CN100363291C - 地热节能材料 - Google Patents

Abstract

一种地热节能材料，其组成及其重量百分比为：红砖粉45-65%，轻烧粉25-45%，硫酸镁粉末3-7%，颜色调节剂粉末或功能调节剂粉末3-7%。本地热节能材料的导热性能、粘结强度都优于水泥及水泥混凝土砂浆物，使用本地热节能材料在地暖设施中储热层使用，会促进热量的辐射散发，有效地利用热能，减少热量损失，大大降低供热成本，可提高储热层、找平层与地面地板、地砖等材料的粘结质量、机械强度和耐久性，减少地板等地面材料的开裂、破损、碎裂等现象。另外，本地热节能材料可吸收水分，但不会膨胀，更不会产生裂缝，从而可保持地面清爽、干燥，延长地热采暖设施的使用寿命；本材料凝结时间比水泥的短，可促进整体工程进度，节约时间，节约成本，提高经济效益。

Description

地热节能材料

技术领域

本发明提供一种建筑材料，尤其是一种地热节能材料。

背景技术

目前，在居室建筑中广泛使用地热供暖设施。即在地面上设置一隔热层、在隔热层上铺设地暖管材，在地暖管材上覆盖保温材料形成储热层(保温层)，在储热层上面再铺设找平层和地面层，地暖管材中有热介质流过，散发出来的热量传给储热层，储热层将热量蓄积起来并缓缓地向上经过找平层传到地面层，使居室地面发热，继而使整个房间变得温暖。作为储热层以及找平层的材料，应该具有较好的保温性和导热性，现有技术中，储热层和找平层都是使用混凝土和水泥材料，混凝土和水泥的保温性极差，导热慢，热量传递中热损失大，另外，这种材料容易吸潮膨胀，而干燥后又容易收缩变形，由此即会产生裂缝，混凝土和水泥吸湿膨胀的裂缝会造成地热采暖地表面受热不均等问题，再有，混凝土水泥材料的比重较大，铺设这样的材料作为储热层会大大增加地面和楼板的负荷。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术中的不足，  提供一种用于地热供暖设施的储热层和找平层，其具有良好的导热性和保温性，减少加热过程中的热量损失、使地表面温度均匀，且其自重量轻、减轻了对楼板及地面的压力的地热节能材料。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的地热节能材料的组成及其重量百分比为：

红砖粉    45-65％    硫酸镁粉末        3-7％

轻烧粉    25-45％    颜色调节剂粉末    3-7％。

所述颜色调节剂可以调节本地热节能材料的颜色，其可以是氧化铁红和/或氧化铁黄，俗称红土或黄土，其可以选用1、2、3三种级别纯度的产品。如果使用的颜色调节剂的纯度太低，则会影响本地热节能材料的质量和外观色泽，但如果用纯度太高的产品，则成本过高。

所述红砖粉的粒度通常是5目或5目以下即可。优选5-200目。轻烧粉、硫酸镁和颜色调节剂的粒度可以在100目或100目以下。优选100-200目。

所述轻烧粉的纯度最好是在70-95％，即其中的MgO在70-95％。

所述硫酸镁最好是具有1-7结晶水的硫酸镁晶体。

本发明提供的地热节能材料的组成及其重量百分比还可以为：

红砖粉            30-50％    硫酸镁粉末        3-7％

轻烧粉            25-45％    颜色调节剂粉末    3-7％

功能调节剂粉末    5-25％。

同样的，所述红砖粉的粒度通常是5目或5目以下即可。优选5-200目。轻烧粉、硫酸镁、颜色调节剂和功能调节剂的粒度可以在100目或100目以下。优选100-200目。

所述轻烧粉的纯度最好是在70-95％，即其中的MgO在70-95％。

所述硫酸镁最好是具有1-7结晶水的硫酸镁晶体。

所述功能调节剂通常为玉石或麦饭石。

本发明提供的地热节能材料的组成及其重量百分比也可以为：

玉石或麦饭石粉末    45-65％    轻烧粉            25-45％

硫酸镁粉末          3-7％      颜色调节剂粉末    3-7％。

所述玉石的粒度通常是5目或5目以下即可。优选5-200目。轻烧粉、硫酸镁、颜色调节剂和功能调节剂的粒度可以在100目或100目以下。

所述轻烧粉的纯度最好是在70-95％，即其中的MgO在70-95％。

所述硫酸镁最好是具有1-7结晶水的硫酸镁晶体。

所述颜色调节剂可以调节本地热节能材料的颜色，其可以是铁红或铁黄，即红土或黄土，其可以是1、2、3三种级别的产品。

在制作本地热节能材料时，将各种配料加工成合适的粒度，然后混合即可。

本发明提供的地热节能材料与普通水泥及水泥混凝土相比具有以下优点：

1、本材料的导热性能优异于水泥及水泥混凝土砂浆物，在平均温度为29.6℃时的环境下测得，其导热系数为1.1-1.2W/(m.k)(1.13W/(m.k))，水泥的导热系数仅为0.7-0.9W/(m.k)，因此，采用本材料在地热施工中做储热层使用，会促进热量的辐射散发，有效地利用热能，减少热量损失，大大降低供热成本。

2、在粘结强度上，本地热节能材料优于水泥砂浆，普通的水泥砂浆的粘结强度为0.5Mpa左右，本材料的粘结强度可以达到1.2-1.3Mpa(1.22Mpa)，远远超过水泥，使用本地热节能材料做储热层和找平层，可以提高储热层、找平层与地面地板、地砖等材料的粘结质量、机械强度和耐久性，减少了地板等地面材料的开裂、破损、碎裂等现象。

在本产品中，轻烧粉与硫酸镁混合在一起，使用中湿混在一起，会起中和的化学反应，这样的中和反应会增加本地热节能材料的强度，并可加快凝结，缩短凝结时间。

本地热节能材料的配方中各种组成物的组成和配比可保证各组分在形成储热层时的分布密度以及酸碱中和程度。

配方中的硫酸镁中结晶水的个数也要有所限制，结晶水如果太多会直接影响到产品的含水量，且使得本产品的凝固效果不好，同时，混料时不易混合均匀，本产品也不易保存，易结块、易变质。

配方中的颜色调节剂起到无毒、无味、耐光耐磨、耐腐蚀、着色和遮盖力强等作用。

3、本材料为粉末状，密度小，一般为1.77g/cm3，易搅拌、需水量小，每1kg只需水量0.3-0.4(0.35kg)，和易性能好，并且在搅拌过程中不发生水化反应。不会像水泥、混凝土那样容易吸潮膨胀，而干燥后又容易收缩变形，产生裂缝，相反地，本地热节能材料具有吸收水份的作用，在受到如使用过程中因某地面所铺设的材料反潮或清洗过程中有水渗入时，本材料可吸收水分，但不会膨胀，更不会产生裂缝，从而可以保持地面清爽、干燥，延长地热采暖设施的使用寿命。

4、本材料的凝结时间与水泥相比较短。普通水泥初凝时间为3小时左右，终凝时间为4-5小时。本材料的初凝时间为1-1.5小时，终凝时间为2小时。而且本材料不需要养护期，这样可大大结省施工过程中等待水泥充分干燥的时间，加快了下一道工序的进行，促进整体工程进度，节约时间，节约成本，提高了经济效益。

5、本材料的耐酸碱腐蚀性能好，在通常的常温条件下，逐步凝固、干燥过程中进行测试，经测试在168小时均内无变化。

6、本材料加工生产工序简单、操作方便、省时省地、经济适用。

由于本地热节能材料具有上述优点，其可以成为代替水泥混凝土在地热及各种保温建筑工程中使用的理想材料。

具体实施方式

实施例1：

本发明提供的本发明提供的地热节能材料的组成及其重量百分比为：

红砖粉    45-65％    硫酸镁粉末        3-7％

轻烧粉    25-45％    颜色调节剂粉末    3-7％。

所述颜色调节剂可以是氧化铁红或氧化铁黄，俗称红土或黄土，其可以是1、2、3三种级别的。粒度为100-200  。

所述红砖粉的粒度可以是20目以下。

所述轻烧粉的纯度最好是在70-95％，即其中的MgO在70-95％，粒度为100-200目。

所述硫酸镁最好是具有1-7结晶水的硫酸镁晶体，粒度为100-200目，纯度是在70-95％，

在生产本地热节能材料时，首先将红砖块用粉碎机粉碎成4mm或4mm以下几5目或5目以下的红砖粉，再加入轻烧粉、硫酸镁，最后再添加调色作用的颜料(铁红或铁黄)，使用搅拌机充分搅拌均匀即可。

本地热节能材料中，红砖在材料中起到连接、附着作用；轻烧粉、硫酸镁在遇水后能够发生化学反应，在材料中起到凝固作用，如果材料的配比不合适，酸碱中和不好，不但会返碱，而且还会产生难闻的气味；黄土或红土在材料中起到着色和细腻的作用。

实施例2：

本发明提供的本发明提供的地热节能材料的组成及其重量百分比为：

红砖粉            30-50％    硫酸镁粉末        3-7％

轻烧粉            25-45％    颜色调节剂粉末    3-7％

功能调节剂粉末    5-25％。

所述功能调节剂为具有保健功能的玉矿石或麦饭石粉末。其粒度可以是5目或5目以下。如5-200目。

所述红砖粉的粒度通常是5目或5目以下即可。轻烧粉、硫酸镁、颜色调节剂和功能调节剂的粒度可以在100目或100目以下，如100-200目。

所述轻烧粉的纯度是在70-95％，即其中的MgO在70-95％。

根据现代生物、物理、化学分析，许多玉石中含有对人体有益的十多种微量元素：如金、银、硅、锌、铁、硒、镁、锰.....等。科学仪器测试：玉石具有特殊的“光电效应”，在略施加压力、切削以及在精加工的打磨过程中会形成一个“电磁场”，并放射出一种能被人体吸收的远红外射线波，改善人体的微循环系统，提高人体的免疫功能。麦饭石是一种非金属矿产，也是一种宝贵的中药材，可为药石治病。现代医学证明麦饭石在水中可溶出人体所必须的钾、钠、钙、镁、铁、锌、锶、钼、硒、硅等十几种元素。如果将麦饭石研成粉末，离子的溶出和吸附作用，增强麦饭石中-SiO^-的游离基用多余的结合点与氮原子结合，因此可抑制细菌等的活动。

所以，通过在本地热节能材料中加入适量的玉矿石粉或麦饭石粉，可以使本地热节能材料在地暖管材发出的热量作用下放出有益于人们健康的射线，对人体保健产生有益影响。或者可以具有抑菌的作用，提供一个清洁卫生的居室环境。

在生产本地热节能材料时，首先将红砖块用粉碎机粉碎成粒度4mm或4mm以下的红砖粉，再加入轻烧粉、硫酸镁，然后加入铁红或铁黄，最后再添加玉石或麦饭石粉末，使用搅拌机充分搅拌均匀即可。

实施例3：

本发明提供的地热节能材料的组成及其重量百分比为：

红砖粉	55％	轻烧粉	35％
				硫酸镁粉末	5％	颜色调节剂粉末	5％。

所述颜色调节剂是指氧化铁红或氧化铁黄，即红土或黄土，其可以是1、2、3三种级别的。

所述轻烧粉中的MgO在88％。

所述硫酸镁具有一个结晶水，纯度是在85％，粒度为150目。

所述红砖粉粒度为10目

其制备方法同实施例1。

本材料各种性能经样品检测如表1：

表1：

序号	检验项目	检验结果
			1	粘结强度(28d)	1.22Mpa
2	抗压强度(28d)	13.0Mpa
			3	耐碱性	168无导常
4	密度	1.77g/cm<sup>3</sup>
			5	导热系数(平均温度29.6℃)	1.13W/(m.k)
6	凝结时间	初凝80min
			终凝120min

实施例4：

本发明提供的地热节能材料的组成及其重量百分比为：

玉石粉或麦饭石粉末            55％硫酸镁粉末     5％

轻烧粉                        35％颜色调节剂粉末 5％。

所述玉石粉或麦饭石的粒度是5目。

所述轻烧粉中的MgO在90％。

所述硫酸镁具有一个结晶水。

其制备方法同实施例1。

实施例5：

本发明提供的本发明提供的地热节能材料的组成及其重量百分比为：

红砖粉   40％    硫酸镁粉末      4％

轻烧粉   45％    颜色调节剂粉末  6％

玉石粉   5％。

所述红砖粉的粒度是5目。

所述轻烧粉中的MgO在90％，粒度为110目。

所述硫酸镁具有3个结晶水，粒度为120目。

所述颜色调节剂是指铁红或铁黄，即红土或黄土，粒度为100目。

在生产本地热节能材料时，首先将红砖块用粉碎机粉碎成粒度5目的红砖粉，再加入轻烧粉、硫酸镁，最后再添加玉石和红土，使用搅拌机充分搅拌均匀即可。

实施例6：

本实施例与实施例5相似，只是所述功能调节剂的组成上有所区别，本材料中的功能调节剂为麦饭石。其粒度为120目。其它与实施例5相同。

Claims (10)

1.一种地热节能材料，其组成及其重量百分比为：

红砖粉    45-65％    硫酸镁粉末        3-7％

轻烧粉    25-45％    颜色调节剂粉末    3-7％。

2.一种地热节能材料，其组成及其重量百分比为：

红砖粉            30-50％    硫酸镁粉末        3-7％

轻烧粉            25-45％    颜色调节剂粉末    3-7％

功能调节剂粉末    5-25％，

所述功能调节剂为玉石或麦饭石。

3.一种地热节能材料，其组成及其重量百分比为：

玉石粉或麦饭石粉    45-65％    轻烧粉            25-45％

硫酸镁粉末          3-7％      颜色调节剂粉末    3-7％。

4.根据权利要求1或2或3所述的地热节能材料，其特征在于：所述颜色调节剂是氧化铁红或氧化铁黄。

5.根据权利要求1或2所述的地热节能材料，其特征在于：所述红砖粉的粒度是5目或5目以下。

6.根据权利要求1或2或3所述的地热节能材料，其特征在于：所述轻烧粉、硫酸镁和颜色调节剂的粒度在100目或100目以下。

7.根据权利要求1或2或3所述的地热节能材料，其特征在于：所述轻烧粉的纯度是MgO含量在70-95％。

8.根据权利要求1或2或3所述的地热节能材料，其特征在于：所述硫酸镁是具有1-7个结晶水的硫酸镁晶体。

9.根据权利要求2所述的地热节能材料，其特征在于：所述功能调节剂的粒度为5目或5目以下。

10.根据权利要求3所述的地热节能材料，其特征在于：所述玉石或麦饭石的粒度是5目或5目以下。