一种储能地质聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种储能地质聚合物，由以下原料制备得到：粉煤灰：20～100重量份；矿渣：10～20重量份；泡碱：20～50重量份；氢氧化钠：5～30重量份。本发明专利技术采用工业废渣作为原料，改变激发剂类型制备成具有储能性能的地质聚合物，本发明专利技术不仅保持了现有的碱基地质聚合物导热系数低、固化速度快、生产效率高成本低廉、原材料来源广泛的优点，并能吸收及释放能量，真正能达到节能环保的效果，弥补同类材料中存在的不足。本发明专利技术中地质聚合物的导热系数0.05～0.12W/(m·K)，抗压强度0.6～80Mpa，潜热值达到170～190KJ/m

【技术实现步骤摘要】
一种储能地质聚合物及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
，尤其涉及一种储能地质聚合物及其制备方法。
技术介绍
地质聚合物(Geopolymer)是一种以无机[SiO4]、[AlO4]四面体为主要组成，结构上具有空间三维网络状键接结构的新型无机硅铝胶凝材料。地质聚合物的原材料来源广泛、制备方便、能耗小、基本不排放CO2，同时具有较高的力学性能和非常优异的耐高温性能。工程应用前景非常广泛，地质聚合物使用的主要原料为工业废渣，能有效地减少工业固体废弃物对环境的污染，因此是一种绿色高性能建筑材料，适应国家发展环保节能型建材的需要，是建筑材料的发展方向。但是，随着我国建筑能耗的日益增高，建筑相关能耗已经超过工业成为第一能耗大户。因此，建筑节能已成为节约能源的重要组成部分，但目前的地质聚合物并不具有节能的功效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种储能地质聚合物及其制备方法，本专利技术中的储能地质聚合物能够吸收及释放能量达到节能环保的效果。本专利技术提供一种储能地质聚合物，由以下原料制备得到：粉煤灰：20～100重量份；矿渣：10～20重量份；泡碱：20～50重量份；氢氧化钠：5～30重量份。优选的，所述矿渣为高炉水渣和/或转炉钢渣；所述矿渣粒径为100～600目。优选的，所述矿渣的成分如下：CaO、SiO2和Al2O3的总质量分数在90％以上，余量为MgO、MnO、Fe2O3、CaS和MnS。优选的，所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰；所述粉煤灰的重量份数为30～80份。优选的，所述泡碱的粒度为50～60目；所述泡碱的重量份数为30～40份。优选的，所述氢氧化钠的重量份数为10～20份。本专利技术提供一种储能地质聚合物的制备方法，包括以下步骤：A)将20～100重量份的粉煤灰和10～20重量份的矿渣混合，得到粉体料；B)将20～50重量份的泡碱和5～30重量份的氢氧化钠分别配制成泡碱溶液和氢氧化钠溶液；C)将粉体料、泡碱溶液和氢氧化钠溶液混合，浇注成型后进行养护，得到储能地质聚合物。优选的，所述泡碱溶液的浓度为1.2～6mol/L；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5～3mol/L。优选的，所述浇注具体为：将搅拌好的浆料倒入模具中放置振石台振动密实2～5次，振动结束后，去掉模具边缘和四周附着的浆液，防止其影响拆模。优选的，所述养护的温度为20～35℃；所述养护的时间为6～8天。本专利技术提供一种储能地质聚合物，由以下原料制备得到：粉煤灰：20～100重量份；矿渣：10～20重量份；泡碱：20～50重量份；氢氧化钠：5～30重量份。本专利技术采用工业废渣作为原料，改变激发剂类型制备成具有储能性能的地质聚合物，本专利技术不仅保持了现有的碱基地质聚合物导热系数低、固化速度快、生产效率高成本低廉、原材料来源广泛的优点，并能吸收及释放能量，真正能达到节能环保的效果，弥补同类材料中存在的不足。是一种防火、耐久、相变储能的碱基地质聚合物。将本专利技术成型干燥后测试，其导热系数0.05～0.12W/(m·K)，抗压强度0.6～80Mpa，潜热值达到170～190KJ/m2。本专利技术用于建筑上，能吸收室内采暖系统或空调系统释放出来的热量并存储起来，且当室内温度降低时则将吸收的能量释放出来，保持室内温度恒定，室内温度调节从20℃到30℃可延长4～6个小时，降低了室内温度的波动，提高了舒适度，进而达到了不用或者少用室内采暖和空调系统，降低了环境能耗，真正达到了冬暖夏凉的效果，对国家政策要求建筑节能达到70％以上起到突破性的进展。具体实施方式本专利技术提供了一种储能地质聚合物，由以下原料制备得到：粉煤灰：20～100重量份；矿渣：10～20重量份；泡碱：20～50重量份；氢氧化钠：5～30重量份。在本专利技术中，所述粉煤灰优选为市售的一级粉煤灰、市售二级粉煤灰的任意一种或两种的混合物；所述粉煤灰的重量份数优选为20～100份，更优选为30～80份，最优选为40～70份。具体的，在本专利技术的实施例中，可以是50、60或100份。所述矿渣优选为高炉水渣和/或转炉钢渣；所述矿渣中，CaO、SiO2和Al2O3的总质量分数在90％以上，余量为MgO、MnO、Fe2O3、CaS和MnS。所述矿渣的粒度优选为100～600目，更优选为200～500目，最优选为300～400目；所述矿渣的重量份数为10～20份，优选为15～18份，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是15、18或20份。所述泡碱(Na2CO3.10H2O)是天然石碱一类矿物的主要成分，它主要来自于天然碱湖和固体碱矿。所述泡碱的粒度优选为50～60目；所述泡碱的重量份数为20～50份，优选为25～45份，更优选为30～40份，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是35、40或50份。所述氢氧化钠的纯度优选为96％；所述氢氧化钠的重量份数优选为5～30份，更优选为10～25份，最优选为15～20份，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是20、25或30份。本专利技术中，氢氧化钠和泡碱混合作为激发剂使用。本专利技术还提供了一种储能地质聚合物的制备方法，包括以下步骤：A)将20～100重量份的粉煤灰和10～20重量份的矿渣混合，得到粉体料；B)将20～50重量份的泡碱和5～30重量份的氢氧化钠分别配制成泡碱溶液和氢氧化钠溶液；C)将粉体料、泡碱溶液和氢氧化钠溶液混合，浇注成型后进行养护，得到储能地质聚合物。在本专利技术中，所述各原料的种类、来源和用量与上文中各原料的种类、来源和用量一致，在此不再赘述。在本专利技术中，所述氢氧化钠溶液的浓度优选为0.5～3mol/L，更优选为1～2mol/L；所述泡碱溶液的浓度优选为1.2～6mol/L，更优选为2～5mol/L，最优选为3～4mol/L。本专利技术优选现将所述氢氧化钠溶液和泡碱溶液混合，得到激发剂溶液，然后将粉体料与激发剂溶液混合，搅拌均匀，浇注成型后进行养护，得到储能地质聚合物。在本专利技术中，所述浇注具体为：将搅拌好的浆料倒入模具中放置振石台振动密实2～5次，振动结束后，去掉模具边缘和四周附着的浆液，防止其影响拆模。所述养护的温度优选为20～35℃，更优选为25～30℃；所述养护的时间优选为6～8天，更优选为7天。本专利技术提供一种储能地质聚合物，由以下原料制备得到：粉煤灰：20～100重量份；矿渣：10～20重量份；泡碱：20～50重量份；氢氧化钠：5～30重量份。本专利技术采用工业废渣作为原料，改变激发剂类型制备成具有储能性能的地质聚合物，本专利技术不仅保持了现有的碱基地质聚合物导热系数低、固化速度快、生产效率高成本低廉、原材料来源广泛的优点，并能吸收及释放能量，真正能达到节能环保的效果，弥补同类材料中存在的不足。是一种防火、耐久、相变储能的碱基地质聚合物。将本专利技术成型干燥后测试，其导热系数0.04～0.12W/(m·K)，抗压强度10～80Mpa，潜热值达到170～190KJ/m2。本专利技术用于建筑上，能吸收室内采暖系统或空调系统释放出来的热量并存储起来，且当室内温度降低时则将吸收的能量释放出来，保持室内温度恒定，室内温度调节从20℃到30℃可延长4～6个小时，降低了室内温度的波动，提高了舒适度，进而达到了不用或者少用室内采暖和空调系统，降低了环境能耗，真正达到了冬暖夏凉的效果，对国家政策要求建筑节能达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能地质聚合物，由以下原料制备得到：粉煤灰：20～100重量份；矿渣：10～20重量份；泡碱：20～50重量份；氢氧化钠：5～30重量份。

【技术特征摘要】
1.一种储能地质聚合物，由以下原料制备得到：粉煤灰：20～100重量份；矿渣：10～20重量份；泡碱：20～50重量份；氢氧化钠：5～30重量份。2.根据权利要求1所述的储能地质聚合物，其特征在于，所述矿渣为高炉水渣和/或转炉钢渣；所述矿渣粒径为100～600目。3.根据权利要求2所述的储能地质聚合物，其特征在于，所述矿渣的成分如下：CaO、SiO2和Al2O3的总质量分数在90％以上，余量为MgO、MnO、Fe2O3、CaS和MnS。4.根据权利要求1所述的储能地质聚合物，其特征在于，所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰；所述粉煤灰的重量份数为30～80份。5.根据权利要求1所述的储能地质聚合物，其特征在于，所述泡碱的粒度为50～60目；所述泡碱的重量份数为30～40份。6.根据权利要求1所述的储能地质聚合物，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢梅，王群英，李艳，魏雅娟，刚良，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33