能量樁混凝土配合比試驗與儲熱數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2020-05-31 09:45
【摘要】:隨著科技的發(fā)展、時代的進步,能源資源消耗高、利用效率低。最大限度地保護資源,保護環(huán)境和減少污染,與自然共生的意識逐漸增強,越來越多的節(jié)能技術也應運而生。地埋管地源熱泵技術是利用地下淺能的一種新形式,其具有利用可再生能源的優(yōu)勢。當建筑物使用樁基礎和地源熱泵時,使用能量樁替代一部分鉆孔換熱逐漸成為了一種趨勢;炷聊芰繕都夹g是將換熱管埋入樁基礎中,與地源熱泵系統(tǒng)相連,使之與周圍土壤交換熱量。在工程上,可以縮短工期、減少造價。本文采用試驗研究和數(shù)值模擬相結合的方法,對混凝土能量樁進行了系統(tǒng)研究。由于混凝土能量樁技術是利用了樁基部分,所以為了保證既能使混凝土能量樁有較好的導熱性,同時也要保證其力學性能不變。本文首先根據(jù)已知條件和規(guī)范確定了普通C30混凝土的原始配合比,進行相關的力學驗證。通過改變配合比提高混凝土導熱性的角度出發(fā),分析對比12種不同工況,通過試驗數(shù)據(jù)研究得出混凝土高導熱性最優(yōu)配合比。對比A、B、C三組試驗數(shù)據(jù),分析得出鋼纖維含量和鐵礦砂置換率對樁基部分材料的導熱系數(shù)的影響。普通C30混凝土的導熱系數(shù)為1.27 W/m?k,當鋼纖維含量增加到3%時,比普通混凝土提高了27%,為1.74 W/m?k。當鐵礦砂置換率不同時,當鐵礦砂置換率為100%時,比原始的C30混凝土導熱系數(shù)提高了113%,為2.70 W/m?k。對混凝土能量樁連續(xù)儲熱進行ABAQUS模擬,對比分析不同天數(shù)、不同土體、不同樁徑的溫度場云圖。對比200mm,300mm,400mm樁徑的混凝土能量樁,得出樁徑400mm的能量樁換熱量最大。對比能量樁處在不同土體中的換熱量,在巖石中的換熱量最大,其次是砂土,最后是粘土。同時模擬了幾種樁間距下不同巖土體中的能量樁群樁,對比分析能量樁3倍樁徑、3.5倍樁徑、4倍樁徑的溫度場云圖,且在巖石中4倍樁徑的能量樁換熱量最高。得出隨著樁間距的增加,熱干擾逐漸減弱,樁周土換熱量和能量樁間距呈正相關。
【圖文】:
圖 2-1 剪切型鋼纖維Figure 2-1 Shear steel fiber凝土混合物的坍落度基本相同的條件下,劑。減水劑可以改善混凝土混合物流動性效果。當添加減水劑,我們可以優(yōu)先考慮非引氣,從而影響混凝土的強度。通過添加減水得混凝土的水灰比降低,使氣孔率降低,
圖 3-1 坍落度試驗工具Figure 3-1 Slump test tool抗折試塊模具抗壓強度試件采用 100mm×100mm×100mm 三聯(lián)模件是非標準試件,在設計過程中要乘以換算系數(shù),試件采用 100mm×100mm×400mm 塑料模具制作的非標準試件進行抗折試驗時,,需要乘以 0.85 的尺寸
【學位授予單位】:吉林建筑大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TU473.1;TU83
本文編號:2689664
【圖文】:
圖 2-1 剪切型鋼纖維Figure 2-1 Shear steel fiber凝土混合物的坍落度基本相同的條件下,劑。減水劑可以改善混凝土混合物流動性效果。當添加減水劑,我們可以優(yōu)先考慮非引氣,從而影響混凝土的強度。通過添加減水得混凝土的水灰比降低,使氣孔率降低,
圖 3-1 坍落度試驗工具Figure 3-1 Slump test tool抗折試塊模具抗壓強度試件采用 100mm×100mm×100mm 三聯(lián)模件是非標準試件,在設計過程中要乘以換算系數(shù),試件采用 100mm×100mm×400mm 塑料模具制作的非標準試件進行抗折試驗時,,需要乘以 0.85 的尺寸
【學位授予單位】:吉林建筑大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TU473.1;TU83
【參考文獻】
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本文編號:2689664
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