[發明專利]一種相變儲能調溫泡沫混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202010946107.0
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112028572A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 陳志純;李應權;扈士凱;楊冬蕾;韓磊;王欣宇;甘向晨;陳嘉宇
• 申請（專利權）人: 陳志純
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/06;C04B38/02;C04B24/36;C04B24/24;B28C5/40;B28C5/38;B28B1/52;B28B1/50;C04B111/40
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本發明公開了一種相變儲能調溫泡沫混凝土及其制備方法，所述相變儲能調溫泡沫混凝土包括100～500份相變儲能顆粒、800～1000份普硅水泥、0～100份快硬水泥、0～300份填料、5～10份促發劑、5～10份纖維、0.5～1份調凝劑、2～6份穩泡劑、20～60份防水劑、400～700份水、30～100份發泡劑。其制備方法包括以下步驟：S1、制備相變儲能顆粒；S2、將普硅水泥、快硬水泥、填料、相變儲能顆粒、促發劑、纖維、調凝劑、穩泡劑、防水劑混合，加入水，混合攪拌2～4分鐘，再加入發泡劑，攪拌5～15秒，然后倒入模具靜置發泡1～24小時；S3、發泡結束后進行脫模、養護即得到相變儲能調溫泡沫混凝土。

技術領域

本發明涉及混凝土領域，尤其涉及一種相變儲能調溫泡沫混凝土及其制備方法。

背景技術

節能減排是我國的基本國策，建筑節能是重中之重。目前，我國既有建筑約430億平方米，95％以上是高能耗建筑；每年城鄉新建建筑面積近20億平方米，其中80％以上為高耗能建筑。我國建筑物的保溫隔熱性能普遍很差，單位面積采暖能耗約為發達國家的2～4倍，我國建筑取暖一般以燃煤為主，據統計每年采暖燃煤要排放二氧化碳1.9億噸，排放二氧化硫300萬噸，嚴重污染空氣、破壞人類生存環境。

建筑保溫材料是實現建筑節能的基礎，雖然我國的墻體保溫材料種類很多，但各種材料都有各自的優缺點，難以盡如人意。最常用的有機保溫材料易燃、易老化、耐久性差，引起的安全事故頻發。因此，需要加大力度開發防火安全型、且與建筑物同壽命的保溫材料。而能達到與建筑物同壽命的保溫材料則應從無機材料或者以無機材料為主體的復合保溫材料中尋找答案。

泡沫混凝土，特別是以普通硅酸鹽水泥為主、輔助多種材料、通過化學發泡方式制成的低密度泡沫混凝土，具有導熱系數較小，強度較高、吸水率低等優點，是一種輕質保溫、防火安全、節能環保、低碳利廢、低吸水率、高粘接力、性價比高、耐久性好的防火安全型無機建筑保溫材料，符合公安部、住建部《民用建筑外保溫系統防火暫行規定》(公通字)〔2009〕46號文和公安部《關于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監督管理有關要求的通知》公消[2011]65號文的要求，適用于外墻保溫及其防火隔離帶，滿足了建筑市場的對防火安全型保溫材料的急迫需要。可在實現建筑節能率65％的同時，保證防火安全和使用壽命，是一種市場急需的防火安全型保溫材料。

泡沫混凝土雖已大規模應用在建筑施工當中，取得較好的建筑節能保溫效果，然而這種泡沫混凝土材料在保溫性能上仍略弱于傳統有機保溫材料，特別是在三北地區的建筑保溫應用上，需要使用較大厚度的泡沫混凝土材料方能達到理想保溫效果。因此需要在現有的泡沫混凝土材料基礎上進行改進，進一步降低材料導熱系數，提高保溫效果，使其在保持安全防火優勢的基礎上達到并超過傳統有機保溫材料的保溫性能。此外泡沫混凝土輕質多孔，應用于建筑圍護結構時還有熱容小、蓄熱差的缺點，造成室內熱舒適性較差，制約了它的進一步推廣使用。因此不但需要提高泡沫混凝土保溫性能，還需要提高其蓄熱能力和調溫能力，與相變材料復合是達到這一目標的有效技術措施。

相變材料是指隨溫度變化而改變形態并能提供潛熱的物質。以固～液相變為例，相變材料由固態變為液態或由液態變為固態的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。相變材料具有在一定溫度范圍內改變其物理狀態的能力。在加熱到熔化溫度時，就產生從固態到液態的相變，熔化的過程中，相變材料吸收并儲存大量的潛熱；當相變材料冷卻時，儲存的熱量在一定的溫度范圍內要散發到環境中去，進行從液態到固態的逆相變。在這兩種相變過程中，所儲存或釋放的能量稱為相變潛熱。物理狀態發生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫度平臺，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當大。將相變材料用于保溫隔熱時，就是利用相變材料的這個特性，在相變溫度附近有效吸收或釋放熱量，降低了材料的熱通量，宏觀上表現為材料的保溫隔熱效果，可以用當量導熱系數來衡量。