石蜡装载工艺与封装技术对相变泡沫混凝土性能的影响研究
Study on the influence of paraffin loading technology and encapsulation technology on the performance of phase change foamed concrete
关键词：
相变泡沫混凝土；石蜡；聚乙烯醇；装载工艺；封装技术；性能研究
Key words：
Phase change foamed concrete; Paraffin; Polyvinyl alcohol; Loading process; Encapsulation technology; Performance study
刊期：
2025年第12期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.12.050.06
文章编号：
基金项目：
辽宁省兴辽英才计划项目（XLYC2204034）；中建股份科研课题项目（CSCEC-2022-Z-21）。
作者：
李 晓，赵君友
单位：
沈阳建筑大学 土木工程学院，辽宁 沈阳 110168
摘要
摘 要：对比研究了采用真空吸附法与内掺法制备的水泥基相变泡沫混凝土（Cement based phase change foamed concrete，CPFC）和水泥-聚苯颗粒基相变泡沫混凝土（Cement-polystyrene particle based phase change foamed concrete，CPPFC）的性能差异，测试分析了其抗压强度、体积吸水率、相变稳定性和热工性能，进而研究了不同浓度（0、1%、3%、5%）聚乙烯醇对石蜡的封装效果，并进行了微观分析。结果表明：内掺或真空吸附石蜡均会导致相变泡沫混凝土的抗压强度、体积吸水率降低，延缓箱体内的温度下降速率，但会导致箱体内的温度升高；在相同设计干密度条件下，与CPFC组相比，CPPFC组的抗压强度和体积吸水率更低，相变循环50次后的劣化情况更严重；总体而言，与真空吸附法相比，采用内掺法制备的相变泡沫混凝土的综合性能相对较好；在石蜡乳化过程中掺加聚乙烯醇，对相变泡沫混凝土具有显著的封装作用，且随着聚乙烯醇浓度的增加，50次相变循环后试件的质量损失率先减小后增大，强度损失率降低。
Abstract: The performance differences between cement based phase change foamed concrete (CPFC) and cement-polystyrene particle based phase change foamed concrete (CPPFC), prepared using vacuum adsorption and internal incorporation methods, were comparatively studied. The compressive strength, volumetric water absorption rate, phase change stability, and thermal performance were tested and analyzed. The encapsulation effect of polyvinyl alcohol with different concentrations (0%, 1%, 3%, 5%) on paraffin was investigated, along with microscopic analysis. The results indicate that both internal incorporation and vacuum adsorption of paraffin can reduce the compressive strength and volumetric water absorption rate of phase change foamed concrete, delay the temperature decline rate inside the box, but will increase the temperature. Under the same design dry density conditions, the CPPFC group exhibits lower compressive strength and volumetric water absorption rate compared to the CPFC group, with more severe deterioration after 50 cycles of phase change. Overall, phase change foamed concrete prepared by the internal incorporation method demonstrates relatively better comprehensive performance compared to the vacuum adsorption method. Adding polyvinyl alcohol during the paraffin emulsification process significantly enhances the encapsulation effect of phase change foamed concrete. As the polyvinyl alcohol concentration increases, the mass loss rate of the specimens after 50 cycles of phase change first decreases and then increases, while the strength loss rate decreases.
结论
（1）内掺或真空吸附石蜡均会导致相变泡沫混凝土的抗压强度和体积吸水率降低。在相同设计干密度条件下，相比于CPFC试件，CPPFC试件的抗压强度和体积吸水率更低，相变循环50后的劣化情况更严重。总体而言，相比于真空吸附法，采用内掺法制备的相变泡沫混凝土的综合性能相对更好。
（2）内掺或真空吸附石蜡均会导致箱体内的温度提高，但会延缓箱体内的温度下降速率。从宏观效果来看，CPPFC组的保温性能优于CPFC组。
（3）在石蜡乳化过程中掺加聚乙烯醇对相变泡沫混凝土具有显著的封装作用，且随着聚乙烯醇浓度的增加，试件50次相变循环后的质量损失率先减小后增大，强度损失率降低，建议聚乙烯醇的浓度不超过3%。
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引用本文
李晓,赵君友.石蜡装载工艺与封装技术对相变泡沫混凝土性能的影响研究[J].混凝土与水泥制品,2025(12):50-55.
LI X,ZHAO J Y.Study on the influence of paraffin loading technology and encapsulation technology on the performance of phase change foamed concrete[J].China Concrete and Cement Products,2025(12):50-55.
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