆；(2)以饱水轻集料替代部分硅砂的水泥砂浆；(3)以轻集料为载体掺加相变材料的水泥砂浆．相变集料直接混入普通水泥砂浆，按规范要普通粘土陶粒求制备水泥砂浆．制备过程中需注意2点：(1)相天然多孔浮石变集料以等体积原则替代部分常规骨料，避免各1．2相变集料的制备类型骨料级配相差过大；(2)在含有轻集料的组利用自制网框对轻集料进行筛分，将筛分好合

6、中，多掺30g／cm。的水确保轻集料达到饱和，的轻集料完全烘干后放入液体相变材料中浸泡，以降低因轻集料的吸水性对O水O如泥5水化7的0影0响7％．024h后移出在环境温度下干燥2h，放入40℃的由轻集料带入水泥砂浆的相变5材料质量5大约烘箱烘干24h后即得相变集料．相变集料与干燥是水泥砂浆质量的2．4，各类型的材料组成见轻集料质量之差即为吸附于轻集料中的相变材料表5．000O050鲫57的质量．测得轻集料对相变材料的24h吸收率见按上述方法及配比拌制水泥3砂1浆后5注6入7边4长4表4．为50mm的立方体钢试模中，试件成型后用塑料表4轻集料对相变材料的吸收率％薄膜进行密封处理，在标准温度和湿

7、度下养护24h脱模．浸入饱和石灰水中，继续养护至指定时间后进行随后一系列测试．每种组合的水泥砂浆制备3组平行试件．表5材料组成水泥水<150u0O够05”l加O儿7盯2∞1丛2坞15O～300p．m8465l88300～600um砂600“m～1．18mm1．18～2．36mill2．36～4．75rnit／普通粘土陶粒天然多孔浮石相变材料1．4试验内容扩撒系数和热导性的一种有效方法嗍，通过TPS1)抗压强度