PCM水泥膠囊相變儲能控溫防凍害研究

王傳濤，劉松陽，韓 杰

(1.沈陽工學院 能源與水利學院，遼寧 沈撫示范區 113122； 2.遼寧石油化工大學 遼寧省石油化工特種建筑材料重點實驗室，遼寧 撫順 113001)

北半球約有30%的季節性凍土區，而中國這個比例高達53.5%[1]。這些區域氣候的季節性交替改變，致使工程基礎凍害時有發生，制約著工程安全與運營。凍害主要表現為冬季冷溫條件下，土體因水分凍結產生的原位凍結冰和溫度勢引起水分遷移形成的凝冰導致體積膨脹，上部基礎的平整性被破壞[2]；春季氣溫回升，地基受熱溫侵入，導致表層土體同下部凍結土體雙向融解，但仍存有殘余凍結土層，阻礙上部融解水分和地表積水的及時排除，上層土體的水熱狀態發生改變，產生熱融滑塌現象，使基礎產生沉陷[1]。徐會永等[3]研究了季節性凍土地區基礎設計、施工中經常遇到的凍脹、融沉等問題，提出了消除凍脹力的一些常規處理方法。于潤芳[4]針對高寒地區因地基土凍害導致基礎失穩造成的倒桿及倒塔問題，探討了凍土地基對基礎穩定的影響原因、影響程度及防凍害措施。張堯禹[5]通過有限元軟件，模擬了多年凍土地基溫度場在工程運營使用中的變化趨勢。湯鑫磊等[6]運用GeoStudio分析法，對不同路堤高度的溫度場進行數值模擬，研究了埋土深度對凍土上限的影響規律。

前人對于基礎凍害問題的研究多基于水分遷移理論和常規處理方法，鮮有將相變控溫機理用于解決此類問題的報道。相變材料……