由预置珍珠岩骨料填充生物基相变材料制成的储热增强型自流平砂浆|增强型|材料|珍珠岩|自流平砂浆|骨料

本研究探讨了掺有相变材料（PCM）和膨胀珍珠岩骨料的自流平砂浆（SLMs）的开发与性能，旨在为节能建筑提供热能存储（TES）功能。研究采用水泥封装法对饱和PCM的珍珠岩进行包覆，形成了耐用的宏观封装骨料。为了在浇筑过程中保持这些内含物的结构完整性，研究将预置骨料法与高流动性的自密实砂浆基体结合使用。研究制备并分析了三种砂浆配方：(a) 基准自流平砂浆；(b) 掺膨胀珍珠岩的自流平砂浆；(c) 掺PCM填充珍珠岩的自流平砂浆。

通过动态“DKK”测试和定制的ASTM C1363-19热箱装置对其热工性能进行了评估。测试表明，PCM增强型砂浆具有最佳的热缓冲效果，在25–30 °C区间表现出明显的温度平台期，且热流值显著降低。在PCM相变期间，其表观导热系数降至0.28 W/(m·K)，证明了其有效的潜热吸收能力。结果清楚地表明，该材料具有增强的被动式热调节能力和延迟传热响应，支持将PCM-珍珠岩自流平砂浆作为储能建筑材料使用。编译陈讲运

此外，研究还进行了补充测试，以验证该复合材料的材料、力学及耐久性的可行性。力学测试显示，基准自流平砂浆的抗压强度和抗折强度最高，分别为60.14 MPa和5.79 MPa。掺入膨胀珍珠岩使抗压强度降至29.02 MPa，而PCM增强骨料进一步将其降至17.62 MPa。不过，与未包覆的珍珠岩（3.08 MPa）相比，PCM复合材料的抗折强度略有提升（达3.46 MPa），这表明封装外壳可能起到了潜在的增强作用。吸水率测试显示，PCM增强型珍珠岩砂浆在前180分钟内吸水率较低，但在72小时（3天）后急剧增加，超过了所有其他配方，表明存在长期渗透性问题。SEM-EDS分析显示外壳中的Ca/Si比较高（约7.75），TGA结果表明氢氧化钙的分解量极少，这两点均支持了“硅灰消耗氢氧化钙生成额外C-S-H凝胶”的假设。总体而言，PCM-珍珠岩自流平砂浆在赋能建筑热能存储应用方面展现出巨大的潜力。