[发明专利]石蜡/陶粒相变储能混凝土及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，是一种新型相变储能材料，特别涉及可以有效减少室内温度波动范围、延缓室内温度波动时间、提高居住的舒适性的石蜡/陶粒相变储能混凝土及制备方法。

背景技术

能源是人类社会赖以生存和发展的基本条件，随着社会进步和经济增长，如何降低建筑能耗特别是建筑使用能耗引起了人们的高度关注。

相变储能材料（PCM），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，温度变化时使建筑供暖或空调不用或少用，也可减少所需空气处理设备的容量，降低空调或供暖系统的运行维护费用，减小建筑物内的温度波动，提高能源的利用率，为节约建筑能耗提供新的途径。

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。因此将相变材料应用于轻骨料混凝土中制备成石蜡/陶粒相变储能混凝土，不仅降低了传统建筑材料的传热系数，而且增加了建筑材料的热惰性，使得相变储能材料在发生物相变化时可放出或吸收一定的能量，从而使室内外的热量传递时产生一定的时间延迟和衰减，显著提高了室内环境的热舒适性。它兼备普通建材和相变材料两者的优点，能够吸收和释放适量的热能，不仅可以降低建筑能耗，改善室内环境，还可减少空调系统的投资、运行和维护费用，为暖通空调技术的发展开辟新的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以有效减少室内温度波动范围、延缓室内温度波动时间、提高居住的舒适性的石蜡/陶粒相变储能混凝土。

首先是采用廉价、易得的不同种石蜡制备复合相变材料，然后采用真空吸附法制备石蜡/陶粒定型相变材料，最后以石蜡/陶粒定型相变材料为粗骨料制备成能自动调节室内温度、提高居住舒适性等优异性能的轻骨料混凝土建筑材料。

本发明所述的石蜡/陶粒相变储能混凝土成分包括胶凝材料、集料、水、封装材料及相变储能材料，其组分为：

原料质量份

⑴胶凝材料

普通硅酸盐水泥320份

粉煤灰80份

⑵集料

砂子520-660份

陶粒200-220份

⑶水45份

⑷封装材料

环氧树脂20-40份

三乙烯四胺2-4份

⑸相变储能材料140～187份

其中胶凝材料由普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥组成，粉煤灰的质量占胶凝材料总量的20%；水占胶凝材料总质量的45%；相变储能材料质量占陶粒质量的70%～85%；

所述水泥强度等级为42.5的硅酸盐水泥；

所述粉煤灰为沈海热电厂生产；

所述相变储能材料为液体石蜡和固体石蜡按不同比例制备的复合相变石蜡；

石蜡/陶粒相变储能混凝土的制备过程为：

第一步，制备石蜡复合相变储能材料；

第二步，按配比称取陶粒并采用真空吸附的方法制备石蜡/陶粒定型相变材料；

第三步，选用环氧树脂和三乙烯四胺对石蜡/陶粒定型相变材料进行封装；

第四步，按照配比称取其它原料；

第五步，按顺序将普通硅酸盐水泥、粉煤灰、石蜡/陶粒定型相变材料、砂子放入搅拌机中，略微搅拌后（使物料均匀）加入水，继续搅拌3min；

第六步，注模成型，在标准条件下养护24h～48h（视相变材料加入量而定）后拆模继续养护至28d。

本发明的优点是：将石蜡复合相变储能材料与轻骨料混凝土有机的结合，制备了一种新型的建筑材料，它兼备普通建材和相变材料两者的优点，在保留原建筑材料强度的基础上与传统材料的被动式节能方式相比，对室内温度调节效果好，具有减小室内温度波动范围、延缓室内温度时间的功能。

具体实施方式

实施例1：

石蜡/陶粒相变储能混凝土，其组分为：

原料质量份

⑴胶凝材料

普通硅酸盐水泥320份

粉煤灰80份

⑵集料

砂子520份

陶粒200份

⑶水45份

⑷封装材料

环氧树脂20-40份

三乙烯四胺2-4份

⑸相变储能材料160份

其制备工艺为：

1、原材料的选择：

普通硅酸盐水泥选用沈阳冀东水泥有限公司生产的42.5级普通硅酸盐水泥；

粉煤灰为沈海热电厂生产；

陶粒选用的是廊坊国保轻型建材厂生产的粘土陶粒；