冻融过程中煤渣-相变材料对粉砂土温度分布的影响

唐少容; 刘锦豪; 李昊天; 殷磊; 李娟

doi:10.26974/j.cnki.XBGC.2026.01.008

西北工程技术学报(中英文） ›› 2026, Vol. 25 ›› Issue (01) : 58 -62. DOI: 10.26974/j.cnki.XBGC.2026.01.008

冻融过程中煤渣-相变材料对粉砂土温度分布的影响

唐少容, 刘锦豪, 李昊天, 殷磊, 李娟

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摘要

为了研究相变材料（phase change material,PCM）在冻融过程中对渠道土体温度场的影响和作用机理，分别利用石蜡基PCM和煤渣，制备石蜡基PCM改良土和煤渣-石蜡基PCM改良土，开展相变材料改良土体的单向冻融试验，分析土柱各层温度随着时间的变化。结果表明：改良土各土层间温度梯度减小，升降温速率减缓；冻结结束后，粉砂土土柱整体土层已降至0℃以下，石蜡基PCM改良土土柱距离柱顶约16 cm范围内的土层温度低于0℃，煤渣-石蜡基PCM改良土土柱距离柱顶约8 cm范围内的土层温度低于0℃，土柱顶端达到0℃的时间依次约为13,16,19 h。石蜡基PCM具有延缓土体冻融时间的作用，尤其是利用煤渣进行二次改良后，煤渣大量吸附石蜡基PCM，延迟作用更加明显；加入石蜡基PCM后，外部温度剧烈变化对土层的影响降低，土体温度场被调整得更为均匀。