相变储能混凝土墙体抗火性能研究

来源 :上海师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lfszlfs2009
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为了研究相变储能混凝土墙体抗火性能,本论文从混凝土材料组成的角度出发,以RT28石蜡相变微胶囊为相变材料制备相变储能混凝土墙体,探究相变温度为28℃的石蜡相变微胶囊对混凝土墙体抗火性能的影响。本文对相变储能混凝土的物理、力学以及热工性能进行测试,对相变储能混凝土墙体在ISO834火灾升温曲线下的升温过程进行实体试验并建立有限元模型,研究相变储能混凝土墙体受火灾影响内部温度场变化。研究结果表明:通过对相变储能混凝土墙体在火灾条件下的受火行为进行试验以及温度场有限元分析发现,RT28石蜡相变储能材料的添加减慢了混凝土墙体在火灾下内部的升温速率,相变材料的加入会改变混凝土墙体内部的温度场,使得混凝土墙体在火灾下能够更长时间的保证隔热性、完整性和稳定性。在相同火灾条件下,10%掺量的相变储能混凝土实心墙背火面温升最少,为114℃,较普通混凝土墙体降低了30.3%,隔热性能,抗火性能最好。石蜡相变微胶囊材料的添加使得混凝土抗压强度下降,且当相变材料掺量小于10%时,随着相变材料的增加,强度逐渐降低,掺量从0增加至10%,混凝土强度从39MPa降至29.8MPa,强度降低了23.5%。随着相变材料的增加,开口孔隙率呈下降趋势,但混凝土干密度受相变材料影响不大。石蜡相变微胶囊的加入导致混凝土孔隙结构发生变化,使得混凝土密度、导热系数降低,且当相变材料掺量小于10%时,随着掺量的增加,导热系数呈下降趋势,当石蜡相变微胶囊掺量为10%时,导热系数较普通混凝土降低10.9%。相变材料处于固态时,石蜡相变微胶囊的添加对混凝土比热容影响不大。相变材料处于液态时,石蜡相变混凝土比热容高于普通混凝土,且当相变材料掺量小于10%时,随着掺量的增加,比热容逐渐升高,当石蜡相变微胶囊掺量为10%时,较于0掺量的普通混凝土比热容提高了18.3%。
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