围岩保温是防治寒区隧道工程冻害发生的关键，主动保持围岩热平衡，对于寒区隧道冻害防控具有重要意义。提出相变蓄能主动式冻害防控新思路，基于相变载体构建寒区隧道围岩控温体系，建立载冷蓄热型相变材料(phase change materials PCMs),相场模型，推导相变载体固液相变的数学方程和PCMs最佳相变温度计算公式。按照相变潜热最大、相变持续时间最久的原则，研制适用于寒区隧道工程的PCMs材料，并开展载冷蓄热PCMs在冻融环境下热物性、耐久性和控温性测试，试验结果表明：(1)所研制的以正癸酸与正癸醇为组分的载冷蓄热型PCMs质量配比为55.39:107.38，相变潜热为231.17 J/g，在低温相变材料中蓄热性能较高。(2)开展载冷蓄热PCMs的温度巡检和差式扫描量热试验，其在冻融过程放热曲线和吸热曲线均为单峰型，表明在冻融环境中能形成良好共晶，蓄热性质稳定；且蓄热和放热持续时间长，具有明显的削峰和填谷效应，可以较好地延缓和降低寒区工程在低温环境中因冻胀和融化所产生的损伤。(3)所研制的PCMs经历300次相变循环后，官能团波数与透射率间的变化曲线和DSC曲线基本一致，相变温度最...
围岩保温是防治寒区隧道工程冻害发生的关键，主动保持围岩热平衡，对于寒区隧道冻害防控具有重要意义。提出相变蓄能主动式冻害防控新思路，基于相变载体构建寒区隧道围岩控温体系，建立载冷蓄热型相变材料(phase change materials PCMs),相场模型，推导相变载体固液相变的数学方程和PCMs最佳相变温度计算公式。按照相变潜热最大、相变持续时间最久的原则，研制适用于寒区隧道工程的PCMs材料，并开展载冷蓄热PCMs在冻融环境下热物性、耐久性和控温性测试，试验结果表明：(1)所研制的以正癸酸与正癸醇为组分的载冷蓄热型PCMs质量配比为55.39:107.38，相变潜热为231.17 J/g，在低温相变材料中蓄热性能较高。(2)开展载冷蓄热PCMs的温度巡检和差式扫描量热试验，其在冻融过程放热曲线和吸热曲线均为单峰型，表明在冻融环境中能形成良好共晶，蓄热性质稳定；且蓄热和放热持续时间长，具有明显的削峰和填谷效应，可以较好地延缓和降低寒区工程在低温环境中因冻胀和融化所产生的损伤。(3)所研制的PCMs经历300次相变循环后，官能团波数与透射率间的变化曲线和DSC曲线基本一致，相变温度最...
围岩保温是防治寒区隧道工程冻害发生的关键，主动保持围岩热平衡，对于寒区隧道冻害防控具有重要意义。提出相变蓄能主动式冻害防控新思路，基于相变载体构建寒区隧道围岩控温体系，建立载冷蓄热型相变材料(phase change materials PCMs),相场模型，推导相变载体固液相变的数学方程和PCMs最佳相变温度计算公式。按照相变潜热最大、相变持续时间最久的原则，研制适用于寒区隧道工程的PCMs材料，并开展载冷蓄热PCMs在冻融环境下热物性、耐久性和控温性测试，试验结果表明：(1)所研制的以正癸酸与正癸醇为组分的载冷蓄热型PCMs质量配比为55.39:107.38，相变潜热为231.17 J/g，在低温相变材料中蓄热性能较高。(2)开展载冷蓄热PCMs的温度巡检和差式扫描量热试验，其在冻融过程放热曲线和吸热曲线均为单峰型，表明在冻融环境中能形成良好共晶，蓄热性质稳定；且蓄热和放热持续时间长，具有明显的削峰和填谷效应，可以较好地延缓和降低寒区工程在低温环境中因冻胀和融化所产生的损伤。(3)所研制的PCMs经历300次相变循环后，官能团波数与透射率间的变化曲线和DSC曲线基本一致，相变温度最...
围岩保温是防治寒区隧道工程冻害发生的关键，主动保持围岩热平衡，对于寒区隧道冻害防控具有重要意义。提出相变蓄能主动式冻害防控新思路，基于相变载体构建寒区隧道围岩控温体系，建立载冷蓄热型相变材料（phase change materials, PCMs）的相场模型，推导相变载体固液相变的数学方程和PCMs最佳相变温度计算公式。按照相变潜热最大、相变持续时间最久的原则，研制适用于寒区隧道工程的PCMs材料，并开展载冷蓄热PCMs在冻融环境下热物性、耐久性和控温性测试，试验结果表明：（1）所研制的以正癸酸与正癸醇为组分的载冷蓄热型PCMs质量配比为55.39∶107.38，相变潜热为231.17 J/g，在低温相变材料中蓄热性能较高。（2）开展载冷蓄热PCMs的温度巡检和差式扫描量热试验，其在冻融过程中放热曲线和吸热曲线均为单峰型，表明在冻融环境中能形成良好共晶，蓄热性质稳定；且蓄热和放热持续时间长，具有明显的削峰和填谷效应，可以较好地延缓和降低寒区工程在低温环境中因冻胀和融化所产生的损伤。（3）所研制的PCMs经历300次相变循环后，FTIR曲线和DSC曲线基本一致，相变温度最大偏差为0.0...
相变微胶囊（MPCM）具有出色的温度调节能力，将其集成到注浆材料中加固围岩地层，可有效缓解隧道冻害。为了获得具有优异工作性能和力学性能的相变微胶囊水泥注浆材料，采用正交试验研究了水胶比、MPCM掺量、硅灰掺量和速凝剂掺量对复合水泥基注浆材料的影响，并基于多元线性回归模型进行配合比优化。结果表明：（1）水胶比由0.6增至0.9，浆体流动度提高87.25%；硅灰掺量为15%时可使析水率降低91.07%;1.5%速凝剂掺量可使初凝和终凝时间分别缩短22.35%和27.55%；掺入MPCM后会对浆体可注性产生不利影响；（2）随着水胶比和MPCM掺量增加，复合材料抗压和抗折强度最高分别下降34.10%和41.67%，而硅灰掺量为10%时其力学强度达到最高；经过100次冻融循环后，与未掺MPCP的复合材料相比，10%MPCM掺量可使其抗压强度比值提高了86.02%，抗冻性能最佳；（3）MPCM颗粒可与周围胶凝材料紧密黏结形成致密结构，但较大掺量的MPCM易聚集而使孔隙率增加；MPCM的热调节能力可使水化凝胶在冻融循环下保持结构完整性；（4）0.7水胶比、10%掺量硅灰和1.5%掺量速凝剂的注浆材料...
相变微胶囊（MPCM）具有出色的温度调节能力，将其集成到注浆材料中加固围岩地层，可有效缓解隧道冻害。为了获得具有优异工作性能和力学性能的相变微胶囊水泥注浆材料，采用正交试验研究了水胶比、MPCM掺量、硅灰掺量和速凝剂掺量对复合水泥基注浆材料的影响，并基于多元线性回归模型进行配合比优化。结果表明：（1）水胶比由0.6增至0.9，浆体流动度提高87.25%；硅灰掺量为15%时可使析水率降低91.07%;1.5%速凝剂掺量可使初凝和终凝时间分别缩短22.35%和27.55%；掺入MPCM后会对浆体可注性产生不利影响；（2）随着水胶比和MPCM掺量增加，复合材料抗压和抗折强度最高分别下降34.10%和41.67%，而硅灰掺量为10%时其力学强度达到最高；经过100次冻融循环后，与未掺MPCP的复合材料相比，10%MPCM掺量可使其抗压强度比值提高了86.02%，抗冻性能最佳；（3）MPCM颗粒可与周围胶凝材料紧密黏结形成致密结构，但较大掺量的MPCM易聚集而使孔隙率增加；MPCM的热调节能力可使水化凝胶在冻融循环下保持结构完整性；（4）0.7水胶比、10%掺量硅灰和1.5%掺量速凝剂的注浆材料...
相变微胶囊（MPCM）具有出色的温度调节能力，将其集成到注浆材料中加固围岩地层，可有效缓解隧道冻害。为了获得具有优异工作性能和力学性能的相变微胶囊水泥注浆材料，采用正交试验研究了水胶比、MPCM掺量、硅灰掺量和速凝剂掺量对复合水泥基注浆材料的影响，并基于多元线性回归模型进行配合比优化。结果表明：（1）水胶比由0.6增至0.9，浆体流动度提高87.25%；硅灰掺量为15%时可使析水率降低91.07%;1.5%速凝剂掺量可使初凝和终凝时间分别缩短22.35%和27.55%；掺入MPCM后会对浆体可注性产生不利影响；（2）随着水胶比和MPCM掺量增加，复合材料抗压和抗折强度最高分别下降34.10%和41.67%，而硅灰掺量为10%时其力学强度达到最高；经过100次冻融循环后，与未掺MPCP的复合材料相比，10%MPCM掺量可使其抗压强度比值提高了86.02%，抗冻性能最佳；（3）MPCM颗粒可与周围胶凝材料紧密黏结形成致密结构，但较大掺量的MPCM易聚集而使孔隙率增加；MPCM的热调节能力可使水化凝胶在冻融循环下保持结构完整性；（4）0.7水胶比、10%掺量硅灰和1.5%掺量速凝剂的注浆材料...
相变微胶囊（MPCM）具有出色的温度调节能力，将其集成到注浆材料中加固围岩地层，可有效缓解隧道冻害。为了获得具有优异工作性能和力学性能的相变微胶囊水泥注浆材料，采用正交试验研究了水胶比、MPCM掺量、硅灰掺量和速凝剂掺量对复合水泥基注浆材料的影响，并基于多元线性回归模型进行配合比优化。结果表明：（1）水胶比由0.6增至0.9，浆体流动度提高87.25%；硅灰掺量为15%时可使析水率降低91.07%;1.5%速凝剂掺量可使初凝和终凝时间分别缩短22.35%和27.55%；掺入MPCM后会对浆体可注性产生不利影响；（2）随着水胶比和MPCM掺量增加，复合材料抗压和抗折强度最高分别下降34.10%和41.67%，而硅灰掺量为10%时其力学强度达到最高；经过100次冻融循环后，与未掺MPCP的复合材料相比，10%MPCM掺量可使其抗压强度比值提高了86.02%，抗冻性能最佳；（3）MPCM颗粒可与周围胶凝材料紧密黏结形成致密结构，但较大掺量的MPCM易聚集而使孔隙率增加；MPCM的热调节能力可使水化凝胶在冻融循环下保持结构完整性；（4）0.7水胶比、10%掺量硅灰和1.5%掺量速凝剂的注浆材料...
文章以某寒区大型水利枢纽工程为背景，针对堆石坝心墙相变砾质土在严寒环境下的性能退化问题开展研究。通过室内试验和数值模拟，分析了冻融循环对相变砾质土物理力学性质的影响。在此基础上，提出了材料改良和施工工艺优化方案，包括优化级配结构、添加膨润土和纤维材料、改善热学性质、采用分层填筑和复合压实技术等。结果表明：改良后的材料抗冻性能得到提升，强度降低幅度减小55.8%,渗透系数增幅降低79.2%,冻胀率降低57.1%。
文章以某寒区大型水利枢纽工程为背景，针对堆石坝心墙相变砾质土在严寒环境下的性能退化问题开展研究。通过室内试验和数值模拟，分析了冻融循环对相变砾质土物理力学性质的影响。在此基础上，提出了材料改良和施工工艺优化方案，包括优化级配结构、添加膨润土和纤维材料、改善热学性质、采用分层填筑和复合压实技术等。结果表明：改良后的材料抗冻性能得到提升，强度降低幅度减小55.8%,渗透系数增幅降低79.2%,冻胀率降低57.1%。