[发明专利]一种相变储能相变混凝土及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑技术领域，特别涉及一种具有良好保温性能及调温性能的相变储能相变混凝土及制备方法。

背景技术

能源与环境是当前社会所关注的重点问题，随着建筑行业的发展，如何降低建筑能耗以及改善人居环境得到广泛关注。 

泡沫混凝土又称作发泡混凝土。它最为显著的特点是在混凝土内形成气泡孔，使混凝土轻质化和保温、隔热化。与其他温材料相比，泡沫混凝土价格低廉，原料易得，既可快速现浇施工，又可制成各种制品，同时它又具有防火性、隔声性、抗震性、耐侯性，用其作为保温材料，是最合适的选择。

利用相变材料相变进行能量的储存是一项新型环保节能技术。相变储能可以缓解能量浪费是合理利用能源及减轻环境污染的有效途径，也是广义热能系统优化运行重要手段。

随着现代建筑向高层发展，人们越来越多地使用轻质墙体结构。但普通轻质建筑材料的热容小，导致室内温度波动大，室内环境舒适性差，同时也增加了供暖空调系统的负荷，导致建筑能耗上升。为了减少建筑能源消耗，提高室内舒适度，在轻质墙体结构中使用相变材料受到了人们的重视。通过向普通建筑材料中加入相变材料，可制成具有较高热容的轻质建筑材料，称之为相变储能建筑材料。其特点是具有较大的相变潜热，可被动蓄放热，利用相变储能复合材料构筑建筑墙体结构，可以降低室内温度波动，提高舒适度，使建筑供暖空调系统不用或者少用能，减小所需空气处理设备的容量，同时可使空调或供暖系统利用夜间廉价电运行，降低空调或供暖系统的运行费用。

发明内容

本发明的目的是采用廉价的泡沫混凝土制备轻质墙体材料，并且在泡沫混凝土中掺入相变储能材料，提供一种相变储能相变混凝土及制备方法。可以生产具有轻质、防火、隔热、隔音并且可以自动调节室内温度等优异性能的墙体材料。

技术方案:

本发明所述的相变储能泡沫混凝土成分包括胶凝材料、水、外加剂、发泡剂及相变储能材料，其组分为：

原料                           重量份

（1）胶凝材料

       普通硅酸盐水泥                 90份

   快硬硫铝酸盐水泥               10份 

（2）水                           45～60份

（3）外加剂     

  减水剂                     1～1.5份               

       速凝剂                     0.5～1份

   早强剂                     0.5～1份     

（4）相变储能材料                 10～20份  

（5）泡沫：体积（升）占加入水的体积百分比为300%～500%。

其中胶凝材料由普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥组成，快硬硫铝酸盐水泥的质量占胶凝材料总量的10%；水占胶凝材料总质量的45%～60%；外加剂使用了减水剂、速凝剂和早强剂，其质量占胶凝材料总质量的1%～1.5%、0.5%～1%和0.5%～1%；相变储能材料质量占胶凝材料总质量的10%～20%；泡沫（泡沫由发泡机制得）体积占加入水的体积百分比为300%～500%。

所述水泥强度等级为42.5的硅酸盐水泥和快硬硫铝酸盐水泥；

所述减水剂为聚羧酸高效减水剂；

所述速凝剂为HAS高效速凝剂；

所述早强剂为亚硝酸盐早强剂；

所述相变储能材料为相变微胶囊；

所述发泡剂为HT复合发泡剂。

泡沫混凝土的制备过程为：

第一步，按照配比称取各原料。

第二步，按顺序将普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、减水剂、相变微胶囊放入入搅拌锅，略微搅拌后（低速，使物料均匀）加入水，继续低速搅拌2min，然后高速（60～120r/min）搅拌2min。然后静置20～30min，等待泡沫的加入。

第三步，使用发泡机发泡（发泡机中的水不计在水胶比内），所发泡沫以体积为单位。

第四步，重新打开搅拌机，保持低速搅拌的状态下将泡沫加入到水泥拌合物中。加入泡沫的时候采用“两步法”，即第一次加入的泡沫为泡沫总体积的20%～30%，使料浆变稀易于分散。再加入剩余泡沫，高速搅拌2min。最后加入速凝剂和早强剂并保持高速搅拌30s。