摘要：中国西北非耕地地区面积辽阔,日光温室的应用可以增加耕地面积,对于保障国家粮食安全、缓解经济作物与粮食作物争地矛盾具有重大的战略意义。该文提出一种在西北非耕地地区建造日光温室用的相变固化剂,研究其添加进土壤后相变固化土的力学及热性能,并结合微观结构揭示其固化机理。研究设计2种相变固化剂掺量（5%和10%）,分析不同掺量处理风沙土和戈壁土后的力学性能、热性能以及固化机理。抗压强度试验结果表明,5%和10%相变固化剂掺量的风沙土和戈壁土的抗压强度均有较大幅度的提高,10%相变固化剂掺量的风沙土试块平均抗压强度为3.208 MPa,约为5%掺量试块强度的2倍（P〈0.01）。10%相变固化剂掺量的戈壁土试块平均抗压强度为3.671 MPa,约为5%掺量试块强度的1.5倍（P〈0.01）。差示扫描量热法测试结果表明,考虑墙体温度〉0℃的实际状况,5%相变固化剂掺量风沙土吸热量和放热量分别为28.16和29.89 J/g,5%相变固化剂掺量戈壁土吸热量和放热量分别为13.55和12.69 J/g。10%相变固化剂掺量的风沙土与戈壁土吸、放热量均与5%掺量同一类型土壤的吸、放热量相差甚微。扫描电子显微镜观察结果从微观方面解释了相变固化土强度提高和高效蓄放热的机理。该文从试验角度证明5%掺量相变固化剂的风沙土或戈壁土具有作为日光温室墙体的建筑结构和储能主体材料的潜力,在西北非耕地地区将会有较好的应用前景。

关键词：相变材料 土壤 温室 固化剂 抗压强度 

单位：西北农林科技大学园艺学院; 农业部西北设施园艺工程重点实验室; 杨凌712100