CN106007620A - 一种隔热保温混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有隔热保温作用的混凝土。将混凝土分为表、中、底三层分别配比原料，使表、中、底层的配料的比热容大致呈大、小、大的顺序，厚度呈薄、厚、薄的顺序，中间层可在白天时储存热量，夜晚时释放热量，从而实现隔热保温效果。另外，表层配料中含有光反射材料且配料粒径较小表面光滑，因而具有较强的光反射作用，进一步增强了墙体的隔热作用。所述混凝土可在白天阳光强烈、温度较高时防晒隔热防止室内温度过高并将一部分热量储存在墙体内待到夜间温度较低时释放一部分热量使室内不致过低，由此使室内温度保持相对恒定。可广泛用于昼夜温差较大地区的房屋等的建筑施工。

Description

一种隔热保温混凝土
技术领域
本发明涉及一种混凝土，属于建筑材料领域。
背景技术
据统计，建筑能耗占全社会总能耗的30％，我国建筑能耗是发达国家的2-4倍。我国居民建筑规模巨大，保温和排热的需要使得居住建筑成为能耗最多的建筑类型。
在一些昼夜温差较大的区域，白天阳光炙烈，室外温度很高，使得由常规混凝土筑成的墙体温度快速升高，进而使室内温度升高；夜晚则室外温度急剧下降，使得经过白天阳光炙烤的温度较高的墙体温度迅速下降，进而使室内温度降低。墙体温度的骤升骤降使墙体寿命缩短，室内温度的不恒定也使其中居住的人不舒适。为此，人们往往选择安装空调来调节室内温度，但这会增加能耗，而在一些经济和基础设施条件差的地区则可能没有条件安装空调。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种具有隔热保温效果的混凝土，可以在白天隔热，夜晚保温。
本发明的技术原理如下：
首先，将混凝土分为表、中、底三层分别配比原料，表、中、底层的配料的比热容大致呈大、小、大(比表层稍大)的顺序，厚度呈薄、厚、薄的顺序。这样，在白天阳光炙烈室外温度较高时，由于中间层的热阻隔作用，底层温度上升不大或基本保持不变。同时，中间层也会保存一部分热量。夜晚时，中间层储存的热量释放使底层温度缓慢升高从而使室内温度上升。由此实现白天隔热夜晚保温的效果。本发明中，中间层配料含有陶粒、橡胶颗粒、聚苯乙烯泡沫颗粒等比热较小的材料。加入发泡剂引入气泡使中层配料的导热系数进一步减小。底层配料中加入了具有较高比热的钢纤维使其导热系数较大。
其次，在表层配料中加入可以增强光反射的材料以增强墙体白天的光反射作用。本发明中，光反射材料选用级配的玻璃微珠以及石英砂。同时，表层配料的粒径较小且表面相对光滑，并且水泥选用白水泥，使光反射作用进一步增强。
本发明的具体解决方案如下：
一种隔热保温混凝土，包括表料、中间料、底料，其中所述表料包括以下重量配比组分：
水泥60-80份，
石英砂40-60份，
石膏粉6-10份，
矿渣粉14-32份，
反光粉25-40份，
水50-80份；
所述中间料包括以下重量配比组分：
普通硅酸盐水泥80-120份，
陶粒30-45份，
橡胶颗粒45-75份，
聚苯乙烯泡沫颗粒50-85份，
发泡剂0.2-0.4份，
水40-70份；
所述底料包括以下重量配比组分：
普通硅酸盐水泥60-80份，
砂40-60份，
矿渣粉45-55份，
钢纤维2-4份，
水45-60份。
所述表料中的水泥为白度大于等于90的白色硅酸盐水泥。
所述表料中的矿渣粉的粒径为600-800目。
所述反光粉是连续级配的玻璃微珠，其中玻璃微珠的粒径范围为55-750μm。
所述陶粒为碎石型5-10mm连续级配的页岩陶粒。
所述橡胶颗粒经过机械常温一次性粉碎和掺配，粒径为5-25mm。
所述聚苯乙烯泡沫颗粒的粒径为1-3mm。
所述发泡剂为茶皂素发泡剂、松香皂发泡剂、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。
所述钢纤维的长度为1-40mm。
所述表料、中间料、底料的厚度比为0.6-1.0∶2.0-2.5∶0.6-1.0。
本发明具有以下有益效果：本发明提供的混凝土，将混凝土分为表、中、底三层分别配比原料，使表、中、底层的配料的比热容大致呈大、小、大的顺序，厚度呈薄、厚、薄的顺序，中间层可在白天时储存热量，夜晚时释放热量，从而实现隔热保温效果。另外，表层配料中含有光反射材料且配料粒径较小表面光滑，因而具有较强的光反射作用，进一步增强了墙体的隔热作用。所述混凝土可在白天阳光强烈、温度较高时防晒隔热防止室内温度过高并将一部分热量储存在墙体内待到夜间温度较低时释放一部分热量使室内温度不致过低，由此使室内温度保持相对恒定。可广泛用于昼夜温差较大地区的房屋等的建筑施工。
附图说明
图1为根据本发明实施例的实验组和对照组混凝土上下表面温差随时间的变化曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
首先，表料混合：将60重量份白水泥、40重量份石英砂、6重量份石膏粉、14重量份矿渣粉、25重量份级配玻璃微珠加入50重量份水中，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
然后，中间料混合：将0.2重量份松香皂发泡剂加入40重量份水中以150r/min的转速搅拌2min，随后加入80重量份普通硅酸盐水泥、30重量份陶粒、45重量份橡胶颗粒、50重量份聚苯乙烯泡沫颗粒，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
最后，底料混合：将60重量份普通硅酸盐水泥、40重量份砂、45重量份矿渣粉、2重量份钢纤维加入45重量份水中，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
将以上混合得到的表料、中间料、底料依次浇铸到模具中，使其厚度比约为0.6∶2.0∶0.6。在标准养护条件下养护30天得到成型混凝土。
将上述混凝土和面积厚度相同的参考混凝土(由常规混凝土制成)表面向上分别放在高亮度碘钨灯灯泡下垂直照射3h，每隔1h测量本实施例制得的混凝土和参考混凝土的上下表面温度，计算温差并记录。之后撤去灯泡使混凝土逐渐冷却3h，每隔1h测量上下表面温度，计算温差并记录。
实施例2
首先，表料混合：将80重量份白水泥、60重量份石英砂、10重量份石膏粉、32重量份矿渣粉、40重量份级配玻璃微珠加入80重量份水中，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
然后，中间料混合：将0.4重量份茶皂素发泡剂加入70重量份水中以150r/min的转速搅拌2min，随后加入120重量份普通硅酸盐水泥、45重量份陶粒、75重量份橡胶颗粒、85重量份聚苯乙烯泡沫颗粒，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
最后，底料混合：将120重量份普通硅酸盐水泥、60重量份砂、55重量份矿渣粉、4重量份钢纤维加入60重量份水中，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
将以上混合得到的表料、中间料、底料依次浇铸到模具中，使其厚度比约为1.0∶2.5∶1.0。在标准养护条件下养护30天得到成型混凝土。
将上述混凝土和面积厚度相同的参考混凝土(由常规混凝土制成)表面向上分别放在高亮度碘钨灯灯泡下垂直照射3h，每隔1h测量本实施例制得的混凝土和参考混凝土的上下表面温度，计算温差并记录。之后撤去灯泡使混凝土逐渐冷却3h，每隔1h测量上下表面温度，计算温差并记录。
实施例3
首先，表料混合：将70重量份白水泥、50重量份石英砂、8重量份石膏粉、20重量份矿渣粉、30重量份级配玻璃微珠加入60重量份水中，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
然后，中间料混合：将0.3重量份十二烷基苯磺酸钠加入50重量份水中以150r/min的转速搅拌2min，随后加入95重量份普通硅酸盐水泥、35重量份陶粒、55重量份橡胶颗粒、60重量份聚苯乙烯泡沫颗粒，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
最后，底料混合：将68重量份普通硅酸盐水泥、46重量份砂、48重量份矿渣粉、3重量份钢纤维加入50重量份水中，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
将以上混合得到的表料、中间料、底料依次浇铸到模具中，使其厚度比约为0.8∶2.2∶0.7。在标准养护条件下养护30天得到成型混凝土。
将上述混凝土和面积厚度相同的参考混凝土(由常规混凝土制成)表面向上分别放在高亮度碘钨灯灯泡下垂直照射3h，每隔1h测量本实施例制得的混凝土和参考混凝土的上下表面温度，计算温差并记录。之后撤去灯泡使混凝土逐渐冷却3h，每隔1h测量上下表面温度，计算温差并记录。
实施例4
首先，表料混合：将75重量份白水泥、55重量份石英砂、7重量份石膏、25重量份矿渣粉、35重量份级配玻璃微珠加入70重量份水中，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
然后，中间料混合：将0.3重量份松香皂发泡剂和茶皂素发泡剂的混合物(配比不作限定)加入60重量份水中以150r/min的转速搅拌2min，随后加入110重量份普通硅酸盐水泥、40重量份陶粒、65重量份橡胶颗粒、70重量份聚苯乙烯泡沫颗粒，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
最后，底料混合：将75重量份普通硅酸盐水泥、50重量份砂、50重量份矿渣粉、3重量份钢纤维加入55重量份水中，以300r/min的转速搅拌15min，备用。
将以上混合得到的表料、中间料、底料依次浇铸到模具中，使其厚度比约为0.9∶2.4∶0.8。在标准养护条件下养护30天得到成型混凝土。
将上述混凝土和面积厚度相同的参考混凝土(由常规混凝土制成)表面向上分别放在高亮度碘钨灯灯泡下垂直照射3h，每隔1h测量本实施例制得的混凝土和参考混凝土的上下表面温度，计算温差并记录。之后撤去灯泡使混凝土逐渐冷却3h，每隔1h测量上下表面温度，计算温差并记录。
实施例1-4中计算所得的每隔1h制得混凝土和参考混凝土的上下表面温差如下表所示：
根据上表数据绘制实验组和对照组上下表面温差随时间的变化曲线图，如1所示。
由上述可看出，根据本发明制得的混凝土的上表面受热时，下表面温度变化的幅度较小；当上表面冷却时，由于下表面温度随之上升，上下表面温差趋于减小。与常规混凝土相比，具有良好的隔热保温性能。
以上对本发明的具体实施方式进行了描述，但本发明并不限于以上描述。对于本领域的技术人员而言，任何对本技术方案的同等修改和替代都是在本发明的范围之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种隔热保温混凝土，其特征在于，包括表料、中间料、底料，其中所述表料包括以下重量配比组分：
水泥60-80份，
石英砂40-60份，
石膏粉6-10份，
矿渣粉14-32份，
反光粉25-40份，
水50-80份；
所述中间料包括以下重量配比组分：
普通硅酸盐水泥80-120份，
陶粒30-45份，
橡胶颗粒45-75份，
聚苯乙烯泡沫颗粒50-85份，
发泡剂0.2-0.4份，
水40-70份；
所述底料包括以下重量配比组分：
普通硅酸盐水泥60-80份，
砂40-60份，
矿渣粉45-55份，
钢纤维2-4份，
水45-60份。
2.根据权利要求1所述的隔热保温混凝土，其特征在于，所述表料中的水泥为白度大于等于90的白色硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的隔热保温混凝土，其特征在于，所述表料中的矿渣粉的粒径为600-800目。
4.根据权利要求1所述的隔热保温混凝土，其特征在于，所述反光粉是连续级配的玻璃微珠，其中玻璃微珠的粒径范围为55-750μm。
5.根据权利要求1所述的隔热保温混凝土，其特征在于，所述陶粒为碎石型5-10mm连续级配的页岩陶粒。
6.根据权利要求1所述的隔热保温混凝土，其特征在于，所述橡胶颗粒经过机械常温一次性粉碎和掺配，粒径为5-25mm。
7.根据权利要求1所述的隔热保温混凝土，其特征在于，所述聚苯乙烯泡沫颗粒的粒径为1-3mm。
8.根据权利要求1所述的隔热保温混凝土，其特征在于，所述发泡剂为茶皂素发泡剂、松香皂发泡剂、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的隔热保温混凝土，其特征在于，所述钢纤维的长度为1-40mm。
10.根据权利要求1所述的隔热保温混凝土，其特征在于，所述表料、中间料、底料的厚度比为0.6-1.0∶2.0-2.5∶0.6-1.0。
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