CN109336495A - 一种调温节能混凝土的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到水泥制备技术领域，尤其涉及一种调温节能混凝土的制备方法。该方法选用四水合氟化钾和六水合硝酸锰作为相变潜热材料，选用粉煤灰陶粒作为相变潜热材料的储存载体，粉煤灰陶粒的孔隙率较高，可提升相变潜热材料的装载量，粉煤灰陶粒在覆盖了一层防水性能优良的高分子膜后又覆盖了一层刚度、强度及防水性能俱佳的无机膜，复合膜的刚度与强度保证了在搅拌及施工过程中不会破裂，良好的防水性能可以使得相变潜热材料稳定的储存于粉煤灰陶粒的孔隙中，不会泄露。将陶粒经聚氨酯防水涂料和水玻璃两次封装，避免了聚氨酯防水涂料层易磨性差的缺陷，聚氨酯防水涂料和水玻璃的双层防水保护，水玻璃保护层提供了刚性保护，提升了膜的耐磨性。

Description

一种调温节能混凝土的制备方法
技术领域
本发明涉及到水泥原料制备技术领域，尤其涉及一种调温节能混凝土的制备方法。
背景技术
在普通建筑材料中加入相变储热材料，可提升建筑材料的热容，使其具有良好的蓄热性能，将此类建筑材料用于实体构件中可实现节约能源，保护环境的目的。在构筑物中混凝土作为主体建筑材料，占据了相当大的比重。由于预拌混凝土加工过程的特殊性，至今尚无良好的预拌混凝土与相变潜热材料的结合方式。如将相变潜热材料制成的微胶囊在混凝土的拌和过程中易破裂，导致混凝土力学性能急剧下降，而将相变潜热材料注入预埋管道的方式成本高昂。此外相变潜热材料制成的颗粒自身强度较低，密度较低，应用于大流动性混凝土中，会严重影响混凝土的力学性能和工作性能。
本发明专利涉及的调温节能混凝土的制备方法选用四水合氟化钾和六水合硝酸锰作为相变潜热材料，这两种材料相变潜热高，相变时材料体积几乎不变，且18.5-25.8℃是体感最为舒适的温度区间。选用粉煤灰陶粒作为相变潜热材料的储存载体，粉煤灰陶粒的孔隙率较高，可以提升相变潜热材料的装载量。本发明中粉煤灰陶粒在覆盖了一层防水性能优良的高分子膜后又覆盖了一层刚度、强度及防水性能俱佳的无机膜，复合膜良好的刚度与强度保证了在搅拌及施工过程中不会破裂，良好的防水性能可以使得相变潜热材料稳定的储存于粉煤灰陶粒的孔隙中，不会泄露。将陶粒经聚氨酯防水涂料和水玻璃两次封装，避免了聚氨酯防水涂料层易磨性差的缺陷，聚氨酯防水涂料和水玻璃的双层防水保护，水玻璃保护层提供了刚性保护，提升了膜的耐磨性。该方法制备出来的调温节能混凝土的初始坍落扩展度为650×650mm，1h坍落扩展度为650×650mm，7天抗压强度为39.8MPa，28天抗压强度：47.9MPa，该调温节能混凝土每m3存储了约30kg四水合氟化钾和40kg六水合硝酸锰，硬化后混凝土的温度将稳定在18.5-25.8℃，要越过此温度区间，需要耗费提供固液相变所需要的全部能量，用作墙体或屋顶材料，居住人员体感较为舒适。且节约了夏季的降温能耗和冬季的取暖能耗，可实现节约能源，保护环境。
发明内容
为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于其步骤为：
a、选取粒径范围为3-5mm，筒压强度为3.5MPa,堆积密度为400kg/m3的粉煤灰陶粒；
b、将150kg粉煤灰陶粒浸没在35-45℃的四水合氟化钾液体中，浸入时间为12-24h，使四水合氟化钾充分填满粉煤灰陶粒的孔隙；
c、接着将满载四水合氟化钾液体的粉煤灰陶粒放入聚氨酯防水涂料中，随即取出，风干，使得粉煤灰陶粒表面覆盖了一层防水性能良好、延伸率大、强度高的聚氨酯膜；
d、将风干后的粉煤灰陶粒浸入模数为1.5-2的水玻璃溶液中，再次取出，风干，制备成陶粒一备用；
e、另外再取150kg粉煤灰陶粒浸没在35-45℃的六水合硝酸锰液体中，浸入时间为12-24h，使六水合硝酸锰充分填满粉煤灰陶粒的孔隙，随后将满载六水合硝酸锰液体的粉煤灰陶粒放入聚氨酯防水涂料中，随即取出，风干，风干后的粉煤灰陶粒浸入模数为1.5-2的水玻璃溶液中，再次取出，风干，制备成陶粒二备用；
f、选取水泥300kg、漂珠16kg、粉煤灰35kg、砂600kg、陶粒一180kg、陶粒二190kg、减水剂7kg和水160kg，搅拌均匀后，即制备出调温节能混凝土。
优选的所述四水合氟化钾的固液相变温度为18.5℃，相变潜热为231kJ/kg，所述六水合硝酸锰的固液相变温度为25.8℃，相变潜热为kJ/kg。
优选的所述水泥为淮海中联P·I52.5水泥，28天抗压强度58.9MPa，表观密度3050kg/m3。
优选的所述减水剂为苏博特聚羧酸高性能减水剂，减水率28%。
优选的所述粉煤灰的表观密度为2.3 kg/m3，所述漂珠的表观密度为0.5 kg/m3。
优选的所述砂的细骨料为细度模数为2.6。
优选的所述调温节能混凝土的浆骨比为0.5-0.6。
本发明专利涉及的调温节能混凝土的制备方法选用四水合氟化钾和六水合硝酸锰作为相变潜热材料，这两种材料相变潜热高，相变时材料体积几乎不变，且18.5-25.8℃是体感最为舒适的温度区间。选用粉煤灰陶粒作为相变潜热材料的储存载体，粉煤灰陶粒的孔隙率较高，可以提升相变潜热材料的装载量。本发明中粉煤灰陶粒在覆盖了一层防水性能优良的高分子膜后又覆盖了一层刚度、强度及防水性能俱佳的无机膜，复合膜良好的刚度与强度保证了在搅拌及施工过程中不会破裂，良好的防水性能可以使得相变潜热材料稳定的储存于粉煤灰陶粒的孔隙中，不会泄露。将陶粒经聚氨酯防水涂料和水玻璃两次封装，避免了聚氨酯防水涂料层易磨性差的缺陷，聚氨酯防水涂料和水玻璃的双层防水保护，水玻璃保护层提供了刚性保护，提升了膜的耐磨性。该方法制备出来的调温节能混凝土的初始坍落扩展度为650×650mm，1h坍落扩展度为650×650mm，7天抗压强度为39.8MPa，28天抗压强度：47.9MPa，该调温节能混凝土中每m3存储了约30kg四水合氟化钾和40kg六水合硝酸锰，硬化后混凝土的温度将稳定在18.5-25.8℃ ，要越过此温度区间，需要耗费提供固液相变所需要的全部能量，用作墙体或屋顶材料，居住人员体感较为舒适。且节约了夏季的降温能耗和冬季的取暖能耗，可实现节约能源，保护环境。
具体实施方式
具体实施例一，一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于其步骤为：
a、选取粒径范围为3-5mm，筒压强度为3.5MPa,堆积密度为400kg/m3的粉煤灰陶粒；
b、 将150kg粉煤灰陶粒浸没在35℃的四水合氟化钾液体中，浸入时间为12h，使四水合氟化钾充分填满粉煤灰陶粒的孔隙；
c、接着将满载四水合氟化钾液体的粉煤灰陶粒放入聚氨酯防水涂料中，随即取出，风干，使得粉煤灰陶粒表面覆盖了一层防水性能良好、延伸率大、强度高的聚氨酯膜；
d、将风干后的粉煤灰陶粒浸入模数为1.5-2的水玻璃溶液中，再次取出，风干，制备成陶粒一备用；
e、另外再取150kg粉煤灰陶粒浸没在35℃的六水合硝酸锰液体中，浸入时间为12h，使六水合硝酸锰充分填满粉煤灰陶粒的孔隙，随后将满载六水合硝酸锰液体的粉煤灰陶粒放入聚氨酯防水涂料中，随即取出，风干，风干后的粉煤灰陶粒浸入模数为1.5-2的水玻璃溶液中，再次取出，风干，制备成陶粒二备用；
f、选取水泥300kg、漂珠16kg、粉煤灰35kg、砂600kg、陶粒一180kg、陶粒二190kg、减水剂7kg和水160kg，搅拌均匀后，即制备出调温节能混凝土。
所述四水合氟化钾的固液相变温度为18.5℃，相变潜热为231kJ/kg，所述六水合硝酸锰的固液相变温度为25.8℃，相变潜热为kJ/kg，所述水泥为淮海中联P·I52.5水泥，28天抗压强度58.9MPa，表观密度3050kg每立方，所述减水剂为苏博特聚羧酸高性能减水剂，减水率28%，所述粉煤灰的表观密度为2.3 kg/m3，所述漂珠的表观密度为0.5 kg/m3，所述砂的细骨料为细度模数为2.6，所述调温节能混凝土的浆骨比为0.5-0.6。
具体实施例二，一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于其步骤为：
a、选取粒径范围为3-5mm，筒压强度为3.5MPa,堆积密度为400kg/m3的粉煤灰陶粒；
b、将150kg粉煤灰陶粒浸没在40℃的四水合氟化钾液体中，浸入时间为20h，使四水合氟化钾充分填满粉煤灰陶粒的孔隙；
c、接着将满载四水合氟化钾液体的粉煤灰陶粒放入聚氨酯防水涂料中，随即取出，风干，使得粉煤灰陶粒表面覆盖了一层防水性能良好、延伸率大、强度高的聚氨酯膜；
d、将风干后的粉煤灰陶粒浸入模数为1.5-2的水玻璃溶液中，再次取出，风干，制备成陶粒一备用；
e、另外再取150kg粉煤灰陶粒浸没在40℃的六水合硝酸锰液体中，浸入时间为20h，使六水合硝酸锰充分填满粉煤灰陶粒的孔隙，随后将满载六水合硝酸锰液体的粉煤灰陶粒放入聚氨酯防水涂料中，随即取出，风干，风干后的粉煤灰陶粒浸入模数为1.5-2的水玻璃溶液中，再次取出，风干，制备成陶粒二备用；
f、选取水泥300kg、漂珠16kg、粉煤灰35kg、砂600kg、陶粒一180kg、陶粒二190kg、减水剂7kg和水160kg，搅拌均匀后，即制备出调温节能混凝土。
所述四水合氟化钾的固液相变温度为18.5℃，相变潜热为231kJ/kg，所述六水合硝酸锰的固液相变温度为25.8℃，相变潜热为kJ/kg，所述水泥为淮海中联P·I52.5水泥，28天抗压强度58.9MPa，表观密度3050kg每立方，所述减水剂为苏博特聚羧酸高性能减水剂，减水率28%，所述粉煤灰的表观密度为2.3 kg/m3，所述漂珠的表观密度为0.5 kg/m3，所述砂的细骨料为细度模数为2.6，所述调温节能混凝土的浆骨比为0.5-0.6。
本发明专利涉及的调温节能混凝土的制备方法选用四水合氟化钾和六水合硝酸锰作为相变潜热材料，这两种材料相变潜热高，相变时材料体积几乎不变，且18.5-25.8℃是体感最为舒适的温度区间。选用粉煤灰陶粒作为相变潜热材料的储存载体，粉煤灰陶粒的孔隙率较高，可以提升相变潜热材料的装载量。本发明中粉煤灰陶粒在覆盖了一层防水性能优良的高分子膜后又覆盖了一层刚度、强度及防水性能俱佳的无机膜，复合膜良好的刚度与强度保证了在搅拌及施工过程中不会破裂，良好的防水性能可以使得相变潜热材料稳定的储存于粉煤灰陶粒的孔隙中，不会泄露。将陶粒经聚氨酯防水涂料和水玻璃两次封装，避免了聚氨酯防水涂料层易磨性差的缺陷，聚氨酯防水涂料和水玻璃的双层防水保护，水玻璃保护层提供了刚性保护，提升了膜的耐磨性。该方法制备出来的调温节能混凝土的初始坍落扩展度为650×650mm，1h坍落扩展度为650×650mm，7天抗压强度为39.8MPa，28天抗压强度：47.9MPa，该调温节能混凝土中/m3存储了约30kg四水合氟化钾和40kg六水合硝酸锰，硬化后混凝土的温度将稳定在18.5-25.8℃，要越过此温度区间，需要耗费提供固液相变所需要的全部能量，用作墙体或屋顶材料，居住人员体感较为舒适。且节约了夏季的降温能耗和冬季的取暖能耗，可实现节约能源，保护环境。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于其步骤为：
选取粒径范围为3-5mm，筒压强度为3.5MPa,堆积密度为400kg/m3的粉煤灰陶粒；
将150kg粉煤灰陶粒浸没在35-45℃的四水合氟化钾液体中，浸入时间为12-24h，使四水合氟化钾充分填满粉煤灰陶粒的孔隙；
接着将满载四水合氟化钾液体的粉煤灰陶粒放入聚氨酯防水涂料中，随即取出，风干，使得粉煤灰陶粒表面覆盖了一层防水性能良好、延伸率大、强度高的聚氨酯膜；
将风干后的粉煤灰陶粒浸入模数为1.5-2的水玻璃溶液中，再次取出，风干，制备成陶粒一备用；
另外再取150kg粉煤灰陶粒浸没在35-45℃的六水合硝酸锰液体中，浸入时间为12-24h，使六水合硝酸锰充分填满粉煤灰陶粒的孔隙，随后将满载六水合硝酸锰液体的粉煤灰陶粒放入聚氨酯防水涂料中，随即取出，风干，风干后的粉煤灰陶粒浸入模数为1.5-2的水玻璃溶液中，再次取出，风干，制备成陶粒二备用；
选取水泥300kg、漂珠16kg、粉煤灰35kg、砂600kg、陶粒一180kg、陶粒二190kg、减水剂7kg和水160kg，搅拌均匀后，即制备出调温节能混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于，所述四水合氟化钾的固液相变温度为18.5℃，相变潜热为231kJ/kg，所述六水合硝酸锰的固液相变温度为25.8℃，相变潜热为kJ/kg。
3.根据权利要求1所述的一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于，所述水泥为淮海中联P·I52.5水泥，28天抗压强度58.9MPa，表观密度3050kg/m3。
4.根据权利要求1所述的一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于，所述减水剂为苏博特聚羧酸高性能减水剂，减水率28%。
5.根据权利要求1所述的一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于，所述粉煤灰的表观密度为2.3 kg/m3，所述漂珠的表观密度为0.5 kg/m3。
6.根据权利要求1所述的一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于，所述砂的细骨料为细度模数为2.6。
7.根据权利要求1所述的一种调温节能混凝土的制备方法，其特征在于，所述调温节能混凝土的浆骨比为0.5-0.6。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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