复合相变材料在大体积混凝土中的应用研究现状及展望
2021-11-29刘毅恒姜昊天
绿色科技 2021年2期
关键词:混凝土
刘毅恒,薛 涛,姜昊天
(金陵科技学院 建筑工程学院,江苏 南京 211169)
1 引言
如今,我国的基础设施建设高速发展,超长桥、高层建筑、水力大坝等层出不穷,这些巨大工程均涉及大体积混凝土的浇筑,如港珠澳大桥[1]、上海世界金融中心[2]、三峡大坝[3]等。大体积混凝土的最小几何尺寸不小于1 m[4],凝结硬化过程中水泥水化释放出更多的水化热,进而会产生更多的温度裂缝,不仅影响混凝土结构的完整性和刚度,更严重的是给有害物质的侵入提供了通道,造成混凝土的碳化和内部钢筋的锈蚀。
目前,传统的大体积混凝土温度裂缝控制措施主要有:选用低热水泥、以冰屑代替部分拌合水以及表面保温养护[5, 6];预埋冷却水管,并通过循环冷却水来控制混凝土内部的温度[7]。虽然以上措施在一定程度上能控制温度裂缝,但施工工序较复杂且工程造价较高。而添加相变材料(Phase Change Material, PCM)降低大体积混凝土的水化热,进而达到控制温度裂缝是目前温控措施的一种改进方法[8]。因此,本文介绍了相变材料的分类以及选用,详述了复合相变材料的特性、制备方法以及其在大体积混凝土中的研究现状,最后给出了复合相变材料未来的研究方向。
2 相变材料概述
相变材料又被称为相变储能材料、潜热储能材料。其可在一定温度范围内,通过相变循环吸收和释放大量的热,从而实现温度的调节。早在20世纪50年代,国内外学者便已对其展开研究;20世纪90年代,相变材料的研究已经进入实用阶段,如Hawes等在节能墙体的混凝土制作中掺入相变材料[9]。……
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