[发明专利]一种填充石膏基相变材料的复合砌块

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种填充石膏基相变材料的复合砌块。

背景技术

由于热阻和热容的作用，温度波与热流波通过建筑围护结构时会产生衰减和延迟。目前，建筑围护结构通常采用传统的有机保温隔热材料以满足建筑节能规范对于围护结构热阻的要求。尽管这些绝热材料具有较低的导热系数值，可以有效地增大围护结构的热阻，但它们大多具有安全隐患，使用寿命有限，并且具有较低的热容值。目前的建筑大量采用框架结构，这种结构的墙体称为填充墙，它们大多是中空、轻质或中质墙体，其中以混凝土空心砌块墙体居多。中空、轻质结构会使整个墙体的热容值较低，造成墙体内表面随着外界温度、热流的波动而产生较大幅度的温度、热流波动，从而加剧室内空气温度的波动，降低室内舒适度；同时，导致室内空调设备的频繁启闭或不能较长时间地保持在稳定工况下运行；由于空调设备在启动阶段以及非稳定工况运行时耗能较高，便增加了空调系统的能耗。

相变材料在发生相变时具有明显的蓄热效应，可以吸收或释放大量潜热，而自己本身的温度变化不大。将相变材料合理地运用到空心砌块墙体中，可以使室内温度波动更加平稳，从而提高室内舒适度、降低空调系统的能耗。当前，已有一些学者、工程师采用将相变材料加入空心砌块的做法，以提高建筑外墙的热容值；然而，他们对相变材料复合砌块内部结构形式的设计在很大程度上依赖于传统空心砌块的设计经验，并没有对复合相变材料的空心砌块的热工性能影响因素进行系统地分析，这就使设计得到的相变材料复合砌块在材料选用、孔型配置以及气候适应性上存在诸多不合理因素，不能在较高水平上发挥出相变材料的特点和优势。

发明内容

本发明是为了提供一种填充石膏基相变材料的复合砌块，以解决传统轻质混凝土空心砌块由于提高保温性能而使建筑外墙的热容降低以及力学性能的不足、解决现有的相变材料复合空心砌块在构型与材料使用方面的不合理因素而导致复合砌块的热工性能不能较好发挥等问题，从而提高建筑室内的热舒适性，降低建筑总体能耗。

为实现上述发明目的，本发明填充石膏基相变材料复合砌块可采用如下技术方案：

一种填充石膏基相变材料的复合砌块，

所述砌块本体内设置5~7个竖向矩形盲孔，所述各盲孔规格相同且并排布置，孔的长边方向与砌块厚度方向一致；

所述砌块本体采用轻集料混凝土，所述盲孔底部的坐浆厚度为5mm～15mm，且所述盲孔内均填充石膏基相变材料。

所述盲孔（2）的数量为偶数时，砌块本体（1）中心两盲孔之间的孔间隙为a、砌块长度方向上两个边肋的宽度分别为b、c，所述a=b=c；其余各盲孔之间的孔间隙为d，砌块厚度方向上两个边肋的宽度分别为e、f，所述d=e=f；所述a/d=5:4～3:2。

所述盲孔（2）的数量为奇数时，砌块本体（1）中心盲孔与两侧盲孔之间的孔间隙为g，砌块长度方向上两个边肋的宽度分别为m、n，所述g=m=n；其余各盲孔之间的孔间隙为p，砌块厚度方向上两个边肋的宽度分别为h、i；所述p=h=i；所述g/p= a/d=5:4～3:2。

复合砌块的本体材料根据当地实际情况，因地制宜地选用粉煤灰陶粒混凝土、页岩渣混凝土、浮石混凝土、岩棉混凝土、膨胀珍珠岩混凝土或掺有其它保温材料的混凝土。

根据所在地区气候条件的不同，该复合砌块内的相变材料也不同，它们分别是十水合硫酸钠（严寒地区）、六水合二硝酸锌（寒冷地区、夏热冬暖地区）、十二水合磷酸氢二钠（夏热冬冷地区）、正十八烷（温和地区）；这些相变材料均具有较高的相变潜热，并且导热系数均处于0.3 W·m^-1·K^-1～0.7 W·m^-1·K^-1范围内，有利于相变材料性能的发挥。

根据所需的总潜热量，即所需的相变材料量的不同，可使石膏粉与相变材料在质量比为10:2到10:8的范围内掺水均匀混合制成石膏基复合相变材料。

与已有技术相比，本发明填充石膏基相变材料复合砌块的有益效果及产生效果的原因是：

1、将砌块内的数个矩形孔竖向、并排布置，可为热流进入孔内的相变材料提供6～8条路径，有利于相变材料充分地蓄存和释放经过空心砌块的热流，提高复合砌块中相变材料的使用效率，从而更加有利于提高建筑室内的舒适度，降低建筑能耗。

2、增加复合砌块中肋与边肋的宽度，保证了空心砌块具有足够的力学性能。