摘要
微胶囊相变材料(microencapsulated phase change material,mPCM)具有出色的储热能力,可以减轻季节冻土在冻结和融化过程中的温度波动.使用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和热分析等研究手段,全面评估2种分别以硬脂酸丁酯和石蜡为芯材,SiO2为壳材的mPCM(B-PCM,P-PCM)的物化表征,再以兰州地区粉质黏土为研究对象,通过冻融过程和冻胀试验研究4％、8％、10％掺量的mPCM对粉质黏土冻胀特性的影响.试验结果表明:mPCM在相变过程中释放的潜热为土体提供了保温效果,10％添加量的mPCM复合土试样从10℃下降至-10℃所需的时间较于素土试样延长约70％.土体的冻胀变形、冻结深度和含水率变化率随mPCM掺量的提高而降低;B-PCM和P-PCM核壳比的差异导致其冻胀后的水分迁移幅度表现出不同的趋势.总体而言,mPCM对土体的正面影响表现为提升保温性能、抑制冻胀变形等,但其添加量超多8％后会引起土体浅表层的冻胀加剧,这与SiO2壳材的吸水性有关.
基金项目
国家自然科学基金(42171130)
国家重点基础研究发展规划项目(2012CB026104)
冻土工程国家重点实验室开放基金(SKLFSE201608)
NETL
NSTL
维普
万方数据