CN105036627B - 一种相变性屋面自保温陶粒混凝土 - Google Patents
一种相变性屋面自保温陶粒混凝土 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种相变性屋面自保温陶粒混凝土，属于建筑材料技术领域。为了解决现有的陶粒混凝土强度性能你和储量差的效果。提供一种相变性屋面自保温陶粒混凝土，该混凝土包括以下成分的质量百分数：水泥：30％～40％；陶砂：20％～35％；相变性材料：8.0％～13％；陶粒：10％～20％；粉煤灰：5.0％～8.0％，且所述相变性材料以陶粒为负载的载体。本发明的混凝土通过加入相变性材料，且使其负载在陶粒上，既能够实现较好的储能，当其发生相变时，可以储存或释放大量的热量，相变潜热范围大，减少室内温度波动，降低了成本，同时，能够保证混凝土的强度性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种相变性屋面自保温陶粒混凝土，属于建筑材料技术领域。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对建筑物的室内舒适度的要求越来越高，建筑物节能问题日益凸现。积极开发新型节能墙材既符合开展建筑节能的需要，又符合国家墙材革新政策的要求。而近年来，各地在这方面做了大量的工作，其中迅速发展起来的陶粒及陶粒混凝土就是一个重要方面，人造陶粒原材料来源广泛，陶粒混凝土具有轻质高强、保温隔热、耐久、抗震等一系列优点。因此，自问世以来，其研究开发一直受到各国重视，自保温陶粒混凝土的发展已成了一个国家发展轻骨料水平的主要标志。然而，普通轻骨料混凝土热容小，保温隔热性能差导致室内温度波动大，增加了供暖空调系统的负荷，导致建筑能耗上升。另一方面，相变性储能材料(PCM)(相变性材料)能够将能量以相变潜热的形式储藏在其体内，实现能量在不同时空位置之间的转换，从而能够减少建筑供暖或空调不用或少用的效果，也可以减少所需空气处理设置的容量，降低空调或供暖系统的运行维护费用，还能够减少建筑物内的温度运动，提高能源的利用率，为节约建筑能耗提供新的途径。因此，如何将相变储能材料(相变性材料)应用于轻骨料混凝土中制备成相应的相变储能混凝土，从而提高普通轻骨料混凝土在节约能耗方面的效果，同时，又能够保证轻骨料混凝土的性能。
如中国专利申请(公开号：CN1264776C)公开了一种石蜡相变保温砂浆及石蜡相变保温砂浆的制备方法，该砂浆包括35％～75％的水泥、5％～40％的轻骨料和0.5％～10％的纤维和5％～40％的石蜡；且部分水泥可由粉煤灰、消石灰、石膏或硅粉替代，所述的轻骨料选自聚苯颗料、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、陶粒或橡胶颗粒。该保温砂浆可用于墙体及屋面的各种保温层，具有耐水和防水性能好的效果，且加入相变材料石蜡实现了较好的蓄势能力，从而使保温砂浆具有很好的隔热性能，然而其直接将相变性材料与砂浆中的其它原料直接混合而成，由于相变性的状态随着温度的变化而变化，从而易导致砂浆的整体性能变差，且相变性材料加入过多而导致砂浆的性能稳定性差，影响混凝土的强度性能。
发明内容
本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提出一种相变性屋面自保温陶粒混凝土，解决的问题是实现陶粒混凝土强度性能高、且稳定性和储量好的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种相变性屋面自保温陶粒混凝土，该混凝土包括以下成分的质量百分数：
水泥：30％～40％；陶砂：20％～35％；相变性材料：8.0％～13％；陶粒：10％～20％；粉煤灰：5.0％～8.0％，且所述相变性材料以陶粒为负载的载体。
本发明的相变性屋面自保温陶粒混凝土，通过掺入相变性材料，且以陶粒为负载的载体，从而能够有效的解决因直接将相变性材料混合到混凝土中而存在的稳定性差而影响强度性能的问题，从而使本发明的混凝土应用到制作屋面后具有较好的强度性能，又能够保证混凝土材料具有较好的储能效果，当其发生相变时，可以储存或释放大量的热量，减少室内温度波动，解决如何充分利用建筑所在环境的自然能源和条件，设计一种成本低、构造相对简单热工性能好的屋面结构，大幅度降低建筑能耗，创造出满足人们生活和生产所需要的室内处环境，改善人居环境、节约能源、解决社会经济发展与能源供应不足矛盾。
在上述相变性屋面自保温陶粒混凝土中，作为优选，所述相变性材料为石蜡、肉豆蒄酸和棕榈酸中的一种或几种。采用上述相变性材料的熔点相对较低，能够很好的实现固-液转变的效果，从而更易于实现储存或释放大量的热量，减少室内温度波动，节约能源的效果。作为更进一步的优选，所述相变性材料为石蜡和棕榈酸的混合物；且所述石蜡与棕榈酸的质量比为1：0.2～0.4。
在上述相变性屋面自保温陶粒混凝土中，作为优选，所述相变性材料的质量百分数为10％～12％。
在上述相变性屋面自保温陶粒混凝土中，作为优选，所述混凝土还包括质量百分数为2.0％～2.5％的茂金属乙烯-辛烯共聚物。通过加入茂金属乙烯-辛烯共聚物能够与相变性材料起到协同作用，能够使相变性材料更好的以陶粒为负载的载体，提高其结合地牢度，相比于现有技术，本发明通过加入茂金属乙烯-辛烯共聚物后也无需另外加入封装材料的效果。
在上述相变性屋面自保温陶粒混凝土中，作为优选，所述陶粒的孔隙率为50％～70％。采用高孔隙率的陶粒目的是为了更有效的使相变性材料负载在其孔隙内，从而能够有效的解决因相变性材料直接混合在混凝土内影响混凝土的强度性能，且加工时也更易于使相变性材料注入陶粒的孔隙内，提高注入的效果。作为更进一步的优选，所述相变性材料以陶粒为负载的载体，且所述相变性材料负载在陶粒的孔隙内。作为更进一步的优选，所述陶粒的孔隙率为55％～65％。
综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1.本发明的相变性屋面自保温陶粒混凝土，通过加入相变性材料，且使其负载在陶粒上，既能够实现较好的储能，当其发生相变时，可以储存或释放大量的热量，相变潜热范围大，减少室内温度波动，降低了成本，同时，能够保证混凝土的强度性能。
2.本发明的相变性屋面自保温陶粒混凝土，通过加入茂金属乙烯-辛烯共聚物能够能够使相变性材料更好的负载在陶粒上，提高其结合地牢度，使混凝土具有较好的整体性能，且稳定性高。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土包括以下成分的质量百分数：
水泥：40％；
陶砂：35％；
相变性材料石蜡：8.0％，且所述相变性材料以陶粒为负载的载体；
陶粒：12％；
粉煤灰：5.0％。
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土的具体制备方法如下：
按照上述各成分的质量百分数配比原料，先将相变性材料石蜡在75℃～85℃的条件下进行熔化后注入真空状态下盛有陶粒的容器内，且保持在真空状态下使吸附2小时，从而使相变性材料石蜡充分的注入到陶粒的孔隙内，得到使相变性材料石蜡以陶粒为负载的载体的颗粒；然后，再与水泥、陶砂和粉煤灰一起加入焙烧窑中进行混合均匀，得到相应的相变性屋面自保温陶粒混凝土。使用时，加入适量的水混合均匀后，配制成相应的相变性屋面自保温陶粒混凝土浆料，再根据屋面的结构情况，制成相应的屋面材料。
实施例2
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土包括以下成分的质量百分数：
水泥：30％；
陶砂：35％；
相变性材料肉豆蒄酸：13％，且所述相变性材料以陶粒为负载的载体；
陶粒：14％，且所述陶粒的孔隙率为30％；
粉煤灰：8.0％。
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。
实施例3
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土包括以下成分的质量百分数：
水泥：38％；
陶砂：24％；
相变性材料棕榈酸：10％，且所述相变性材料以陶粒为负载的载体；且所述相变性材料负载在陶粒的孔隙内；
陶粒：20％，且所述陶粒的孔隙率为50％；
粉煤灰：8.0％。
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。
实施例4
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土包括以下成分的质量百分数：
水泥：40％；
陶砂：33％；
相变性材料石蜡：8.0％，且所述相变性材料以陶粒为负载的载体；且所述相变性材料负载在陶粒的孔隙内；
陶粒：10％，且所述陶粒的孔隙率为70％；
粉煤灰：7.0％；
茂金属乙烯-辛烯共聚物：2.0％。
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土的具体制备方法如下：
按照上述各成分的质量百分数配比原料，先将相变性材料石蜡在75℃～85℃的条件下进行熔化后注入真空状态下盛有陶粒和茂金属乙烯-辛烯共聚物的容器内，且保持在真空状态下使吸附2小时，从而使相变性材料石蜡充分的注入到陶粒的孔隙内，得到使相变性材料石蜡以陶粒为负载的载体的颗粒，加入的茂金属乙烯-辛烯共聚物能够提高石蜡注入后与陶粒的结合牢度；然后，再与水泥、陶砂和粉煤灰一起加入焙烧窑中进行混合均匀，得到相应的相变性屋面自保温陶粒混凝土。使用时，加入适量的水混合均匀后，配制成相应的相变性屋面自保温陶粒混凝土浆料，再根据屋面的结构情况，制成相应的屋面材料。
实施例5
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土包括以下成分的质量百分数：
水泥：36％；
陶砂：30％；
相变性材料石蜡：10％，且所述相变性材料以陶粒为负载的载体；且所述相变性材料负载在陶粒的孔隙内；
陶粒：15.5％，且所述陶粒的孔隙率为60％；
粉煤灰：6.0％；
茂金属乙烯-辛烯共聚物：2.5％。
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土的具体制备方法同实施例4一致，这里不再赘述。
实施例6
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土包括以下成分的质量百分数：
水泥：35％；
陶砂：28％；
相变性材料：13％，且所述相变性材料以陶粒为负载的载体；上述所述相变性材料为石蜡与棕榈酸的混合物，且所述石蜡与棕榈酸的质量比为1：0.2；且所述相变性材料负载在陶粒的孔隙内；
陶粒：15％，且所述陶粒的孔隙率为65％；
粉煤灰：7.0％；
茂金属乙烯-辛烯共聚物：2.0％。
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土的具体制备方法同实施例4一致，这里不再赘述。
实施例7
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土包括以下成分的质量百分数：
水泥：38％；
陶砂：32％；
相变性材料：9.0％，且所述相变性材料以陶粒为负载的载体；上述所述相变性材料为石蜡与棕榈酸的混合物，且所述石蜡与棕榈酸的质量比为1：0.4；且所述相变性材料负载在陶粒的孔隙内；
陶粒：13.5％，且所述陶粒的孔隙率为55％；
粉煤灰：5.0％；
茂金属乙烯-辛烯共聚物：2.5％。
本实施例的相变性屋面自保温陶粒混凝土的具体制备方法同实施例4一致，这里不再赘述。
随机选取上述实施例得到的相变性屋面自保温陶粒混凝土制成相应的屋面材料，进行相应的性能测试，具体测试结果如下表1所示。
表1：
从上述表1中的测试结果可以看出，本发明的混凝土不仅具有较好的强度性能，且通过对陶粒的孔率率进行控制发现当陶粒的孔率隙在30％时的相变潜热远远小于孔率隙为50％时的相变潜热的效果，且本发明加入的茂金属乙烯-辛烯共聚物也起到了一定的协同作用。
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (4)
1.一种相变性屋面自保温陶粒混凝土，其特征在于，该混凝土包括以下成分的质量百分数：
水泥：30％～40％；陶砂：20％～35％；相变性材料：8.0％～13％；陶粒：10％～20％；粉煤灰：5.0％～8.0％；茂金属乙烯-辛烯共聚物：2.0％～2.5％；且所述相变性材料以陶粒为负载的载体；所述陶粒的孔隙率为50％～70％；所述相变性材料选自石蜡、肉豆蒄酸和棕榈酸中的一种或几种；所述相变性材料以陶粒为负载的载体通过以下方法得到：
将相变性材料在75℃～85℃的条件下进行熔化后注入真空状态下盛有陶粒和茂金属乙烯-辛烯共聚物的容器内，且保持在真空状态下使吸附2小时。
2.根据权利要求1所述相变性屋面自保温陶粒混凝土，其特征在于，所述相变性材料为石蜡和棕榈酸的混合物；且所述石蜡与棕榈酸的质量比为1：0.2～0.4。
3.根据权利要求1所述相变性屋面自保温陶粒混凝土，其特征在于，所述相变性材料的质量百分数为10％～12％。
4.根据权利要求1所述相变性屋面自保温陶粒混凝土，其特征在于，所述相变性材料以陶粒为负载的载体，且所述相变性材料负载在陶粒的孔隙内。
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