[發明專利]一種復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010424510.7
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111499311A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 朱洪洲;代思;楊孝思;李夏;唐浩;譚祺琦
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C09K5/06
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明屬于混凝土材料技術領域，公開了一種復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料及其制備方法，所述復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料按重量份計，由以下原料制備而成：普通硅酸鹽水泥100份；石灰巖337份；河砂190份；自來水40份；定形復合相變材料20份。所述復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料的制備方法包括以下步驟：按照配合比稱取各原料；將定形復合相變材料與河砂一同倒入攪拌機，預先攪拌；再加入硅酸鹽水泥、石灰巖和自來水進行拌合，即得復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料。本發明所述相變混凝土材料可以在一定程度上延緩表面開始凝冰的時間，從而達到抗凝冰的效果。

技術領域

本發明屬于混凝土材料技術領域，尤其涉及一種復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料及其制備方法。

背景技術

目前，部分地區冬季道路表面易產生凝冰現象，薄冰使路面摩擦系數降低，對行車安全造成極大隱患，科學有效的路面除冰雪技術的開發研究和應用推廣具有非常重要的社會經濟價值。

相變材料(phasechangematerials,PCM)又稱相變儲能材料，屬于能源材料的范疇，指能被利用其在物態變化時所吸收(放出)的大量熱能用于能量儲存的材料。材料的相變過程往往伴隨能量的吸收和釋放，這部分能量被稱為相變潛熱，具有很好的應用價值。相變材料應用于水泥路面從而主動調節路面溫度切實可行，其應用前景廣闊且對環境友好。水泥路面在使用過程中要經受交通荷載反復作用、氣候條件變化等外界因素的影響，需考慮鋪設的施工工藝。因此，對應用于水泥路面中的相變材料性能要求較高。現有單一脂肪酸材料無法滿足相變溫度的需求。因此，亟需一種新的復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料，以解決現有技術問題，滿足建筑所需。

綜上所述，現有技術存在的問題是：現有單一脂肪酸材料的相變溫度隨碳原子個數增加呈規律性變化，其溫度介于-10℃～35℃之間，無法滿足相變溫度(0～5℃)的需求不適宜作為抗凝冰相變材料。

解決上述技術問題的難度：確定脂肪二元酸相變體系理論最低共熔點，制備二元相變體系，探究復配脂肪酸的長期使用性能。

解決上述技術問題的意義：復配脂肪酸的相變溫度適宜，穩定性良好，可作為抗凝冰相變材料制備低溫相變混凝土。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料及其制備方法。

本發明是這樣實現的，一種復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料，所述復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料按重量份計，由以下原料制備而成：

硅酸鹽水泥100份；石灰巖337份；河砂190份；自來水40份；定形復合相變材料(PCMs)20份。

本發明的另一目的在于提供一種復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

步驟一，按照配合比稱取各原料；

步驟二，將定形復合相變材料與河砂一同倒入攪拌機，預先攪拌；

步驟三，再加入硅酸鹽水泥、石灰巖和自來水進行拌合，即得復配脂肪酸低溫相變水泥混凝土材料。

進一步，所述定形復合相變材料的制備方法為：

(1)二元相變體系的制備：

1)原料組成成分及質量比為：正辛酸和正癸酸1：1；

2)具體操作是：按配方混合原料于燒杯中，并置于60℃水浴環境，以200r/min攪拌15min，得到辛酸-癸酸共熔物。

(2)膨脹石墨的制備：

將可膨脹石墨置于烘箱中，100℃干燥2個小時，取出薄鋪于坩堝中，將坩堝置于900℃馬弗爐中煅燒60s，取出冷卻，即制備出膨脹完全的膨脹石墨。