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基于传热学、相变储能理论以及ANSYS软件建立墙板数学模型,对墙板外侧施加周期性简谐波温度荷载,模拟分析定形相变材料SSPCM及其他热物性材料墙板内侧的温度响应,并比较了不同厚度、潜热以及内、外表面对流换热系数对SSPCM墙板内侧温度响应的影响.结果表明:在温度荷载作用,且内、外空气对流换热系数分别为5W/(m2·℃)和19 W/(m2·℃)条件下,SSPCM墙板存在一段约15.2 h相变维持时间,延迟时间约为0.52 h,衰减倍数约为2.19,综合性能指标较好,可使室内环境具有更好的舒适性;增加板厚,相变维持时间增幅减缓、延迟时间增长、衰减倍数加大,板厚达20 mm左右时,材料性能的综合利用率最高;提高材料潜热,相变维持时间增长、衰减倍数加大,但延迟时间几乎不变,潜热为75 kJ/kg时,能比较充分地利用材料性能;提高内表面对流换热系数,相变维持时间和延迟时间均缩短、衰减倍数增大,有利于潜热存储;外表面对流换热系数对温度的综合影响很小,可不予考虑.

关键词: 定形相变材料 , 潜热 , 对流换热系数 , 简谐波 , 温度响应

相变材料研究综述

史巍 , 王传涛

硅酸盐通报

简述相变材料定义及发展历程,指出该材料在工程应用中具有极大潜力.详细介绍了相变材料的工程分类、适宜各应用领域相变材料的筛选、相变材料的热特性、相变材料复合制备方法和相变传热数值模拟方面的研究现状,总结了相变材料研究过程中存在的问题和发展方向.

关键词: 相变材料 , 工程应用 , 热特性 , 复合制备 , 数值模拟

石蜡相变控温混凝土温度场分布特性研究

史巍 , 侯景鹏

硅酸盐通报

本文提出了相变控温储能材料机敏控制混凝土温度裂缝的新技术途径,测试了相变控温混凝土的控温效果,相变控温混凝土不同区域的温度场分布情况.结果表明,相变控温混凝土在不同区域的控温效果不同,中心点控温效果最明显、边缘点次之、其次是角点,表面区域控温效果最小.边缘区域相变控温混凝土内外温差比普通混凝土内外温差低6.53℃,角点区域相变控温混凝土内外温差比普通混凝土内外温差低6.46℃,表面相变控温混凝土内外温差比普通混凝土内外温差低2.91℃.相变控温混凝土不但可以降低混凝土内表温差,而且可以降低混凝土内部温度梯度,从而有效防治温度裂缝的出现.

关键词: 石蜡 , 温度裂缝 , 温度梯度

引气C40自密实混凝土性能试验研究

侯景鹏 , 李自舜 , 史巍 , 王权

硅酸盐通报

采用固定砂石配比设计方法配制C40自密实混凝土,研究不同聚羧酸引气减水剂掺量下自密实混凝土含气量、工作性能、不同龄期抗压强度、及抗冻融循环性能.结果表明,聚羧酸引气减水剂质量掺量为胶凝材料总量0.5％时,新拌C40自密实混凝土含气量为4.3％,工作性能达到二级自密实混凝土要求的标准,28 d抗压强度56.8 MPa,200次冻融循环后相对动弹性模量降为72.5％.相比0.4％、0.55％、0.65％引气减水剂掺量,0.5％掺量下28 d抗压强度降低较少,抗冻融循环性能最好.研究结果为掺加聚羧酸引气减水剂自密实混凝土的应用和推广提供依据和参考.

关键词: 引气减水剂 , 自密实混凝土 , 含气量 , 抗压强度 , 抗冻性

C60自密实混凝土氯离子渗透和抗冻性能研究

侯景鹏 , 王权 , 史巍 , 陈群 , 徐韩思

硅酸盐通报

采用绝对体积法配制C60自密实混凝土,研究C60自密实混凝土工作性能、不同龄期立方体抗压强度、混凝土氯离子渗透和抗冻融循环性能.结果表明:新拌自密实混凝土流动性能满足二级自密实混凝土要求;28 d标准养护后,抗压强度达标;6 h电通量较低,抗氯离子渗透性能优良;200次冻融循环后动弹性模量损失率26.05%,低于标准规定上限,试件质量损失率1.86%,抗冻性能良好.研究结果为自密实混凝土的推广应用提供依据参考.

关键词: C60自密实混凝土 , 绝对体积法 , 氯离子渗透 , 抗冻性

复合相变储能砂浆性能实验研究

史巍 , 艾斌 , 侯景鹏

硅酸盐通报

通过将复合相变储能材料应用在建筑墙体材料中,达到调节室内热舒适度、降低建筑能耗目的.研究了普通砂浆和复合相变储能材料不同龄期的抗折强度和抗压强度,热循环对不同龄期复合相变储能砂浆抗折强度和抗压强度的影响,以及石蜡相变储能砂浆的控温性能.结果表明:复合相变储能砂浆可以满足普通砂浆的基本力学性能要求;热循环后对复合相变控温砂浆力学性能影响很小;相变储能砂浆模拟房内的温度波动小于普通砂浆,可改善居住舒适度.

关键词: 复合相变储能材料 , 力学性能 , 温度控制

钢筋混凝土早龄期约束收缩试验研究

侯景鹏 , 史巍 , 袁勇

硅酸盐通报

针对现浇混凝土结构早期变形开裂问题,设计了适用于轴向配筋试件的刚性框架端部约束收缩试验装置,进行不同配筋率和不同钢筋布置方式下C30混凝土干燥约束收缩试验,并以素混凝土试件和配筋试件端部自由收缩试验作为对比.测试配筋试件和素混凝土试件收缩变形、约束荷载、内部相对湿度随龄期的发展变化.结果表明:端部自由情况下,配筋试件干燥收缩小于素混凝土试件,约束率随配筋率增加而增大;端部约束情况下,配筋试件约束荷载远小于素混凝土试件,仅为素混凝土试件的1/8 ～1/17;干燥收缩过程中混凝土内部相对湿度呈"3阶段"规律变化.研究结果为混凝土早期变形开裂及防裂措施的研究提供参考.

关键词: 钢筋混凝土 , 早龄期 , 干燥收缩 , 约束 , 相对湿度