[发明专利]一种复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料及其制备方法

说明书

本发明属于混凝土材料技术领域，公开了一种复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料及其制备方法，所述复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料按重量份计，由以下原料制备而成：普通硅酸盐水泥100份；石灰岩337份；河砂190份；自来水40份；定形复合相变材料20份。所述复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料的制备方法包括以下步骤：按照配合比称取各原料；将定形复合相变材料与河砂一同倒入搅拌机，预先搅拌；再加入硅酸盐水泥、石灰岩和自来水进行拌合，即得复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料。本发明所述相变混凝土材料可以在一定程度上延缓表面开始凝冰的时间，从而达到抗凝冰的效果。

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，尤其涉及一种复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料及其制备方法。

背景技术

目前，部分地区冬季道路表面易产生凝冰现象，薄冰使路面摩擦系数降低，对行车安全造成极大隐患，科学有效的路面除冰雪技术的开发研究和应用推广具有非常重要的社会经济价值。

相变材料(phasechangematerials,PCM)又称相变储能材料，属于能源材料的范畴，指能被利用其在物态变化时所吸收(放出)的大量热能用于能量储存的材料。材料的相变过程往往伴随能量的吸收和释放，这部分能量被称为相变潜热，具有很好的应用价值。相变材料应用于水泥路面从而主动调节路面温度切实可行，其应用前景广阔且对环境友好。水泥路面在使用过程中要经受交通荷载反复作用、气候条件变化等外界因素的影响，需考虑铺设的施工工艺。因此，对应用于水泥路面中的相变材料性能要求较高。现有单一脂肪酸材料无法满足相变温度的需求。因此，亟需一种新的复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料，以解决现有技术问题，满足建筑所需。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有单一脂肪酸材料的相变温度随碳原子个数增加呈规律性变化，其温度介于-10℃～35℃之间，无法满足相变温度(0～5℃)的需求不适宜作为抗凝冰相变材料。

解决上述技术问题的难度：确定脂肪二元酸相变体系理论最低共熔点，制备二元相变体系，探究复配脂肪酸的长期使用性能。

解决上述技术问题的意义：复配脂肪酸的相变温度适宜，稳定性良好，可作为抗凝冰相变材料制备低温相变混凝土。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料，所述复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料按重量份计，由以下原料制备而成：

硅酸盐水泥100份；石灰岩337份；河砂190份；自来水40份；定形复合相变材料(PCMs)20份。

本发明的另一目的在于提供一种复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一，按照配合比称取各原料；

步骤二，将定形复合相变材料与河砂一同倒入搅拌机，预先搅拌；

步骤三，再加入硅酸盐水泥、石灰岩和自来水进行拌合，即得复配脂肪酸低温相变水泥混凝土材料。

进一步，所述定形复合相变材料的制备方法为：

(1)二元相变体系的制备：

1)原料组成成分及质量比为：正辛酸和正癸酸1：1；

2)具体操作是：按配方混合原料于烧杯中，并置于60℃水浴环境，以200r/min搅拌15min，得到辛酸-癸酸共熔物。

(2)膨胀石墨的制备：

将可膨胀石墨置于烘箱中，100℃干燥2个小时，取出薄铺于坩埚中，将坩埚置于900℃马弗炉中煅烧60s，取出冷却，即制备出膨胀完全的膨胀石墨。