一種具有蓄冷阻熱功能的高含水漿液材料制造技術

本發明專利技術涉及一種具有蓄冷阻熱功能的高含水漿液材料，屬于蓄冷阻熱材料。利用天然冷能蓄冷降溫有效保護多年凍土，確保工程穩定的一種具有蓄冷阻熱功能高含水漿液材料。該材料主要由基料和輔料構成，基料由硫鋁酸鹽水泥熟料、懸浮劑組成；輔料由石膏、生石灰、促凝早強劑、保水劑、懸浮劑組成。漿液材料中無機材料水化反應形成網狀結構的鈣礬石，可短時間內固結大量自由水，并形成一定強度的硬化體。根據冰、水相變實現導熱系數變化，在夏季正溫狀態下，硬化體具有較小的導熱系數；冬季負溫條件下，材料內部的自由水凍結成冰，硬化體導熱系數變大。本發明專利技術具有降溫效果明顯、制備簡單、造價低廉、施工簡便、應用面廣、環境友好等諸多優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種蓄冷阻熱材料，特別是一種具有蓄冷阻熱功能的高含水漿液材料。
技術介紹
隨著西部大開發戰略的全面實施，我國將不斷在多年凍土地區進行鐵路、公路、輸油管線、光纜、水利等重大工程設施的建設。寒區工程的修建會導致下部多年凍土融化沉降，嚴重影響工程的穩定性和正常運營。新建的寒區工程面臨著溫度接近o°c的高溫、高含冰凍土即體積含冰量超過30%的多年凍土、全球氣候變暖和多年凍土不斷退化的諸多難題。 目如保護鐵路、公路路基下部多年凍土的工程措施主要有提聞路堤聞度，在路堤表面鋪設拋石護坡、遮陽板，在路堤中加裝通風管，在路堤中鋪設保溫材料、塊石，以及埋設熱管等措施。面對我國多年凍土地區高溫、高含冰的獨特條件，以上工程措施存在著一些明顯的不足和缺陷，要么功效不足，要么施工不便，要么造價太高，要么只能在“點”上降溫，難以滿足工程中要求的“線”、“面”上降溫的要求。
技術實現思路
本專利技術的目的是要提供一種蓄能阻熱功效高、便于施工、造價低及環境友好的具有蓄冷阻熱功能的高含水漿液材料。本專利技術的目的是這樣實現的一種具有蓄冷阻熱功能的高含水漿液材料，由基料和輔料組成。所述的基料由下述重量配比的組份組成 ①硫鋁酸鹽水泥熟料100克懸浮劑3克； 所述的輔料由下述重量配比的組份組成 ①石膏25 40克 級生石灰8 13克；@促凝早強劑f 3克；@保水劑f 2克； 鈉基膨潤土廣I. 6克； 所述的懸浮劑是鈉基膨潤土 ；所述的石膏是天然硬石膏；所述的促凝早強劑是LiOH ；所述的保水劑是高分子吸水性樹脂。漿液材料的制備方法分別將基料與輔料的組份混合磨細，過200目篩制成固體粉末；然后將基料、輔料使用不同的容器分別加水攪拌，水灰比為2 3，再將兩種漿液混合攪拌；將發泡劑和水按照1:20的比例放入發泡機中制備細密的泡沫，按照泡沫為漿液體積10%的比例混合，將泡沫與混合后的漿液混合攪拌。有益效果，由于采用了上述方案，利用冰、水相變實現導熱系數變化，已知水的導熱系數為0. 54W/ (m. K),冰的導熱系數為2. 2W/(m. K),兩種狀態下導熱系數比約為4。衆液材料中無機材料形成網狀結構的鈣礬石，可短時間內固結大量自由水，并形成一定強度的硬化體。所形成的結石體可利用一年四季的溫度變化，在多年凍土區夏季正溫狀態下，材料內部的自由水導熱系數較小，硬化體具有較小的導熱系數，起到熱阻的作用；冬季負溫條件下，材料內部的自由水凍結成冰，硬化體導熱系數變大，熱傳導能力增強，有利于冷量的傳入。同時材料硬化體內部含有大量自由水，具有較高的比熱容，可利用多年凍土區冷季時間大于暖季時間的特點，可儲存冬季冷能，起到進一步降溫的效果。通過將漿液注入或敷設的方式在地礎內部中或者表面形成熱交換調控材料層，利用其在正負溫狀態下導熱系數差異大的原理，調控地礎土體的熱流密度，達到冷卻地基的目的。優點1.熱半導體功效明顯，降溫效能突出。材料含水率在125%以上，凍結前后導熱系數比達到2. 5以上；2.施工方便，性價比高；3.制備工藝簡單，成本低；4.漿液材料凝固速度快，硬化后強度高，可滿足路基材料強度要求；5.環境友好。此種材料主要通過注漿或者鋪設的方式埋設在地基之中，不對生態環境產生影響，無需任何能源，可達到人類活動與自然活動的和諧。具體實施例方式本專利技術的具有蓄冷阻熱功能的高含水漿液材料主要由基料和輔料組成。實施例I :基料由下述重量配比的組份組成硫鋁酸鹽水泥熟料100克；懸浮劑采用鈉基膨潤土 3克。輔料由下述重量配比的組份組成石膏采用天然硬石膏35克；生石灰11.7克；促凝早強劑采用LiOH 2克；保水劑采用高分子吸水性樹脂I. 5克；鈉基膨潤土 I. 4克。富水漿液材料的制備方法分別將組成基料與輔料的組份混合磨細，過200目篩制成固體粉末，然后將基料、輔料使用不同的容器分別加水攪拌，水灰比為2. O。再分別用管道泵送到使用位置，將兩種漿液混合攪拌后使用。在實驗室內對此種漿液材料的硬化體的相關物理、熱學和力學性能進行了測試。在水灰比2. 0情況下，結石體含水率為120% ;凍融狀態下導熱系數比為2. 6 ；3天單軸抗壓強度分別為I. 66MPa ;凍脹率為2%。實施例2，基料由下述重量配比的組份組成硫鋁酸鹽水泥熟料100克；鈉基膨潤土 3克。輔料由下述重量配比的組份組成天然硬石膏25克；生石灰8克；促凝早強劑LiOHl克；保水劑I克；鈉基膨潤土 I克。實施例2的使用方法的操作步驟與實施例I相同，水灰比為2. 5，為了減少富水材料的凍脹，在將發泡劑和水按照1:20的比例放入發泡機中制備細密的泡沫，按照體積10%的比例與漿液混合攪拌。在實驗室內對此種漿液材料的硬化體的相關物理、熱學和力學性能進行了測試。在水灰比2. 5情況下，結石體含水率為158% ;凍融狀態下導熱系數比分為3. 2 ；3天單軸抗壓強度分別為I. OOMPa ;凍脹率為I. 5%。實施例3，基料由下述重量配比的組份組成硫鋁酸鹽水泥熟料100克；鈉基膨潤土 3克。輔料由下述重量配比的組份組成天然硬石膏40克；生石灰13克；促凝早強劑Li0H3克；保水劑2克；鈉基膨潤土 I. 6克。實施例3的使用方法的操作步驟與實施例I相同，水灰比為3. 0，為了減少富水材料的凍脹，將發泡劑和水按照1:20的比例放入發泡機中制備細密的泡沫，按照體積10%的比例與漿液混合攪拌。在實驗室內對此種漿液材料的硬化體的相關物理、熱學和力學性能進行了測試。在水灰比3. 0情況下，結石體含水率為120% ;凍融狀態下導熱系數比分別為3. 75 ；3天單軸抗壓強度分別為0. 77MPa ;凍脹率分別為3. 0%。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種具有蓄冷阻熱功能高含水漿液材料，其特征是由基料和輔料組成，所述的基料由下述重量配比的組份組成 ①硫鋁酸鹽水泥熟料100克；(D懸浮劑3克； 所述的輔料由下述重量配比的組份組成 ①石膏25 40克；②生石灰8 13克；③促凝早強劑廣3克；④保水劑廣2克；⑤懸浮劑廣1.6克。2.根據權利要求I所述的一種具有蓄冷阻熱功能高含水漿液材料，其特征是所述的懸浮劑是鈉基膨潤土 ；所述的石膏是天然硬石膏；所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周國慶，王建州，魏亞志，周揚，趙光思，鮑強，王英杰，王濤，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：