本发明涉及建筑砂浆
技术领域：
，特别涉及一种相变墙体浆料及其制备方法。
背景技术：
：墙体作为建筑围护结构的重要组成部分，主要由相变墙体浆料浇筑而成。墙体节能技术在建筑节能中发挥着重要作用，墙体节能材料和构造的研究开发受到广泛关注。然而，当今建筑围护结构的节能方式主要是在墙体加保温层，虽然保温层降低了墙体围护结构的传热系数，但是其在蓄能方面起到的作用有限，不能改善室内的空气质量，无法提高室内环境的舒适度。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种相变墙体浆料，旨在改善室内的空气质量，提高室内环境的舒适度。为实现上述目的，本发明提出的相变墙体浆料，以质量份数计，包括10～20份膨润土、30～45份硅酸盐水泥、5～10份硫酸钙晶须、0.5～1.3份聚羧酸减水剂、25～30份中砂、35～45份石子、60～80份相变陶粒、13～25份负离子粉及30～50份水。可选地，所述相变陶粒包括相变组料和封装材料，所述相变组料和封装材料的质量比为(2～3):1。可选地，所述相变组料包括相变剂和多孔陶粒，所述相变剂与所述多孔陶粒的质量比为(3～4):1。可选地，所述相变剂包括十水硫酸钠、石蜡及六水氯化钙，所述六水氯化钙、所述石蜡及所述十水硫酸钠的质量比为5:4:2。可选地，所述相变剂的制备方法包括：向十水硫酸钠、六水氯化钙和石蜡的混合物中加入水并水浴加热溶解，其中，混合物与水的质量比为3:1，制备得到相变剂。可选地，所述相变组料的制备方法包括：在真空条件下，将相变剂导入到多孔陶粒中，以使相变剂吸附于多孔陶粒的孔隙内，制备得到相变组料。可选地，所述封装材料包括水泥净浆和苯丙乳液，所述水泥净浆与所述苯丙乳液的质量比为(1.1～1.3):1。可选地，所述相变陶粒的制备过程包括：将相变组料加入到苯丙乳液中，以使苯丙乳液包覆于所述相变组料表面，待所述相变组料表面的苯丙乳液固化后，加入水泥净浆并混合，制备得到相变陶粒。可选地，所述负离子粉包括电气石和二氧化铈，所述电气石与所述二氧化铈的质量比为(2～5):0.1。本发明还提出一种相变墙体浆料的制备方法，包括以下步骤：将膨润土、硅酸盐水泥、硫酸钙晶须、聚羧酸减水剂、中砂、石子和水混合，制备成水泥砂浆；依次向所述水泥砂浆中加入相变陶粒和负离子粉，制备得到相变墙体浆料。本发明的技术方案中，相变墙体浆料包括10～20份膨润土、30～45份硅酸盐水泥、5～10份硫酸钙晶须、0.5～1.3份聚羧酸减水剂、25～30份中砂、35～45份石子、60～80份相变陶粒、13～25份负离子粉及30～50份的水。本发明通过引入相变材料，相变材料能够有效储存和释放热量，以调节环境的温度。同时，本发明还引入负离子粉，负离子粉具有热电性和压电性，能够随着温度和压力的变化释放负离子并生成空气负离子，通过空气负离子结合空气中有害物质，从而净化空气。可以理解的，当此相变墙体浆料应用于室内墙板制造时，本发明的技术方案能够改善室内的空气质量，提高室内环境的舒适度。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本发明提出一种相变墙体浆料。在本发明一实施例中，相变墙体浆料包括10～20份膨润土、30～45份硅酸盐水泥、5～10份硫酸钙晶须、0.5～1.3份聚羧酸减水剂、25～30份中砂、35～45份石子、60～80份相变陶粒、13～25份负离子粉及30～50份水。本发明的技术方案中，相变墙体浆料包括10～20份膨润土、30～45份硅酸盐水泥、5～10份硫酸钙晶须、0.5～1.3份聚羧酸减水剂、25～30份中砂、35～45份石子、60～80份相变陶粒、13～25份负离子粉及30～50份水。本发明通过引入相变材料，相变材料能够有效储存和释放热量，以调节环境的温度。同时，本发明还引入负离子粉，负离子粉具有热电性和压电性，能够随着温度和压力的变化释放负离子并生成空气负离子，通过空气负离子结合空气中有害物质，从而净化空气。可以理解的，当此相变墙体浆料应用于室内墙板制造时，本发明的技术方案能够改善室内的空气质量，提高室内环境的舒适度。需要说明的是，由于负离子粉通过电场使空气中的水分子发生电离，从而产生负氧离子，因此，保证室内环境的湿度很重要。因此，本发明实施例引入膨润土，膨润土作为保湿剂，当室内环境的湿度过大时，膨润土能够有效吸收室内环境中的水分，降低室内空气湿度；当室内环境的湿度过小时，膨润土能够释放出一定的水分。这样，通过膨润土保证了室内环境的湿度，从而有利于负氧离子的生成，提高室内空气的质量。本发明实施例还引入硫酸钙晶须，硫酸钙晶须可显著提高水泥砂浆的力学性能。硫酸钙晶须是一种在显微镜下呈现出纤维状单晶体的白色蓬松状固体，作为无机材料，其具有优良的力学性能，在早期水化过程中，部分水化的硫酸钙晶须与硅酸盐水泥发生水化反应生成钙矾石，以此显著提高了相变墙体浆料的抗压强度和抗折强度。另外，本发明实施例还引入聚羧酸减水剂，在保证相变墙体浆料流动性的前提下，通过聚羧酸减水剂减少拌和用水量。补充说明的是，中砂：细度模数为3.0～2.3，平均粒径为0.5～0.35mm；石子：平均粒径为10～30mm；硅酸盐水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥。在本发明一实施例中，所述相变陶粒包括相变组料和封装材料，所述相变组料和封装材料的质量比为(2～3):1。本发明通过将相变组料封装在封装材料内，这样，封装材料为相变组料提供了一个固定封闭的存储空间，从而有效解决了相变剂在相变过程中外流的问题。优选的，所述相变组料和封装材料的质量比为(2～3):1，本发明实施例通过调节相变组料和封装材料的质量比，使得相变组料的表面充分包覆封装材料，以此防止了相变剂在相变过程中外流。在本发明一实施例中，所述相变组料包括相变剂和多孔陶粒，所述相变剂与所述多孔陶粒的质量比为(3～4):1。本发明实施例引入多孔陶粒，通过多孔陶粒吸附相变剂，用以保证相变剂的形态，提高相变组料的稳定性，同时还增强相变墙体浆料的力学性能。优选的，所述相变剂与所述多孔陶粒的质量比为(3～4):1，本发明实施例通过相变剂与多孔陶粒的质量比，以此保证了多孔陶粒对相变剂的充分吸收。多孔陶粒的主要矿物成分为sio2和al2o3，具有较高的孔隙率，可吸附相变剂，同时又具有较好的力学性能，是理想相变剂的载体。相变剂可经吸附进入多孔陶粒的孔隙内，并黏附于多孔陶粒孔隙的内壁。本发明实施例所述相变剂与多孔陶粒具有良好的相容性，可吸附于多孔陶粒的孔隙内，保证了所述相变剂的均匀分散，以使相变墙体浆料具有均一稳定的储热效果。需要说明的是，多孔陶粒表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气的作用，且赋予多孔陶粒较高的强度，多孔陶粒的粒径选用10mm～20mm，具有较高的孔隙率，总体孔隙率达到70％～80％，开口孔隙率达到50％以上，能够大量的吸附液体状相变材料，是理想的相变剂载体。相比于膨胀珍珠岩、多孔硅藻土、海泡石等多孔材料强度更高，多孔陶粒具有粗骨料的作用，可增强混凝土的整体强度。在本发明一实施例中，所述相变剂包括十水硫酸钠、石蜡及六水氯化钙。本发明实施例通过采用十水硫酸钠、石蜡及六水氯化钙作为相变剂，十水硫酸钠的相变温度为32.4℃，六水氯化钙的相变温度为29℃，石蜡相变温度为25℃，仅仅只需向十水硫酸钠、六水氯化钙和石蜡的混合物中加入水并水浴加热溶解，其中，混合物与水的质量比为3:1，即可制备得到所述相变剂。此相变剂的组成原料简单易得、安全无毒，制备工艺简单，无需进一步的改性加工。优选的，所述相变剂中所述六水氯化钙、所述石蜡及所述十水硫酸钠的质量比为5:4:2，以此调节相变剂的相变温度为26.3℃，相变潜热为160j/g左右，所述相变剂的相变温度接近室内环境的舒适温度，有利于调节室内环境的温度，提高室内环境的舒适度。在本发明一实施例中，所述相变剂还包括二氧化硅。本发明实施例通过加入二氧化硅，作为过冷剂，用以解决相变剂过冷度的问题。当然，为了保证二氧化硅均匀分散于相变剂，提高其附着力和渗透力，本发明实施例所述二氧化硅优选纳米二氧化硅，纳米二氧化硅的质量分数占相变剂的3％。具体来说，混合十水硫酸钠、六水氯化钙和石蜡并水浴加热溶解，待充分溶解后再加入纳米二氧化硅，充分搅拌，制备得到相变剂。在本发明一实施例中，在真空条件下，将相变剂导入到多孔陶粒中，以使相变剂吸附于多孔陶粒的孔隙内，制备得到相变组料。需要说明的是，在真空状态下，采用真空吸附法将液态相变剂填充于多孔陶粒的孔隙内。真空吸附法具有较好的吸附效果，液态相变剂的吸附率能够达到53％，相变剂可经吸附进入多孔陶粒的孔隙内，并黏附于孔隙的内壁，从而保证了相变剂的稳定结构。在本发明一实施例中，所述封装材料包括水泥净浆和苯丙乳液。本发明实施例通过水泥净浆与苯丙乳液两者的配合，苯丙乳液不仅能够有效粘结固定相变剂，而且苯丙乳液与能够吸附于多孔陶粒的周壁，用于粘结水泥净浆，以此形成牢固的封装外壳，将相变剂密封在一个固定的空间内，以此解决了相变剂外流的问题。优选的，所述水泥净浆与所述苯丙乳液的质量比为(1.1～1.3):1。本发明实施例通过调节水泥净浆与苯丙乳液的质量比，在保证苯丙乳液将相变剂粘结于多孔陶粒的内部的同时，使得苯丙乳液能够粘结在多孔陶粒的周壁形成粘结层，并且，通过粘结层保证了水泥净浆的充分粘结，增强了相变陶粒结构的稳定性。需要说明的是，水泥净浆为硅酸盐水泥和水的混合物。当水泥净浆的水灰比过高时，硫酸盐能够与混凝土内部发生化学反应，使得混凝土的内部形成钙矾石晶体并产生裂缝，导致混凝土抗裂强度降低和使用寿命的缩短。优选的，水泥净浆的水灰比为0.40，本发明实施例通过降低水泥净浆的水灰比，保证了混凝土密实，延缓了硫酸盐侵蚀对混凝土的侵蚀效果，提高了混凝土的强度，从而延长了混凝土的使用寿命。具体来说，在本发明一实施例中，将相变组料加入到苯丙乳液中，以使苯丙乳液包覆于所述相变组料表面，待所述相变组料表面的苯丙乳液固化后，加入水泥净浆，制备得到相变陶粒。在本发明一实施例中，所述负离子粉包括电气石和二氧化铈。需要说明的是，电气石释放负离子的能力与其电极化强度有直接关系。电极化强度越大，产生负离子的能力越强。电气石和二氧化铈复合配比：二氧化铈中ce4+在光照下转化成ce3+，在转化过程中电子-空穴复合几率降低，再在电气石电场的作用下，部分电子被迫随电场方向定向移动，复合几率进一步减少，电子-空穴复合几率的降低，为电气石/二氧化铈复合粉体表面积聚了离解空气分子的大量能量，从而产生高浓度的空气负离子，以此提高空气负离子的浓度。同时，ce3+又能很快氧化成ce4+，继而重复前面的转化，持续稳定地释放出负离子产生空气负离子，由此改善室内空气质量，提高室内环境的舒适度。为了进一步增大空气负离子的浓度，优选的，所述电气石和所述二氧化铈的质量比为(2～5):0.1。同时，为了保证电气石的均匀分散，所述电气石优选为纳米电气石粉。本发明还提出一种相变墙体浆料的制备方法，包括所述相变墙体浆料，所述相变墙体浆料参照上述实施例，由于相变墙体浆料采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。本发明实施例所述的相变墙体浆料的制备方法，包括以下步骤：将膨润土、硅酸盐水泥、硫酸钙晶须、减水剂、中砂、石子和水混合，制备成水泥砂浆；依次向所述水泥砂浆中加入相变陶粒和负离子粉，制备得到相变墙体浆料。具体来说，相变墙体浆料的制备方法包括以下过程：一种相变墙体浆料墙板的制作方法，包括相变陶粒的制备、负离子粉的制备和墙板的成型，具体过程如下：相变陶粒的制备：向十水硫酸钠、六水氯化钙和石蜡的混合物中加入水并水浴加热溶解，其中，混合物与水的质量比为3:1，待完全溶解后，向混合物中加入纳米二氧化硅，充分搅拌，以使纳米二氧化硅均匀分散，制备得到相变剂；将多孔陶粒置于70℃下高温干燥，干燥后的多孔陶粒放入至真空反应器中，开启真空反应器，导入相变剂，使真空反应器内空间的压力降至-0.1mpa，保持真空状态5～10分钟，以使相变剂完全吸附到多孔陶粒的孔隙中，直至饱和吸附为止，消除真空状态至常压，过滤，平铺放置过冷，制备得到相变组料；用水稀释苯丙乳液到合适的粘度，将相变组料加入到苯丙乳液中，一段时间后，取出苯丙乳液中的相变组料，相变组料表面包覆苯丙乳液的外壳，待相变组料表面的苯丙乳液固化后，将其浸入到水泥净浆(硅酸盐水泥和水的混合物)中，一段时间后，从水泥砂浆中取出表面覆盖苯丙乳液的相变组料，待平摊直至水泥净浆硬化，即可得到相变陶粒。负离子粉的制备：将纳米电气石粉加入到水中配置成质量分数为25％的电气石粉溶液，并加入氧化锆研磨介质，采用超细搅拌磨机研磨一段时间；将纳米二氧化铈粉体加入至水中配置成质量分数为5％的二氧化铈溶液，并采用电动搅拌器搅拌，以使纳米二氧化铈粉体均匀分散；将分散好的溶液加入到电气石粉溶液中，采用超细搅拌磨机研磨45分钟；待研磨完成后，分离出电气石与二氧化铈的复合物，所得复合物在80℃下干燥48小时，即可得到负离子粉。墙板的成型：将膨润土、硅酸盐水泥、硫酸钙晶须、聚羧酸减水剂、中砂、石子和水混合搅拌均匀，制成水泥砂浆；依次将相变陶粒和负离子粉加入到水泥砂浆并混合均匀，制备得到相变墙体浆料；将相变墙体浆料倒入墙板模具，并用平板振动器振捣密实，刮平抹光，养护7天之后，即可制备得到墙板。下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。实施例1一种相变墙体浆料，以质量份数计，相变墙体浆料包括15份膨润土、35份硅酸盐水泥、5份硫酸钙晶须、0.6份聚羧酸减水剂、25份中砂、37.5份石子、20份六水氯化钙、16份石蜡、8份十水硫酸钠、1.3份纳米二氧化硅、14份多孔陶粒、15份苯丙乳液、15份纳米电气石粉、0.3份二氧化铈、35份水。实施例2一种相变墙体浆料，以质量份数计，相变墙体浆料包括18份膨润土、38份硅酸盐水泥、8份硫酸钙晶须、0.9份聚羧酸减水剂、30份中砂、45份石子、15份六水氯化钙、12份石蜡、6份十水硫酸钠、1份纳米二氧化硅、10份多孔陶粒、10份苯丙乳液、16份纳米电气石粉、0.4份二氧化铈、40份水。本发明实施例1～2相变墙体浆料的性能如下表所示：实施例相变温度(℃)相变潜热(j/g)负离子释放量(个/cm3)实施例126.5152.71436.7实施例226.2157.31542.6本发明实施例相变墙体浆料所制备的墙板不仅具有良好的力学性能，抗压抗折强度大，抗压强度达到38.8～50.2mpa，而且能持续释放负离子，负离子释放量为1400～1600个/cm3，通过产生的负离子沉淀空气中的有害物质，同时相变温度为26℃左右，相变潜热160j/g左右，能够有效调节室内环境的温度，以此改善室内空气质量，提高室内环境的整体舒适度。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12