專利名稱：高性能相變儲(chǔ)能材料芯材及其制備而成的夾心建筑墻板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能相變儲(chǔ)能材料芯材及其制備而成的高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代建筑向高層發(fā)展，人們越來越多地使用輕質(zhì)建筑墻板結(jié)構(gòu)。但普通輕質(zhì)建筑墻板材料的熱容小，導(dǎo)致室內(nèi)溫度波動(dòng)大，室內(nèi)環(huán)境舒適性差，同時(shí)也增加了供暖空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷，導(dǎo)致建筑能耗上升。為了減少建筑能源消耗，提高室內(nèi)舒適度，在建筑墻板結(jié)構(gòu)中使用相變材料受到了人們的重視，其特點(diǎn)是具有較大的相變潛熱，可被動(dòng)蓄放熱。在建筑能耗中，采暖用能和空調(diào)用能是終端能源消費(fèi)中最重要的一項(xiàng)。而且隨著人民對建筑舒適度要求的不斷提高，這兩種用能比例將越來越高。無論是采暖或是空調(diào)用能，都是為了保持和穩(wěn)定室內(nèi)的生活溫度而消耗的巨額能量。如果能采用傳熱系數(shù)低的高性能圍護(hù)材料以降低室內(nèi)外的能量交換，保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，將大幅度將降低這兩部分能源的消耗，促進(jìn)高效率節(jié)能，根據(jù)我國近20年的建筑節(jié)能經(jīng)驗(yàn)表明，在節(jié)能50%的工程實(shí)施中，60%依靠新型墻材的使用，40%依靠供熱系統(tǒng)提高能源效率，減少熱損失。因此， 新型墻材的研制與開發(fā)應(yīng)用成為建筑節(jié)能的的最重要的組成部分。當(dāng)前，國際上墻體材料的發(fā)展呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢一、由小尺寸的磚和砌塊向大尺寸的條板和預(yù)制墻板發(fā)展；二、由單一的圍護(hù)功能向圍護(hù)、保溫、裝飾等綜合功能發(fā)展； 三、原材料向利用工業(yè)廢棄物發(fā)展。我國發(fā)展節(jié)能型建筑墻板材料的潛力巨大。目前我國既有建筑面積近500億平方米，其中99%是高能耗建筑，單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國家的2 3倍，節(jié)能改造對節(jié)能型建筑墻板材料需求大；我國當(dāng)前建筑規(guī)模龐大，是世界上最大的建筑市場，年新建建筑面近20億平方米，年竣工建筑面積大于各發(fā)達(dá)國家的總量，到2020年， 我國建筑面積將達(dá)到700億平方米，能耗巨大，因此，發(fā)展高效節(jié)能型建筑墻板迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種高性能相變儲(chǔ)能材料芯材。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述高性能相變儲(chǔ)能材料芯材制備而成的高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板。該建筑墻板生產(chǎn)成本低，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、節(jié)能保溫的特性， 同時(shí)兼有良好的力學(xué)、熱工、隔聲、防火和耐久性能，施工效率高，有利于住宅工業(yè)化。本發(fā)明的再一目的在于提供上述高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板的制備方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高性能相變儲(chǔ)能材料芯材，該高性能相變儲(chǔ)能材料芯材由以下按重量份數(shù)計(jì)的原料制備而成水泥
相變材料多孔類材料水
50 90份 5 20份 5 20份 10 30份。所述相變材料為液體石蠟、聚乙烯或脂肪酸。所述脂肪酸優(yōu)選為癸酸或月桂酸，更加優(yōu)選為癸酸。所述多孔類材料為稻殼灰、陶粒、活性炭、硅藻土或石膏板。一種由上述的高性能相變儲(chǔ)能材料芯材制備而成的高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板。上述高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板的制備方法，包括以下操作步驟(1)將相變材料與多孔類材料混合得到相變儲(chǔ)能骨料；(2)將水泥、水和步驟(1)所得相變儲(chǔ)能骨料混合攪拌120 180秒，得到芯材水泥漿；(3)將兩塊外部面板平行插入墻板模具內(nèi)，將芯材水泥漿澆注至墻板模具內(nèi)，填充到兩塊外部面板之間，將凹凸槽和側(cè)面倒邊構(gòu)造復(fù)合，通過凝結(jié)和養(yǎng)護(hù)后脫模，得到高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板。所述外部面板為無石棉纖維板、硅酸鈣板、石膏板或木板。本發(fā)明高性能相變儲(chǔ)能材料建筑墻板的制備過程中，通過凹凸槽以達(dá)到半干法嵌縫緊密拼裝效果，同時(shí)在凹凸槽拼接處設(shè)置特殊的側(cè)面倒邊構(gòu)造，使得墻板拼接后，凹凸槽拼接處可平整粘貼與面板相同的材料，既使墻面厚度均勻一致，又使凹凸槽拼接處得到完整的抗裂防滲保護(hù)。本發(fā)明高性能相變儲(chǔ)能材料建筑墻板采用獨(dú)特的輕質(zhì)相變混凝土芯材，此混凝土芯材原材料中加有高性能相變儲(chǔ)能骨料，具有良好的力學(xué)、熱工、隔聲、防火和耐久性能。利用本發(fā)明建筑墻板構(gòu)筑的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)室外溫度有較大波動(dòng)時(shí)，房間內(nèi)表面溫度波動(dòng)相對較平緩，房間的舒適性相對較高，使建筑供暖空調(diào)系統(tǒng)不用或者少用能，減小所需空氣處理設(shè)備的容量，同時(shí)可使空調(diào)或供暖系統(tǒng)利用夜間廉價(jià)電運(yùn)行，降低空調(diào)或供暖系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果(1)將相變材料儲(chǔ)藏在多孔建筑材料中制備墻板芯材，可以使建筑材料同時(shí)具有承重和儲(chǔ)能的雙重功能，相變材料可以提高墻體的保溫能力，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，節(jié)省采暖能耗，而且可以減小墻體自重，使墻體變薄，增加房屋的有效使用面積；在增加建筑功能的同時(shí)，無需占用額外的建筑空間，降低了建筑成本。(2)本發(fā)明的高性能相變儲(chǔ)能墻板性能優(yōu)異，采用穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高面板，中間復(fù)合有高性能相變儲(chǔ)能混凝土，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、節(jié)能保溫的特性，同時(shí)兼有良好的力學(xué)、熱工、 隔聲、抗?jié)B、防火和耐久性能，施工效率高，有利于住宅工業(yè)化，十分符合當(dāng)今世界節(jié)能、節(jié)地、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1(1)將兩塊尺寸為3000 X 600 X 120mm的無石棉纖維板平行插入墻板模具內(nèi)；(2)相變儲(chǔ)能骨料制備稱取稻殼灰IOOg和液體石蠟150g，充分混合攪拌至顏色變?yōu)樽仙?，得到相變?chǔ)能骨料；(3)制備芯材分別稱取水泥500g、相變儲(chǔ)能骨料250g和水200g混合攪拌均勻， 得到芯材水泥漿；(4)將芯材水泥漿澆注于插好無石棉纖維板的模具中，填充到兩塊無石棉纖維板之間，同時(shí)將凹凸槽和側(cè)面倒邊構(gòu)造復(fù)合，通過凝結(jié)和養(yǎng)護(hù)觀天后脫模，得到夾心厚度為 60mm的高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板。所得高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板的相變溫度為四.4攝氏度，抗壓強(qiáng)度為56. 8MPa。實(shí)施例2(1)將兩塊尺寸為3000 X 600 X 120mm的硅酸鈣板平行插入墻板模具內(nèi)；(2)相變儲(chǔ)能骨料制備稱取陶粒200g和液體石蠟200g，充分混合攪拌至顏色變?yōu)樽仙?，得到相變?chǔ)能骨料；(3)制備芯材分別稱取水泥900g、相變儲(chǔ)能骨料400g和水300g混合攪拌均勻， 得到芯材水泥漿；(4)將芯材水泥漿澆注于插好硅酸鈣板的模具中，填充到兩塊硅酸鈣板之間，同時(shí)將凹凸槽和側(cè)面倒邊構(gòu)造復(fù)合，通過凝結(jié)和養(yǎng)護(hù)觀天后脫模，得到夾心厚度為60mm的相變儲(chǔ)能墻板。所得高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板的相變溫度為31. 6攝氏度，抗壓強(qiáng)度為 65. 5MPa。實(shí)施例3(1)將兩塊尺寸為3000X600X 120_的石膏板平行插入墻板模具內(nèi)；(2)相變儲(chǔ)能骨料制備稱取活性炭50g和聚乙烯50g，充分混合攪拌5分鐘，得到相變儲(chǔ)能骨料；(3)制備芯材分別稱取水泥500g、相變儲(chǔ)能骨料IOOg和水IOOg混合攪拌均勻， 得到芯材水泥漿；(4)將芯材水泥漿澆注于插好石膏板的模具中，填充到兩塊石膏板之間，同時(shí)將凹凸槽和側(cè)面倒邊構(gòu)造復(fù)合，通過凝結(jié)和養(yǎng)護(hù)觀天后脫模，得到夾心厚度為60mm的相變儲(chǔ)能墻板。所得高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板的相變溫度為33. 2攝氏度，抗壓強(qiáng)度為 60.3MPa。實(shí)施例4(1)將兩塊尺寸為3000 X 600 X 120mm的木板平行插入墻板模具內(nèi)；(2)相變儲(chǔ)能骨料制備稱取硅藻土 IOOg和癸酸100g，充分混合攪拌5分鐘，得到相變儲(chǔ)能骨料；(3)制備芯材分別稱取水泥700g、相變儲(chǔ)能骨料200g和水200g混合攪拌均勻， 得到芯材水泥漿；(4)將芯材水泥漿澆注于插好木板的模具中，填充到兩塊木板之間，同時(shí)將凹凸槽和側(cè)面倒邊構(gòu)造復(fù)合，通過凝結(jié)和養(yǎng)護(hù)觀天后脫模，得到夾心厚度為60mm的相變儲(chǔ)能墻板。所得高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板的相變溫度為32. 7攝氏度，抗壓強(qiáng)度為 64. 5MPa。 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種高性能相變儲(chǔ)能材料芯材，其特征在于該高性能相變儲(chǔ)能材料芯材由以下按重量份數(shù)計(jì)的原料制備而成
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能相變儲(chǔ)能材料芯材，其特征在于所述相變材料為液體石蠟、聚乙烯或脂肪酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能相變儲(chǔ)能材料芯材，其特征在于所述脂肪酸為癸酸或月桂酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能相變儲(chǔ)能材料芯材，其特征在于所述脂肪酸為癸酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能相變儲(chǔ)能材料芯材，其特征在于所述多孔類材料為稻殼灰、陶粒、活性炭、硅藻土或石膏板。
6.一種由權(quán)利要求1所述的高性能相變儲(chǔ)能材料芯材制備而成的高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)將相變材料與多孔類材料混合得到相變儲(chǔ)能骨料；(2)將水泥、水和步驟(1)所得相變儲(chǔ)能骨料混合攪拌120 180秒，得到芯材水泥漿；(3)將兩塊外部面板平行插入墻板模具內(nèi)，將芯材水泥漿澆注至墻板模具內(nèi)，填充到兩塊外部面板之間，將凹凸槽和側(cè)面倒邊構(gòu)造復(fù)合，通過凝結(jié)和養(yǎng)護(hù)后脫模，得到高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于所述外部面板為無石棉纖維板、硅酸鈣板、石膏板或木板。水泥相變材料多孔類材料水50 90份 5 20份 5 20份 10 30份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能相變儲(chǔ)能材料芯材及其制備而成的夾心建筑墻板。該芯材由以下按重量份數(shù)計(jì)的原料制備而成水泥50～90份，相變材料5～20份，多孔類材料5～20份，水10～30份。高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板的制備包括步驟將相變材料與多孔類材料混合得到相變儲(chǔ)能骨料；將水泥、水和相變儲(chǔ)能骨料混合攪拌，得到芯材水泥漿；將兩塊外部面板平行插入墻板模具內(nèi)，將芯材水泥漿澆注至墻板模具內(nèi)，填充到兩塊外部面板之間，將凹凸槽和側(cè)面倒邊構(gòu)造復(fù)合，通過凝結(jié)和養(yǎng)護(hù)后脫模，得到高性能相變儲(chǔ)能材料夾心建筑墻板。所得墻板性能優(yōu)異，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、節(jié)能保溫的特性，同時(shí)兼有良好的力學(xué)、熱工、隔聲、抗?jié)B、防火和耐久性能。
文檔編號C04B28/00GK102417330SQ20111024428
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者歐陽東 申請人:暨南大學(xué)