地源熱泵系統(tǒng)實際就是用于填充地下?lián)Q熱器與地層之間的填充材料，最佳的是將在鉆孔過程中所排出的地層的土或巖石進行回填，以獲得與地層相一致的導(dǎo)熱性能。但是由于施工過程的影響，這些排出的巖土體受到了擾動，已經(jīng)發(fā)生了本質(zhì)性的改變，不具有與原有地層參數(shù)相同的性能，所以這種做法具有很強的局限性。一般來講，回填材料可以用與地層相近的材料，如膨潤土、水泥、砂等充填、夯實。這樣既方便又有效，而且已經(jīng)在許多工程案例中得到了有效的利用。

直接采用膨潤土與水泥混合，它們成型后，具有很強的可塑性。而且由于膨潤土自身的吸水膨脹性，這種情況下形成的塊一段時間后,由于失水產(chǎn)生嚴重收縮并開始出現(xiàn)大量的裂縫而無法測量其導(dǎo)熱系數(shù)。所以在實際工程應(yīng)用中,直接采用這兩種物質(zhì)混合，不適于用作回填材料。

膨潤土中加入一定量的細砂后的混合物，導(dǎo)熱系數(shù)隨著砂的加入量的增加而呈現(xiàn)非線性增加，但隨著砂的加入量的增加 , 其施工難度受到一定的影響。并且它的養(yǎng)護時間對導(dǎo)熱系數(shù)也有一定的影響 , 隨著養(yǎng)護時間的增加，導(dǎo)熱系數(shù)往往呈增加的趨勢。

對水泥、砂作為回填料進行實驗研究，采用水泥和砂作為基料 ,由于水泥含有大量礦物成分而且砂的主要組成成分為 SiO2，其導(dǎo)熱系數(shù)明顯提高?；靥钔恋膶?dǎo)熱系數(shù)隨著含砂量的增加而增加 ,當采用膨潤土與砂配合進行導(dǎo)熱系數(shù)的測量時發(fā)現(xiàn)，當砂的置換率增加時，其導(dǎo)熱系數(shù)也隨之增大。但當砂的置換率過高(超過 80 %)時 , 其可泵性(施工難度)受到了一定的限制。

由于膨潤土具有很強的吸水膨脹性 ，失水后出現(xiàn)大量的裂縫以及空隙 , 嚴重影響了其導(dǎo)熱系數(shù)且一般在 016～019W/ m· K, 所以不適合于單獨用做回填材料。在所有的回填材料中 ,以水泥膨潤土在飽和狀態(tài)下最低 ,所以實際應(yīng)用中 ,推薦使用非飽和態(tài)。

導(dǎo)熱系數(shù)是隨著W/ C 值的減少而增大；當回填材料中的含水量超過了基料水解所需的含水量時,回填材料將會失水而產(chǎn)生一些空隙,降低導(dǎo)熱系數(shù)；回填材料中使用大顆粒的骨料(比如砂)是提高其導(dǎo)熱系數(shù)的一個有效的辦法：一方面它可以降低回填材料失水后的收縮、開裂，但另一方面必須考慮回填材料的可泵性(費用增加)。

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