相變儲(chǔ)能混凝土具有儲(chǔ)能蓄熱的功能,將其運(yùn)用到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中可以將環(huán)境中的熱量以相變的形式進(jìn)行吸收和釋放,從而維持室內(nèi)溫度的相對(duì)穩(wěn)定,提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度,降低建筑能耗。選取月桂醇作為相變材料,膨脹珍珠巖作為吸附材料。選擇常壓浸泡吸附法和真空浸泡吸附法作為相變儲(chǔ)能骨料的制備方法,采用不同質(zhì)量比的月桂醇與膨脹珍珠巖混合來制作不同吸附率的相變儲(chǔ)能骨料;通過滲漏性試驗(yàn)和相變循環(huán)試驗(yàn)確定月桂醇的合理吸附率;選擇濕裹水泥粉封裝法和硅酸鈣外殼封裝法對(duì)相變儲(chǔ)能骨料進(jìn)行封裝。選用粉煤灰陶粒和頁(yè)巖陶粒制作不同設(shè)計(jì)強(qiáng)度的輕骨料混凝土作為基準(zhǔn)混凝土。分別摻入5%、10%、15%和20%的未封裝和封裝后的相變儲(chǔ)能骨料制備相變儲(chǔ)能混凝土,通過混凝土立方體抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)探究骨料摻量、骨料的封裝和月桂醇相態(tài)對(duì)混凝土拉壓性能的影響。通過導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試探究骨料摻量、骨料的封裝和月桂醇相態(tài)對(duì)混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的影響。通過相變循環(huán)試驗(yàn)探究不同循環(huán)次數(shù)對(duì)相變儲(chǔ)能混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。通過進(jìn)行不同吸附方式、時(shí)間和溫度的吸附率試驗(yàn)得出:常壓浸泡下合理的吸附時(shí)間和溫度分別為4 h和50℃;

以膨脹珍珠巖和微珠保溫砂巖為對(duì)象,通過實(shí)驗(yàn)法獲得了不同骨料級(jí)配下膨脹?；⒅闊o機(jī)保溫砂漿,并分析研究了材料的吸水特性、保溫骨料、纖維用量等變量對(duì)無機(jī)保溫砂漿的使用性能的影響。結(jié)果表明,隨玻化微珠摻量的增加,無機(jī)保溫砂漿干密度不斷增加,孔隙率表現(xiàn)出先下降后上升的變化趨勢(shì),當(dāng)m(膨脹珍珠巖)∶m(玻化微珠)為1∶1.5時(shí),孔隙率小,小值為0.236。當(dāng)保溫骨料為60%,可分散乳膠粉為3.8%,纖維素醚摻量為0.25%,引氣劑用量為0.028%時(shí),無機(jī)保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)、強(qiáng)度和干密度值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。我國(guó)印染行業(yè)在近年來迅速發(fā)展,廢水排放量也日益增加。這類廢水顏色強(qiáng)烈、毒性高、底物濃度高,其中間代謝產(chǎn)物降解性差、可致突變和致強(qiáng),對(duì)人體健康、水生生物生存以及自然水體環(huán)境存在巨大的危害。因此,能夠安全地、有效地降解染料廢水是目前水體修復(fù)的一大研究熱點(diǎn)。而納米零價(jià)鐵作為高效的環(huán)境修復(fù)材料,被廣泛地應(yīng)用于水體和土壤污染修復(fù)。本文的研究中,制備了兩種納米零價(jià)鐵:利用葡萄籽提取液綠色合成納米零價(jià)鐵（GS-nZVI）和以膨脹珍珠巖作為載體制備了負(fù)載型納米零價(jià)鐵（P-nZVI）,針對(duì)偶氮混合染料（酸性大紅與甲基橙）進(jìn)行降解研究。（1）綠色合成納米零價(jià)鐵聯(lián)用H2O2降解混合染料的研究。使用葡萄籽提取液綠色合成的納米零價(jià)鐵為類芬頓反應(yīng)的催化劑降解混合染料。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）和傅里葉紅外光譜（FTIR）技術(shù)對(duì)催化降解混合染料反應(yīng)前后的綠色合成納米零價(jià)鐵進(jìn)行表征分析。

隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展,能源問題日益凸顯。住建部科技司稱,我國(guó)建筑能耗的比例會(huì)隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展達(dá)到35%。建筑能耗影響著國(guó)家資源的有效利用和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,鑒于建筑節(jié)能是降低建筑能耗的主要措施,我國(guó)發(fā)布多項(xiàng)與建筑節(jié)能相關(guān)的法律條令。本文結(jié)合世界前沿課題,以導(dǎo)熱系數(shù)極低的物質(zhì)氣凝膠為研究對(duì)象,使其與膨脹珍珠巖復(fù)合,制成氣凝膠膨脹珍珠巖。對(duì)比級(jí)配與非級(jí)配氣凝膠膨脹珍珠巖膠凝材料的傳熱性能,建立數(shù)值模型模擬氣凝膠膨脹珍珠巖的粒徑級(jí)配在傳熱中的作用,推導(dǎo)出氣凝膠膨脹珍珠巖膠凝材料的傳熱規(guī)律。根據(jù)氣凝膠膨脹珍珠巖的特性研制建筑保溫材料,測(cè)試這種新型保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)和力學(xué)性能。計(jì)算太原地區(qū)氣象參數(shù)下氣凝膠膨脹珍珠巖保溫材料圍護(hù)建筑的年制熱制冷能耗值為57.45 kWh/m2,與普通圍護(hù)建筑109.90kWh/m2相比,實(shí)現(xiàn)能耗的大幅降低。本文研究的具體內(nèi)容如下:(1)使用不同硅源、酸堿催化劑和改性置換劑研制低導(dǎo)熱氣凝膠。對(duì)制得二氧化硅氣凝膠進(jìn)行表征,比較測(cè)試結(jié)果,研究硅源種類、酸堿催化劑、凝膠時(shí)間、硅源試劑與去離子水的體積比、改性置換液的組成和比例對(duì)氣凝膠性能的影響。

膨脹珍珠巖保溫板具有保溫隔熱、輕質(zhì)不燃的優(yōu)良性能,在建筑外墻保溫中具有較好的應(yīng)用前景。目前各種膨脹珍珠巖保溫板之間的主要區(qū)別在于膠結(jié)劑的不同,由于所采用的傳統(tǒng)膠結(jié)劑在其性能上具有一定的局限性,會(huì)導(dǎo)致制備出的膨脹珍珠巖保溫板強(qiáng)度偏低,導(dǎo)熱系數(shù)偏高,一定程度上限制著膨脹珍珠巖保溫板在大范圍推廣應(yīng)用。微生物礦化沉積技術(shù)作為一種新型的生物質(zhì)膠結(jié)劑制備方法,礦化沉積碳酸鈣可以有效地膠結(jié)膨脹珍珠巖顆粒,從而提高膨脹珍珠巖保溫板的強(qiáng)度。因此,本課題組提出將微生物礦化方法與輕質(zhì)、多孔、價(jià)格低廉的膨脹珍珠巖結(jié)合,采用微生物礦化來增強(qiáng)膨脹珍珠巖保溫板的性能。本文對(duì)微生物KJ01的礦化沉積效率及將微生物礦化增強(qiáng)膨脹珍珠保溫板的性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并通過電鏡掃描和物相分析的方法對(duì)其進(jìn)行微觀機(jī)理分析,主要工作如下:（1）首先對(duì)微生物KJ01脲酶的活性及礦化沉積的效率進(jìn)行了研究,考察了培養(yǎng)基pH值、培養(yǎng)基的接種量、尿素激發(fā)劑的摻量、培養(yǎng)溫度及培養(yǎng)時(shí)間對(duì)微生物KJ01脲酶活性的影響;然后對(duì)影響微生物KJ01礦化沉積效率的因素進(jìn)行了試驗(yàn)分析,研究了環(huán)境溫度、礦化沉積的時(shí)間、菌液濃度、尿素濃度、鈣離子的濃度及無機(jī)鈣源對(duì)