一种显热储热承重墙体材料及制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种显热储热承重墙体材料及制备方法与应用。该材料原料各组成的重量百分比为：高标号铝酸盐水泥10％～15％，玄武岩40％～50％，铁矿渣5％～10％，沙子20％～30％，铝矾土3％～5％，石墨1％～5％，碳纤维2～3％。制备方法为：将上述原料经干混合后，加入占原料混合物6％～9％的水，混合均匀后浇筑于钢模板中，24小时后脱模，常温养护72小时即可。本发明专利技术选材合理，制作工艺简单，具有较高的比热容和热导率、良好的抗压能力，可以作为温室后墙的承重结构，也可在白天储存热量供温室夜间使用，因此，可以在生产中作为传统温室后墙材料的替代品推广应用。

A load-bearing wall material of sensible heat storage and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种显热储热承重墙体材料及制备方法与应用
本专利技术涉及日光温室墙体节能材料
，更具体的说是涉及一种显热储热承重墙体材料及制备方法与应用。
技术介绍
日光温室是我国设施园艺中所使用的主要的设施类型，主要是利用后墙材料在白天进行储热，在夜晚向室内放热的方式进行生产，后墙一般采用黏土、黏土砖、水泥砖等普通材料作为蓄热材料，这些材料一般导热系数小，导热速度慢，比热容较小，并不能充分吸收白天进入温室的热量。近几年，日光温室后墙开发出以有机相变材料为主的新型潜热储热材料，但由于有机相变材料大多容易挥发，对容器要求较高，要求密封性好，耐腐蚀。因此在日光温室中应用较少。显热储热材料虽然较为安全，但强度较低，尤其内部加入导热管后，结构承载力很小，基本无法作为承重材料使用，目前较多的是作为墙体辅助材料或者独立的储热装置，占地面积加大，从而增加了建筑成本。因此，提供一种日光温室后墙显热储热墙体材料，不仅具有较高的比热容和热导率，能够满足后墙墙体对储热性能和放热性能的要求，而且具有良好抗压能力，能够作为承重材料使用，是目前在设施工程领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供了一种显热储热承重墙体材料，不仅具有较高比热容和热导率，能够满足后墙墙体对储热性能和放热性能的要求，而且具有良好抗压能力，能够作为承重材料使用。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种显热储热承重墙体材料，各组成原料的重量百分比为：高标号铝酸盐水泥10％～15％，玄武岩40％～50％，铁矿渣5％～10％，沙子20％～30％，铝矾土3％～5％，石墨1％～5％，碳纤维2～3％。优选地，各组成原料的重量百分比如下：高标号铝酸盐水泥15％，玄武岩45％，铁矿渣10％，沙子20％，铝矾土4％，石墨4％，碳纤维2％。优选地，所述的高标号铝酸盐水泥为强度等级为C80以上的铝酸盐水泥。一种显热储热承重墙体材料的制备方法，具体步骤如下：S1、在常温状态下，将上述原料按照配比进行干混合；S2、在S1得到的原料混合物中加入占原料混合物6％～9％的水，继续搅拌，待混合均匀为止；S3、将S2最终得到的混合物浇筑于钢模板中，24小时后脱模；S4、常温、潮湿环境下养护72小时即可。优选地，所述的步骤S1～S4中的工作温度为0～50℃。优选地，所述的步骤S4中的养护湿度为大于等于90％。本专利技术进一步提供了上述显热储热承重墙体材料单独在北墙内侧的墙体砌筑应用。本专利技术进一步提供了上述显热储热承重墙体材料与其他砌体材料混合时在北墙内侧的墙体砌筑应用。本专利技术进一步提供了上述显热储热承重墙体材料与其他砌体材料混合时在日光温室基础砌筑的应用。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种显热储热承重墙体材料，具有以下主要的优点：(1)高标号铝酸盐水泥、铝矾土、石墨材料都具有较好的储热能力，吸热效率高，比热容高，进一步提高储热材料的储热、放热效率。(2)玄武岩、铁矿渣等材料，具有较好的承载力，可以弥补铝酸盐水泥较硅酸盐水泥抗压强度较差的情况，增强显热储热材料的承重能力。(3)碳纤维不仅可以增强显热储热承重材料的整体强度，也可以提高整体材料的抗弯强度。(4)本专利技术制作工艺简单，所涉及建筑显热储热承重材料，有较高的抗压、抗弯强度，可以作为日光温室承重墙体使用，同时利用原有建筑结构实现建筑的太阳能主动集热，蓄热，可有效提高建筑环境温度，为日光温室内部农作物种植提供足够的热量。(5)本专利技术提供的显热储热承重墙体材料可以在常温下养护，可现浇，可预订，施工简单。(6)传统显热储热材料一般承载力较小，不用于承力结构。与现有技术中建筑显热储热材料相比，本专利技术提供的显热储热承重墙体材料在保持较高蓄热能力的前提下，抗压强度明显增加。(7)本专利技术提供的显热储热承重墙体材料蓄热温度阈值宽，持续放热能力强，蓄热温度可以在20℃-200℃，范围阈值宽，放热均匀，连阴天可以持续放热。材料热容大，可以保障建筑内部温度稳定。综上，本专利技术的技术原理是：从提高后墙墙体蓄热性能，放热性能以及承载力三个方面入手，通过在传统显热储热材料中添加提高材料承载力的骨料，制作出适宜作为温室后墙承重材料的显热储热墙体，其中采用铝酸盐水泥、铝矾土、石墨等蓄热性较好的材料来满足墙体蓄热需求；采用高标号铝酸盐水泥、玄武岩、铁矿渣满足墙体承重需求；采用碳纤维来加强铝酸盐水泥整体强度。此外，普通硅酸盐水泥的强度要大于铝酸盐水泥，但蓄热效果要差于日光温室普通黏土类墙体材料，日光温室总体对于承载力要求不高，因此选用承重与蓄热兼顾的高标号铝酸盐水泥。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1实施例1公开了一种显热储热承重墙体材料，各原料组成的重量百分比为：高标号(CA80)铝酸盐水泥10％，玄武岩(5-20mm，20-40mm两级配)45％，铁矿渣(1-2.5mm)10％，沙子(最大颗粒0.5mm)25％，铝矾土(5-10mm)4％，石墨(0.2-0.4mm)4％，碳纤维2％。实施例2实施例2公开了一种显热储热承重墙体材料，各原料组成的重量百分比为：高标号(CA80)铝酸盐水泥15％，玄武岩(5-20mm，20-40mm两级配)40％，铁矿渣(1-2.5mm)9％，沙子(最大颗粒0.5mm)25％，铝矾土(5-10mm)3％，石墨(0.2-0.4mm)5％，碳纤维3％。实施例3实施例3公开了一种显热储热承重墙体材料，各原料组成的重量百分比为：高标号(CA80)铝酸盐水泥10％，玄武岩(5-20mm，20-40mm两级配)50％，铁矿渣(1-2.5mm)5％，沙子(最大颗粒0.5mm)25％，铝矾土(5-10mm)4％，石墨(0.2-0.4mm)3％，碳纤维3％。实施例4实施例4公开了一种显热储热承重墙体材料，各原料组成的重量百分比为：高标号(CA80)铝酸盐水泥15％，玄武岩(5-20mm，20-40mm两级配)45％，铁矿渣(1-2.5mm)10％，沙子(最大颗粒0.5mm)20％，铝矾土(5-10mm)4％，石墨(0.2-0.4mm)4％，碳纤维2％。实施例5实施例5公开了一种显热储热承重墙体材料，各原料组成的重量百分比为：高标号(CA80)铝酸盐水泥10％，玄武岩(5-20mm，20-40mm两级配)40％，铁矿渣(1-2.5mm)10％，沙子(最大颗粒0.5mm)30％，铝矾土(5-10mm)3％，石墨(0.2-0.4mm)5％，碳纤维2％。实施例6实施例6公开了一种显热储热承重墙体材料，各原料组成的重量百分比为：高标号(CA80)铝酸盐水泥15％，玄武岩(5-20mm，20-40mm两级配)50％，铁矿渣(1-2.5mm)7％，沙子(最大颗粒0.5mm)20％，铝矾土(5-10mm)3％，石墨(0.2-0.4mm)3％，碳纤维2％。上述实施例1-6中的显热储热承重墙体材料的制备方法如下：S1、在常温状态下，将上述实施例1-6的原料按照配比进行干混合；S2、在S1得到的原料混合物中加入占原料混合物6％～9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显热储热承重墙体材料，其特征在于，各组成原料的重量百分比为：高标号铝酸盐水泥10％～15％，玄武岩40％～50％，铁矿渣5％～10％，沙子20％～30％，铝矾土3％～5％，石墨1％～5％，碳纤维2～3％。

【技术特征摘要】
1.一种显热储热承重墙体材料，其特征在于，各组成原料的重量百分比为：高标号铝酸盐水泥10％～15％，玄武岩40％～50％，铁矿渣5％～10％，沙子20％～30％，铝矾土3％～5％，石墨1％～5％，碳纤维2～3％。2.根据权利要求1所述的一种显热储热承重墙体材料，其特征在于，各组成原料的重量百分比如下：高标号铝酸盐水泥15％，玄武岩45％，铁矿渣10％，沙子20％，铝矾土4％，石墨4％，碳纤维2％。3.根据权利要求1-2任一所述的一种显热储热承重墙体材料，其特征在于，所述的高标号铝酸盐水泥为强度等级为C80以上的铝酸盐水泥。4.一种根据权利要求1-3任一所述的显热储热承重墙体材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、在常温状态下，将原料按照配比进行干混合；S2、在S1得到的原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫彬彬，尹庆珍，韩建会，
申请(专利权)人：河北省农林科学院经济作物研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13