CN101648795A - 太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料 - Google Patents

太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料 Download PDF

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Abstract

一种太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料，其技术要点是：先分别将一定量的相变蓄热保温材料、普通硅酸盐水泥、粉煤灰、轻体膨胀蛭石粉、膨胀水淬钢渣、水泥增强剂依次加入混料槽，常温下在搅拌下混匀，然后，搅拌下再加入一定量的抗渗防水剂、作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉、作为抗裂剂的聚丙烯纤维素、淀粉醚、作为防霉剂的六氯粉或SQ－8灭藻剂三氯丙基硫酸酯，并通过旋风分离充分混匀后，包装即为成品。本发明的材料保温、隔热、蓄热、节能效果好，容重轻345～650千克/立方米，密度大强度高，传热系数小。充分将公害严重的粉煤灰作为再生资源加以利用，充分利用粉煤灰自身特性，制成环保型的太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料。

Description

太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料
技术领域
本发明涉及一种建筑保温材料技术领域，具体的说是一种太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料。
背景技术
众所周知，在传统建筑楼房及平房住宅的施工过程中，在结构墙体的内外均要抹一层防护层，一般采用白灰砂浆或水泥砂浆，然后再根据不同的需，在室外结构墙体增加涂料层或装饰砖层，在室内结构墙体增加装饰层。随着科技的不断发展，社会的不断进行，对住宅及办公房屋的节能保温，越来越引起人们重视。
近年来，为了增加房屋的保温性能，特别是在楼房建筑过程中，需在墙外增加一层称之为保温材料的苯板，在我国北方非常普遍，甚至在有些地区不增加保温层，工程质量验收都通不过。尽管苯板在一定温度下会燃烧，而且在燃烧过程中会释放出大量有毒有害气体，但为了节能，由于苯板在低温下并不燃烧，所以在侥幸心里的作用下，被大量使用，到目前为止，确实有一些大火是因苯板而起，给人们的生活和生产带来了巨大的经济损失。据有关部门报导，在2009年10月1日后，将禁止活动房屋使用苯板材料，对其它建筑也要逐渐限制使用。因此，保温节能建筑材料是建筑领域发展的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料。该保温材料涂料主要用于室内外结构墙体上，它是利用相变蓄热材料的特性，将无污染廉价的太阳光能、电能等一切热源直接贮存起来作为保温材料的补充热源而节能。
本发明的目的是这样实现的：它包括以下原料组份和重量份数比为：相变蓄热保温材料10.0份，普通硅酸盐水泥24.0～30.0份，粉煤灰40.0～50.0份，轻体膨胀蛭石粉4.0～7.0份，膨胀水淬钢渣0.8～1.5份，水泥增强剂0.02～0.05份，抗渗防水剂0.01～0.04份，作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉0.01～0.05份，作为抗裂剂的聚丙烯纤维素Fc-05 0.01～0.06份，淀粉醚6200 0.02～0.04份；
所述抗渗防水剂的原料组份和重量份数比为：合成脂肪酸或天然硬脂酸1份，羟乙基纤维素5～8份，硅酸盐水泥或高铝水泥9～12份，作为水泥密度调整剂的柠檬酸铵2～3份，作为键链接枝剂的聚甲基丙烯酸羟胺0.5～2.0份，作为抗渗减水剂的木质素磺酸钙或萘乙酸钠7～9份。
本发明还包括加入作为防霉剂的六氯粉或SQ-8灭藻剂三氯丙基硫酸酯重量份数为0.02～0.04份。
本发明的生产方法是：先按上述重量份数比分别将相变蓄热保温材料、普通硅酸盐水泥、粉煤灰、轻体膨胀蛭石粉、膨胀水淬钢渣、水泥增强剂依次加入到混料槽内，常温下在搅拌下混匀，时间为0.5～1.5小时；然后，在搅拌下再依次加入一定量的抗渗防水剂、作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉、聚丙烯纤维素、淀粉醚、作为防霉剂的六氯粉或SQ-8灭藻剂三氯丙基硫酸酯、抗裂剂，并通过旋风分离充分混匀后，包装即为成品。
本发明所选用的相变蓄热保温材料是指申请日为：2009年07月21日；专利申请号：200910012626.3的相变蓄热保温材料及其生产方法所获得的产品
本发明所选用的水泥增强剂是指申请日为2006年7月27日；专利申请号是：200610047312.3为原料的。
粉煤灰包括头灰和尾灰，而本发明主要采用头灰作为主料。
本发明所述太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料的原料组份和重量优选份数比为：相变蓄热保温材料10.0份，普通硅酸盐水泥25.0～28.0份，粉煤灰46.0～50.0份，轻体膨胀蛭石粉4.0～6.0份，膨胀水淬钢渣0.8～1.1份，水泥增强剂0.02～0.04份，抗渗防水剂0.01～0.02份，作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉0.03～0.05份，作为抗裂剂的聚丙烯纤维素Fc-05 0.04～0.06份，淀粉醚6200 0.02～0.03份；
所述抗渗防水剂的原料组份和重量份数比为：合成脂肪酸或天然硬脂酸3份，羟乙基纤维素5份，硅酸盐水泥或高铝水泥30份，作为水泥密度调整剂的柠檬酸铵5份，作为键链接枝剂的聚甲基丙烯酸羟胺2份，作为抗渗减水剂的木质素磺酸钙或萘乙酸钠25份。
本发明的工作原理是：相变蓄热材料受热(阳光、电热、热水、热风等热源)时，达到饱和温度(即相变温度)变成液相，将热能贮存起来；当外界温度低于设定温度(相变温度)时，相变蓄热材料开始释放热量，热量释放完毕相变材料由液相变为固相，周而复始循环。
阳光照射波长0.38～0.76μm，可射到地球表面，而地球的自转和绕太阳椭圆形的轨道运行，太阳与地球的距离是一个变量，其能量随地面距离而变化，阳光波长0.3～3μm射线热能最大，相变蓄热材料其贮热能最高，阳光相应辐射量604W/m2，所占百分比47％(可见光)，当相变蓄热材料涂摸到外墙后其蓄热时间和放热时间的比值是一个常数，根据测试结果为一个当量修正糸数δ＝0.33～0.266，相变蓄热材料只有在稳定状态下测定其数值，而真正相变蓄热的导热糸数δ*λ(相变蓄热材料的稳定值)，即当量导热糸数。
本发明应用目的是提供一种新型节能轻质的外墙太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料及其生产方法，内墙相变蓄热保温材料，掺入在混凝土、砂浆中可以利用太阳能贮存热量，而达到保温节能65％，从而达到降低成本、提高施工效率、节约材料。
本发明的优点：
1、本发明轻体建筑保温材料的保温、隔热、蓄热、节能效果好，容重轻350～550千克/立方米，密度大强度高，传热系数小，在0.153W/M2 K左右；冻融试验60次，从20℃～-40℃循环，无异常；可满足65％的节能指标。施工简便快捷，产品生产工厂化，产品质量稳定，袋装运置工地后不需添加任何物质，只需加适量的水搅拌均匀后直接上墙施工(取代白灰砂浆或水泥砂浆)，一次抹平，自行固化无需养生，省工省料，施工后其表面是自然灰白色，利于装饰、粉刷、装瓷砖等。
2、发明的太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料，由于其中加入了专利申请号为：200910012626.3的相变蓄热保温材料，因此具有适应性强，是无毒、无味、无害的天然环保材料，是属火山爆发后凝结的轻质浮石岩、火山灰作基料或载体，在生产和施工使用过程中，不会产生对环境的污染，保温层具有一定的透气和温度变相作用，人居其中，冬季不会产生闷热感，夏季不会产生烘烤感，房屋通过保温隔热达到“冬温夏凉”，同时，本发明的保温材料无辐射、隔音好，有益于居住者的舒适健康。本发明的发泡砌块是将保温材料通过与现有建筑材料科学规范的结合，可替代空调，充分利用太阳能辐射能节约能源。
3、本发明的轻体建筑保温材料，能吸收声波，具有弹性，在声波冲击下产生震颤、反弹、吸收逆向，转变成不同频率，减轻结构震动，达到消声的目的。
4、本发明作为建筑墙体外涂层，无空鼓，不开裂，抗风压，耐冲击，结构牢固，耐候性好；不用设空气层，避免负风压状态下，因保温层内空气体积膨胀造成高层建筑保温层的破坏，特别是抗负风压能力强，低能耗。
5、耐火性能好，属无机A级不燃烧材料，明火状态下不燃烧，解决了建筑物防火等级要求，无烟尘灾害，无污染。
6、充分将公害严重的粉煤灰作为再生资源加以利用，而且变废为宝，充分利用粉煤灰自身特性，制成环保型的太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料。
下面将通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
实例1：
先取相变蓄热保温材料100千克、425#普通硅酸盐水泥260千克、粉煤灰450千克、轻体膨胀蛭石粉50千克、膨胀水淬钢渣89千克、水泥增强剂3千克，依次加入到混料槽内，常温下在搅拌下混匀，时间为0.5～1.5小时；然后，在搅拌下再依次将1千克抗渗防水剂、作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉4千克、作为抗裂剂的聚丙烯纤维素Fc-055千克、淀粉醚6200 2.5千克、作为防霉剂的六氯粉或SQ-8灭藻剂三氯丙基硫酸酯2.5千克、抗裂剂加入到混料槽内，并通过旋风分离充分混匀后，上袋包装即为成品。
上述抗渗防水剂是由合成脂肪酸或天然硬脂酸2千克，羟乙基纤维素13千克，硅酸盐水泥或高铝水泥21千克，作为水泥密度调整剂的柠檬酸铵5千克，作为键链接枝剂的聚甲基丙烯酸羟胺3千克，作为抗渗减水剂的木质素磺酸钙或萘乙酸钠16千克，经搅拌下混匀后制成的。
使用方法：将本发明的产品成袋装运置工地后，不需添加任何物质，只需加适量的水搅拌均匀后直接上外墙施工(取代白灰砂浆或水泥砂浆)，一次抹平，厚度根据需要自行设定，主要是根据所在地的四季温度变化，一般在5～20毫米范围内；自行固化无需养生，省工省料，施工后其表面是自然灰白色，利于装饰、粉刷、装瓷砖等。
经国家建筑材料测试中心检测，其物理力学性能指标合格，见表一。
实例2：
先取相变蓄热保温材料100千克、425#普通硅酸盐水泥280千克、粉煤灰482千克、轻体膨胀蛭石粉60千克、膨胀水淬钢渣120千克、水泥增强剂2千克，依次加入到混料槽内，常温下在搅拌下混匀，时间为0.5～1.5小时；然后，在搅拌下再依次将3千克抗渗防水剂、作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉4.5千克、作为抗裂剂的聚丙烯纤维素Fc-05 4千克、淀粉醚6200 3.5千克、作为防霉剂的三氯丙基硫酸酯3千克、抗裂剂加入到混料槽内，并通过旋风分离充分混匀后，上袋包装即为成品。
上述抗渗防水剂是由合成脂肪酸或天然硬脂酸2千克，羟乙基纤维素15千克，硅酸盐水泥或高铝水泥20千克，作为水泥密度调整剂的柠檬酸铵5.5千克，作为键链接枝剂的聚甲基丙烯酸羟胺3.5千克，作为抗渗减水剂的木质素磺酸钙或萘乙酸钠15千克，经搅拌下混匀后制成的。
使用方法与实例1相同。
表一：
  序号   检验项目   标准指标   检验值   单项判定
  1   外观   松散无硬颗粒   松散无硬颗粒   合格
  2   堆积密度kg/m3   ≤360   342   合格
  3   抗压强度kPa   ≥60   1440   合格
  4   粘结强度kPa   ≥100   212   合格
  5   抗冻融   20次循环无异样   20次循环无异样   合格
6 放射性   内照射系数≤1.0外照射系数≤1.0   内照射系数≤1.0外照射系数≤1.0 合格
  7   干密度kg/m3   ——   1149   ——
  8   软化系数   ——   0.66   ——
  9   相变焓J/g   ——   216   ——
  10   计权隔声量dB   ——   46   ——

Claims (5)

1、一种太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料，它包括以下原料组份和重量份数比为：相变蓄热保温材料10.0份，普通硅酸盐水泥24.0～30.0份，粉煤灰40.0～50.0份，轻体膨胀蛭石粉4.0～7.0份，膨胀水淬钢渣0.8～1.5份，水泥增强剂0.02～0.05份，抗渗防水剂0.01～0.04份，作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉0.01～0.05份，作为抗裂剂的聚丙烯纤维素Fc-05 0.01～0.06份，淀粉醚6200 0.02～0.04份；
所述抗渗防水剂的原料组份和重量份数比为：合成脂肪酸或天然硬脂酸1份，羟乙基纤维素5～8份，硅酸盐水泥或高铝水泥9～12份，作为水泥密度调整剂的柠檬酸铵2～3份，作为键链接枝剂的聚甲基丙烯酸羟胺0.5～2.0份，作为抗渗减水剂的木质素磺酸钙或萘乙酸钠7～9份。
2、根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料，其特征在于：还包括加入作为防霉剂的六氯粉或SQ-8灭藻剂三氯丙基硫酸酯重量份数为0.02～0.04份。
3、根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料，其特征在于：所述作为抗裂剂的聚丙烯纤维素Fc-05 0.04～0.06份。
4、根据权利要求1所述的太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料，其特征在于：它包括以下原料组份和重量份数比为：相变蓄热保温材料10.0份，普通硅酸盐水泥25.0～28.0份，粉煤灰46.0～50.0份，轻体膨胀蛭石粉4.0～6.0份，膨胀水淬钢渣0.8～1.1份，水泥增强剂0.02～0.04份，抗渗防水剂0.01～0.02份，作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉0.03～0.05份，作为抗裂剂的聚丙烯纤维素Fc-05 0.04～0.06份，淀粉醚6200 0.02～0.03份；
所述抗渗防水剂的原料组份和重量份数比为：合成脂肪酸或天然硬脂酸3份，羟乙基纤维素5份，硅酸盐水泥或高铝水泥30份，作为水泥密度调整剂的柠檬酸铵5份，作为键链接枝剂的聚甲基丙烯酸羟胺2份，作为抗渗减水剂的木质素磺酸钙或萘乙酸钠25份。
5、一种太阳能相变蓄热轻体建筑保温材料的生产方法，其特征在于：先分别将一定量的相变蓄热保温材料、普通硅酸盐水泥、粉煤灰、轻体膨胀蛭石粉、膨胀水淬钢渣、水泥增强剂依次加入到混料槽内，常温下在搅拌下混匀，时间为0.5～1.5小时；然后，在搅拌下再依次加入一定量的抗渗防水剂、作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉、作为抗裂剂的聚丙烯纤维素Fc-05、淀粉醚、作为防霉剂的六氯粉或SQ-8灭藻剂三氯丙基硫酸酯，并通过旋风分离充分混匀后，包装即为成品；
上述的原料组份和重量份数比为：相变蓄热保温材料10.0份，普通硅酸盐水泥24.0～30.0份，粉煤灰40.0～50.0份，轻体膨胀蛭石粉4.0～7.0份，膨胀水淬钢渣0.8～1.5份，水泥增强剂0.02～0.05份，抗渗防水剂0.01～0.04份，作为粘结调整剂的可再分散乳胶粉0.01～0.05份，作为抗裂剂的聚丙烯纤维素Fc-05 0.04～0.06份，淀粉醚6200 0.02～0.04份；
作为防霉剂的六氯粉或SQ-8灭藻剂三氯丙基硫酸酯为0.02～0.04份；
所述抗渗防水剂的原料组份和重量份数比为：合成脂肪酸或天然硬脂酸1份，羟乙基纤维素5～8份，硅酸盐水泥或高铝水泥9～12份，作为水泥密度调整剂的柠檬酸铵2～3份，作为键链接枝剂的聚甲基丙烯酸羟胺0.5～2.0份，作为抗渗减水剂的的木质素磺酸钙或萘乙酸钠7～9份。
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