一种相变云砼石储能混凝土及其制备方法与流程

本申请涉及建筑材料，尤其涉及一种相变云砼石储能混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、建筑产业是能源消耗的主要产业之一，对能源的消耗量已经占据了能源消耗总量40％左右，且温室气体的排放量也占据了世界温室气体总排放量的30％左右。在建筑行业的能源消耗之中，大约有60％左右的能源消耗与建筑物的供暖、制冷等温控系统有关。因此，开发新型土木工程材料以缓解能源压力成为了一个热点问题，所以将相变储能材料运用到土木工程材料领域有着巨大的潜力。

2、目前，对于吸附相变材料基体的研究主要集中在膨胀珍珠岩、陶粒、膨胀石墨和硅藻土上，这些材料都是使用天然矿物加工而成的，过度使用会造成能源短缺。且这些基体材料的强度普遍不高，掺入混凝土中往往会造成抗压强度急速降低，只能做为非承重墙使用，一般不能用在承重的围护结构中。

技术实现思路

1、解决的技术问题：本发明的主要目的在解决现有相变混凝土基体材料种类有限，以及抗压强度普遍较低等技术问题，提供一种相变云砼石储能混凝土及其制备方法，使用云砼石为基体材料，有效利用工业废弃物，达到节能环保的目的，缓解现有的能源供给压力问题。此外，本发明使用的云砼石具有轻质高强的优点，提出并制备的相变云砼石储能混凝土不仅可以作为建筑内隔墙，还可以作为建筑物的承重材料。

2、技术方案：

3、本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

4、一种相变云砼石储能混凝土的制备，所述相变云砼石储能混凝土的原料按质量份数配比如下：

5、水泥100～500份；

6、细骨料200～800份；

7、云砼石200～750份；

8、相变储能材料150～400份；

9、水100～300份；

10、减水剂1～5份；

11、环氧树脂30～120份；

12、固化剂30～120份。

13、进一步的，所述水泥为强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。

14、进一步的，所述细骨料为细度模数是2.6的中砂。

15、进一步的，所述云砼石以低品质固废为主要原材料，在蒸压条件下制备出的人造骨料，所述低品质固废为炉渣、粉煤灰、尾矿，蒸压条件为汽压1mpa，温度180～240℃；云砼石粒径为6-10mm，筒压强度为12～18mpa。

16、进一步的，所述相变储能材料为相变温度是25～30℃的固-液相变石蜡。

17、进一步的，所述减水剂为聚羧酸类高效减水剂。

18、进一步的，所述环氧树脂与固化剂的质量比为1:1。

19、本申请还公开了相变云砼石储能混凝土的制备方法，包括如下步骤：

20、第一步：制备相变云砼石骨料；

21、第二步：封装相变云砼石骨料；

22、第三步：按照配合比称取其他原材料；

23、第四步：将细骨料、水泥、云砼石、减水剂和水放入搅拌机中搅拌3min，待混凝土将要成型时，再放入相变云砼石骨料进行搅拌2min，减小搅拌机对相变云砼石骨料封装层的损坏；

24、第五步：在标准条件下养护24～48h，后拆模继续养护至28d。

25、进一步的，制备相变云砼石骨料具体包括如下步骤：

26、第一步：将固-液相变石蜡放入60℃的烘箱中，使其完全处于熔融状态；

27、第二步：将云砼石放入105℃的烘箱中12～48h，去除云砼石中的水分，为固-液相变石蜡进入云砼石内部提供环境；

28、第三步：将云砼石和固-液相变石蜡一起放入真空桶内，再将真空桶放入60℃的恒温水浴锅中，进行水浴加热，随后启动真空泵，在0.06～0.1mpa的气压下吸附120min使固-液相变石蜡吸入云砼石中。

29、进一步的，封装相变云砼石骨料包括如下步骤：

30、第一步：将环氧树脂与固化剂按质量比为1:1均匀混合后涂抹到相变云砼石骨料的表面，使相变云砼石骨料表面涂刷均匀，使其干燥后厚度为0.2～0.5mm；

31、第二步：将表面涂有环氧树脂与固化剂的相变云砼石骨料放置初凝，再将其放入强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥粉中，使颗粒彼此间分开，并使其表面裹上一层水泥粉进行二次封装。

32、原理解释：本发明使用的相变储能材料是一种可以通过物理变化来改变其状态的材料，其原理是基于物质的热力学性质，利用相变储能材料发生相态改变时放热或吸热的性质，从而储存、释放、转换热量。

33、有益效果：

34、本申请采用上述技术方案，与现有技术相比，能够实现以下技术效果：

35、1、原材料中的云砼石主要是由工业废弃物制备，具有来源广泛、成本低廉、节能环保等优点；

36、2、相变云砼石骨料掺量为25％～50％时，抗压强度相对于普通云砼石混凝土下降率保持在16％以内，表现出较好的力学性能；

37、3、制备的相变云砼石储能混凝土既可以作为建筑物中起承重功能的墙体，也可以作为保温隔热的保温墙体；

38、4、本申请得到的相变云砼石储能混凝土可以有效减少室内外温度的波动，缓解城市建筑物能源供给的压力。

技术特征：

1.一种相变云砼石储能混凝土的制备，所述相变云砼石储能混凝土的原料按质量份数配比如下：

2.根据权利要求1所述的一种相变云砼石储能混凝土，其特征在于：所述水泥为强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的一种相变云砼石储能混凝土，其特征在于：所述细骨料为细度模数是2.6的中砂。

4.根据权利要求1所述的一种相变云砼石储能混凝土，其特征在于：所述云砼石以低品质固废为主要原材料，在蒸压条件下制备出的人造骨料，所述低品质固废为炉渣、粉煤灰、尾矿，蒸压条件为汽压1mpa，温度180～240℃；云砼石粒径为6-10mm，筒压强度为12～18mpa。

5.根据权利要求1所述的一种相变云砼石储能混凝土，其特征在于：所述相变储能材料为相变温度是25～30℃的固-液相变石蜡。

6.根据权利要求1所述的一种相变云砼石储能混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸类高效减水剂。

7.根据权利要求1所述的一种相变云砼石储能混凝土，其特征在于：环氧树脂与固化剂的质量比为1:1。

8.一种权利要求1-7任一所述相变云砼石储能混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述相变云砼石储能混凝土的制备方法，其特征在于，制备相变云砼石骨料具体包括如下步骤：

10.根据权利要求8所述相变云砼石储能混凝土的制备方法，其特征在于，封装相变云砼石骨料包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种相变云砼石储能混凝土及其制备方法，其原材料按质量份数配比计包括水泥100～500份，细骨料200～800份，云砼石200～750份，相变储能材料150～400份，水100～300份，减水剂1～5份，环氧树脂30～120份，固化剂30～120份。云砼石作为基体材料，利用矿渣、粉煤灰、尾矿等废弃物通过水热合成创新技术制备的固废材料，克服了以往基体材料使用天然矿物加工，过度使用会导致能源短缺的不足。且因其轻质高强的优点，可以提高相变储能混凝土的强度。使用云砼石制备得到的相变云砼石储能混凝土可以有效减少室内外温度的波动，降低能源消耗，可以广泛应用于绿色建筑、水处理、农林复合生态等领域。

技术研发人员：张东方,杨才千,杨景,马增胜
受保护的技术使用者：江苏梦联桥科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8