陈尔雷

摘要：在PHC管桩的桩芯内放置换热管并充填回填料可以形成PHC能源管樁。为了提高回填料的导热性能，可以掺入碳纤维、钢纤维等导热系数更高的材料。本文以高岭土为研究对象，通过掺入不同规格、不同含量的碳纤维，运用型号为EKO-HC-110的导热仪测量含碳纤维高岭土的导热系数，研究影响导热系数的因素和提高导热系数的方法。在高岭土中掺入6mm碳纤维，最优纤维掺量在0.3%时，土体导热系数提升35.1%;在高岭土中掺入3mm碳纤维，最优纤维掺量在0.3%至0.5%，土体导热系数提升30.8%;在高岭土中掺入碳纤维粉，最优纤维掺量在0.7%时，土体导热系数提升16.5%。

关键词：碳纤维;高岭土;导热系数;纤维掺量;干密度

在近几年，我国的经济发展十分迅速，呈快速上升的趋势，因此不少地质专家认为加强浅层地温能的开发与浅层地温能的利用可以帮助我们国家发展资源节约型社会以及环境友好型社会。

一、绪论

综合以上PHC管桩的基本性能特点、优势、应用范围、成本等特点，PHC管桩在能源地下结构这一大的背景下，对浅层地温能的开发与利用有较大帮助。因此通过试验研究并测量掺入碳纤维的高岭土的导热系数，探究土体导热性能的变化规律，为PHC能源管桩在浅层地温能领域的推广和应用提供参考。

二、试验的方法与步骤

（一）试验材料与设备

试验设备包括：型号为EKO-HC-110的导热仪、高精度低温恒温槽、加压泵、保鲜膜、502胶、凡士林、压样仪器（液压推土器）、标准环刀（6.18cm×2cm）、塑料盆、透明胶带、含水率为0%的高岭土、碳纤维粉、6mm长度的碳纤维、3mm长度的碳纤维、喷水壶以及精度为0.01g的电子秤。……