技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种相变储热调温泡沫混凝土，具有良好的保温、相变储热、无机防火等性能，属于新型建材领域。
背景技术：
目前国家大力推广绿色建筑，而以泡沫混凝土为代表的无机轻质保温材料因其轻质、导热系数低等优点，引起了广泛的关注。泡沫混凝土分为物理发泡泡沫混凝土和化学发泡泡沫混凝土。其中，化学发泡泡沫混凝土因其工艺简单、质量稳定，因而应用范围广泛。但在实际应用中，泡沫混凝土因为水泥水化热的影响，常出现发泡孔隙不均匀等问题；同时由于强度较低，严重影响建筑保温板的质量。中国专利201510308658.3中公开了一种在发泡水泥中增加相变材料的方法，解决了发泡温度不均匀的问题，但没有解决发泡保温材料强度问题；中国专利201510029074.2中公开了一种通过在轻骨料中负载相变材料进行结构增强和温度调节的方法，但是这种结构轻骨料在泡沫混凝土中会出现上浮导致结构受力和相变材料分布不均一的问题，起不到相变储热调温的功能。
技术实现要素：
本发明针对上述问题，提供一种相变储热调温泡沫混凝土，具有较强蓄热能力和调温功能。
一种相变储热调温泡沫混凝土，由下述原料按重量百分比配置而成：40-80%的水泥、5-30%的矿物掺和料、5-20%的骨料、3-20%的相变增强材料、0.1-0.5%的早强剂、0.1-0.5%的减水剂、0.1-2%的增稠剂、0.1-3%的稳泡剂、1-10%的化学发泡剂、5-35%的水。
所述的水泥为普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或两者的混合物；所述的矿物掺和料为粉煤灰、矿渣微粉、偏高岭土、石粉中的一种或多种混合物。
所述的骨料为普通骨料和轻骨料按1：0.5-3重量比级配而成；所述的普通骨料为砂、矿渣碎石、膨胀矿渣、石煤渣中的一种或多种混合物；所述的轻骨料为膨胀页岩、陶粒、膨胀珍珠岩、聚苯颗粒中的一种或多种混合物。
所述的早强剂为锂盐、氯化物系早强剂、硫酸盐系早强剂、有机物系早强剂中的一种或多种混合物；所述的减水剂为聚羧酸系减水剂、萘系减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、水溶性树脂磺酸盐类中的一种。
所述的增稠剂为水溶性树脂类增稠剂、聚合物电解质类增稠剂中的一种。
所述的稳泡剂为硬脂酸钙、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、纤维素醚、聚丙烯酰胺中的一种或多种混合物；所述的化学发泡剂为双氧水，浓度为10%-50%；所述的水为温水，水温为30-50℃。
所述的相变增强材料采用中空材料的空腔填充相变材料，空腔两头由石蜡或树脂封装制得。所述的中空材料为纤维或纤维增强塑料中空编织物、中空纤维管或中空纤维增强塑料管。所述的相变材料为无机相变储热材料、有机相变储热材料、复合相变储热材料和金属相变储热材料；具体包括石蜡、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸醋酸钠类、磷酸盐类、氯化钙类、硫酸钠类、癸酸和月桂酸低共熔混合物、微胶囊型复合相变材料、铝基、镍基复合储能材料等。
本发明还公开了一种相变储热调温泡沫混凝土的制备方法，包括：
（1）将水泥、矿物掺和料、骨料、早强剂、减水剂、增稠剂、稳泡剂按比例称量，混合后搅拌均匀；
（2）加入重量比的水制备成化学发泡混凝土料浆，再加入相变增强材料搅拌5-20s；
（3）加入化学发泡剂搅拌5-10s后倒入模具，制得相变储能调温泡沫混凝土。
本发明的有益效果在于：
1、骨料增强泡沫混凝土，可以有效改善泡沫混凝土的力学性能：轻质骨料有利于减轻泡沫混凝土的容重，而普通骨料则有利于增强泡沫混凝土力学性能。
2、通过掺入增稠剂，可以改善泡沫混凝土料浆的稠度，解决轻骨料上浮导致力学性能不均匀的问题，并与两种骨料级配作用相结合进一步增强泡沫混凝土力学性能。同时通过调节增稠剂的数量和种类来协调相变材料的数量和种类之间的关系，制备出相变材料分布均匀的泡沫混凝土。
3、泡沫混凝土中掺入相变材料后，可以有效降低建筑的热量散失，改善泡沫混凝土的蓄热能力，提高建筑物的热惰性。
4、采用中空材料的空腔填充填充相变材料，两头由石蜡或树脂封装制得相变增强材料；一方面解决相变材料分布不均匀的问题，另一方面也提升了中空材料的保温性能；同时，用石蜡或树脂封装，避免相变材料漏出。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步描述。
在本发明中，所述制备相变增强材料的相变材料为无机相变储热材料、有机相变储热材料、复合相变储热材料和金属相变储热材料。具体包括石蜡、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸醋酸钠类、磷酸盐类、氯化钙类、硫酸钠类、癸酸和月桂酸低共熔混合物、微胶囊型复合相变材料、铝基、镍基复合储能材料等。
实施案例1
（1）将40%普通硅酸盐水泥水泥、30%粉煤灰、1.25%砂、3.75%膨胀页岩、0.5%锂盐、0.5%聚羧酸系减水剂、2%水溶性树脂类增稠剂、1%硬脂酸钙按比例称量，混合后搅拌均匀；
（2）加入15%的30℃温水制备成化学发泡混凝土料浆，再加入5%相变增强材料搅拌5s；
（3）加入1%的双氧水（浓度40%）搅拌5s后倒入模具，制得相变储能调温泡沫混凝土；
上述步骤（2）中的相变增强材料采用纤维中空编织物空腔填充无机相变储热材料，空腔两头由石蜡封装制得。
实施案例2
（1）将80%硫铝酸盐水泥、5%矿渣微粉、3.3%矿渣碎石、1.7%陶粒、0.1%氯化物系早强剂、0.1%萘系减水剂、0.7%聚合物电解质类增稠剂、0.1%十二烷基苯磺酸钠按比例称量，混合后搅拌均匀；
（2）加入5%的50℃温水制备成化学发泡混凝土料浆，再加入3%相变增强材料搅拌20s；
（3）加入1%的双氧水（浓度50%）搅拌10s后倒入模具，制得相变储能调温泡沫混凝土；
上述步骤（2）中的相变增强材料采用纤维增强塑料中空编织物空腔填充有机相变储热材料，空腔两头由树脂封装制得。
实施案例3
（1）将20%普通硅酸盐水泥、20%硫铝酸盐水泥、5%偏高岭土、10%膨胀矿渣、10%膨胀珍珠岩、0.5%硫酸盐系早强剂、0.4%木质素磺酸盐类减水剂、0.1%聚合物电解质类增稠剂、3%十二烷基硫酸钠按比例称量，混合后搅拌均匀；
（2）加入10%的40℃温水制备成化学发泡混凝土料浆，再加入11%相变增强材料搅拌10s；
（3）加入10%的双氧水（浓度10%）搅拌6s后倒入模具，制得相变储能调温泡沫混凝土；
上述步骤（2）中的相变增强材料采用中空纤维管空腔填充填充复合相变储热材料，空腔两头由树脂封装制得。
实施案例4
（1）将45%普通硅酸盐水泥、4%粉煤灰、4%石粉、2%矿渣碎石、2%石煤渣、2%陶粒、6%聚苯颗粒、0.5%有机物系早强剂、0.5%水溶性树脂磺酸盐类减水剂、1%水溶性树脂类增稠剂、1%纤维素醚、1%聚丙烯酰胺按比例称量，混合后搅拌均匀；
（2）加入6%的35℃温水制备成化学发泡混凝土料浆，再加入20%相变增强材料搅拌15s；
（3）加入5%的双氧水（浓度20%）搅拌8s后倒入模具，制得相变储能调温泡沫混凝土；
上述步骤（2）中的相变增强材料采用中空纤维增强塑料管空腔填充金属相变储热材料，空腔两头由石蜡封装制得。
实施案例5
（1）将42%普通硅酸盐水泥、6%石粉、2%石煤渣、4%聚苯颗粒、0.1%锂盐、0.2%有机物系早强剂、0.2%水溶性树脂磺酸盐类减水剂、0.2%水溶性树脂类增稠剂、0.3%纤维素醚按比例称量，混合后搅拌均匀；
（2）加入35%的45℃温水制备成化学发泡混凝土料浆，再加入6%相变增强材料搅拌20s；
（3）加入4%的双氧水（浓度40%）搅拌8s后倒入模具，制得相变储能调温泡沫混凝土；
上述步骤（2）中的相变增强材料采用纤维中空编织物空腔填充填充无机相变储热材料，空腔两头由树脂封装制得。
经测试：上述实施例制得的相变储能调温泡沫混凝土的表观密度为200-1000kg/m3，抗压强度为0.2-4.5MPa，导热系数为0.04-0.40W/(m·K)，相变潜热为2500-9500KJ/m3。采用本发明的混凝土制备的改性发泡硅酸盐水泥保温板的密度为279 kg/m3，抗压强度为0.51 MPa，导热系数为0.068 W/(m·K)，质量吸水率为48%。