[發明專利]一種填充石膏基相變材料的復合砌塊

無效

• 申請號: 201410660954.5
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104453065A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 張源
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: E04C1/00
• 分類號: E04C1/00;E04C1/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種填充石膏基相變材料的復合砌塊。

背景技術

由于熱阻和熱容的作用，溫度波與熱流波通過建筑圍護結構時會產生衰減和延遲。目前，建筑圍護結構通常采用傳統的有機保溫隔熱材料以滿足建筑節能規范對于圍護結構熱阻的要求。盡管這些絕熱材料具有較低的導熱系數值，可以有效地增大圍護結構的熱阻，但它們大多具有安全隱患，使用壽命有限，并且具有較低的熱容值。目前的建筑大量采用框架結構，這種結構的墻體稱為填充墻，它們大多是中空、輕質或中質墻體，其中以混凝土空心砌塊墻體居多。中空、輕質結構會使整個墻體的熱容值較低，造成墻體內表面隨著外界溫度、熱流的波動而產生較大幅度的溫度、熱流波動，從而加劇室內空氣溫度的波動，降低室內舒適度；同時，導致室內空調設備的頻繁啟閉或不能較長時間地保持在穩定工況下運行；由于空調設備在啟動階段以及非穩定工況運行時耗能較高，便增加了空調系統的能耗。

相變材料在發生相變時具有明顯的蓄熱效應，可以吸收或釋放大量潛熱，而自己本身的溫度變化不大。將相變材料合理地運用到空心砌塊墻體中，可以使室內溫度波動更加平穩，從而提高室內舒適度、降低空調系統的能耗。當前，已有一些學者、工程師采用將相變材料加入空心砌塊的做法，以提高建筑外墻的熱容值；然而，他們對相變材料復合砌塊內部結構形式的設計在很大程度上依賴于傳統空心砌塊的設計經驗，并沒有對復合相變材料的空心砌塊的熱工性能影響因素進行系統地分析，這就使設計得到的相變材料復合砌塊在材料選用、孔型配置以及氣候適應性上存在諸多不合理因素，不能在較高水平上發揮出相變材料的特點和優勢。

發明內容

本發明是為了提供一種填充石膏基相變材料的復合砌塊，以解決傳統輕質混凝土空心砌塊由于提高保溫性能而使建筑外墻的熱容降低以及力學性能的不足、解決現有的相變材料復合空心砌塊在構型與材料使用方面的不合理因素而導致復合砌塊的熱工性能不能較好發揮等問題，從而提高建筑室內的熱舒適性，降低建筑總體能耗。

為實現上述發明目的，本發明填充石膏基相變材料復合砌塊可采用如下技術方案：

一種填充石膏基相變材料的復合砌塊，

所述砌塊本體內設置5~7個豎向矩形盲孔，所述各盲孔規格相同且并排布置，孔的長邊方向與砌塊厚度方向一致；

所述砌塊本體采用輕集料混凝土，所述盲孔底部的坐漿厚度為5mm～15mm，且所述盲孔內均填充石膏基相變材料。

所述盲孔（2）的數量為偶數時，砌塊本體（1）中心兩盲孔之間的孔間隙為a、砌塊長度方向上兩個邊肋的寬度分別為b、c，所述a=b=c；其余各盲孔之間的孔間隙為d，砌塊厚度方向上兩個邊肋的寬度分別為e、f，所述d=e=f；所述a/d=5:4～3:2。

所述盲孔（2）的數量為奇數時，砌塊本體（1）中心盲孔與兩側盲孔之間的孔間隙為g，砌塊長度方向上兩個邊肋的寬度分別為m、n，所述g=m=n；其余各盲孔之間的孔間隙為p，砌塊厚度方向上兩個邊肋的寬度分別為h、i；所述p=h=i；所述g/p=?a/d=5:4～3:2。

復合砌塊的本體材料根據當地實際情況，因地制宜地選用粉煤灰陶粒混凝土、頁巖渣混凝土、浮石混凝土、巖棉混凝土、膨脹珍珠巖混凝土或摻有其它保溫材料的混凝土。

根據所在地區氣候條件的不同，該復合砌塊內的相變材料也不同，它們分別是十水合硫酸鈉（嚴寒地區）、六水合二硝酸鋅（寒冷地區、夏熱冬暖地區）、十二水合磷酸氫二鈉（夏熱冬冷地區）、正十八烷（溫和地區）；這些相變材料均具有較高的相變潛熱，并且導熱系數均處于0.3?W·m^-1·K^-1～0.7?W·m^-1·K^-1范圍內，有利于相變材料性能的發揮。

根據所需的總潛熱量，即所需的相變材料量的不同，可使石膏粉與相變材料在質量比為10:2到10:8的范圍內摻水均勻混合制成石膏基復合相變材料。

與已有技術相比，本發明填充石膏基相變材料復合砌塊的有益效果及產生效果的原因是：

1、將砌塊內的數個矩形孔豎向、并排布置，可為熱流進入孔內的相變材料提供6～8條路徑，有利于相變材料充分地蓄存和釋放經過空心砌塊的熱流，提高復合砌塊中相變材料的使用效率，從而更加有利于提高建筑室內的舒適度，降低建筑能耗。

2、增加復合砌塊中肋與邊肋的寬度，保證了空心砌塊具有足夠的力學性能。