PCM水泥胶囊相变储能控温防冻害研究

基于相变储能理论和传热学知识，将吸附石蜡的矿渣颗粒用水泥砂浆包裹，制备PCM水泥胶囊，并将其铺设在基础回填中进行相变温度控制。通过数值模拟法获得了地基附近的土壤温度场，提出了三个温控评价指标：外部温度传播梯度、温度等值线斜率和伞式温控半径。结果表明，铺设高寒水泥胶囊层的回填土的冷热温度第一、二次传递梯度均大于原土，温度传递衰减范围较大。冷温等值线第二陡坡段的坡度远大于原始土壤的坡度，这对冷温有显著的伞状支撑作用，但对热温没有影响。冷热温度的伞温控制半径大于原始土壤的伞温控制半径。从这三个指标可以看出，高山水泥胶囊的相变控温效果对地基附近的土壤温度场有显著影响，可以作为防止地基冻害的有效手段。