一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法，属于恒温墙体制备方法领域。一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法，通过机械发泡法，将具有低导热、高孔隙率和低密度的气凝胶为泡沫混凝土的填充材料，以短切玻璃纤维为增强体，制备出了一种恒温墙体，并对制备的恒温墙体进行宏观性能测试(密度和导热系数)，与普通泡沫混凝土相比，气凝胶泡沫混凝土的密度降低了，导热系数升高，抗压强度虽有所降低，仍满足强度要求。以气凝胶粉体为填充材料，短切玻璃纤维为增强相制备出恒温墙体，玻璃纤维的掺入不仅增加了泡沫混凝土的成型性，在恒温墙体制备过程中起到至关重要的作用。

Preparation of a light weight and high thermal conductivity constant temperature wall

【技术实现步骤摘要】
一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法
本专利技术涉及恒温墙体制备方法领域，尤其涉及一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法。
技术介绍
目前，常用建筑保温隔热材料按材质可分为无机保温隔热材料和有机保温隔热材料。有机保温隔热材料，如模塑聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、聚氨酷泡沫塑料(PU)等，其保温隔热效果好，但易燃烧、老化快，存在严重的安全隐患，2010年上海的“11.15”特大火灾事故，其后火势变大正是由于建筑墙体使用了有机泡沫材料聚氨酷。另外有机保温隔热材料还存在与墙体等基体材料结合度不高、易脱落等缺点，如岩棉、膨胀蛙石和保温砂浆等，其特点为不燃、施工方便，但保温隔热效果相对有机保温隔热材料较差、而且吸水率高、易产生粉尘。随着建筑节能和工程应用技术要求的提高，这些保温隔热材料逐渐难以满足各个领域的要求。现有的一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法，恒温墙体密度高，且导热系数低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的恒温墙体密度高，且导热系数低的问题，而提出的一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法，包括以下步骤：S1、将水与增稠剂按一定质量比混合，并搅拌均匀，使增稠剂完全溶解于水；S2、依照事先设定好的配合比，分别称取相应量的各组分物料，然后将水泥等胶凝材料与气凝胶粉体进行干混；S3、将S1中配制的增稠水和S2中的混合物计入搅拌机中，均匀搅拌，然后将短切玻璃纤维缓慢加入得到的气凝胶混凝土浆体中，均匀搅拌，得到纤维/气凝胶混凝土浆体；S4、采用机械加压发泡，将发泡剂与水以质量比1:80的比例倒入发泡机中制备泡沫，制备出的泡沫需立刻加入至S3中得到的纤维/气凝胶混凝土浆体中，混合搅拌均匀，得到纤维/气凝胶泡沫混凝土浆体；S5、设定边界条件，外边界根据装配区域气温和太阳辐射设定，内边界为绝热层，并通过计算得出恒温墙体厚度S6、根据S5中的计算结果，称量的S4中得到的纤维/气凝胶泡沫混凝土浆体倒入预先制好的模具内，并盖上保鲜膜，得到纤维/气凝胶泡沫混凝土；S7、静置一天后拆模，小心脱去模具后须立马放入恒温恒湿养护箱中养护后，再取出常温下自然养护28天后制得恒温墙体。优选地，所述S5中计算恒温墙体厚度时将，预设边界条件等带入以下公式：式中：ρ蓄热层材料密度；c为蓄热层比热容；λ为蓄热层材料导热系数；T为蓄热层距外表面距离为x处的温度；τ为时间；S为蓄热层内热源；式中：Ti,n为控制节点i在第n·Δτ时刻的温度n＝0,1,2,3......；Δτ为计算步长；δxi为节点i与i+1之的距离；式中：h为墙体内侧表面的表面传热系数；Ta为室内气温；Sn为墙体内表面所截获的太阳辐射；a为墙体内侧表面的太阳辐射吸收系数。优选地，所述S1中的水与增稠剂配比为500：1。优选地，所述S4中的发泡剂采用YH-1型复合发泡剂。优选地，所述气凝胶质量比为15％，泡沫掺量体积比为70％，水胶比为0.7和玻璃纤维占比1％。优选地，所述S7中恒温恒湿养护箱的养护期为3天，期间需要间隔一定时间在试样表面洒水，以保持试块表面湿润，防止水分蒸发导致收缩开裂。与现有技术相比，本专利技术提供了一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法，具备以下有益效果：1.本专利技术通过机械发泡法，将具有低导热、高孔隙率和低密度的气凝胶为泡沫混凝土的填充材料，以短切玻璃纤维为增强体，制备出了一种恒温墙体，并对制备的恒温墙体进行宏观性能测试(密度和导热系数)，与普通泡沫混凝土相比，气凝胶泡沫混凝土的密度降低了，导热系数升高，抗压强度虽有所降低，仍满足强度要求。以气凝胶粉体为填充材料，短切玻璃纤维为增强相制备出恒温墙体，玻璃纤维的掺入不仅增加了泡沫混凝土的成型性，在恒温墙体制备过程中起到至关重要的作用。同时，纤维的掺入还增强了泡沫混凝土的抗压强度，与气凝胶泡沫混凝土相比，其抗压强度最大增加了。另外，与普通泡沫混凝土和气凝胶泡沫混凝土相比，纤维气凝胶泡沫混凝土孔径分布更加均匀。具体实施方式下面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。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例1：一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法，包括以下步骤：S1、将水与增稠剂按一定质量比混合，并搅拌均匀，使增稠剂完全溶解于水；S2、依照事先设定好的配合比，分别称取相应量的各组分物料，然后将水泥等胶凝材料与气凝胶粉体进行干混；S3、将S1中配制的增稠水和S2中的混合物计入搅拌机中，均匀搅拌，然后将短切玻璃纤维缓慢加入得到的气凝胶混凝土浆体中，均匀搅拌，得到纤维/气凝胶混凝土浆体；S4、采用机械加压发泡，将发泡剂与水以质量比1:80的比例倒入发泡机中制备泡沫，制备出的泡沫需立刻加入至S3中得到的纤维/气凝胶混凝土浆体中，混合搅拌均匀，得到纤维/气凝胶泡沫混凝土浆体；S5、设定边界条件，外边界根据装配区域气温和太阳辐射设定，内边界为绝热层，并通过计算得出恒温墙体厚度S6、根据S5中的计算结果，称量的S4中得到的纤维/气凝胶泡沫混凝土浆体倒入预先制好的模具内，并盖上保鲜膜，得到纤维/气凝胶泡沫混凝土；S7、静置一天后拆模，小心脱去模具后须立马放入恒温恒湿养护箱中养护后，再取出常温下自然养护28天后制得恒温墙体。进一步，优选地，S5中计算恒温墙体厚度时将，预设边界条件等带入以下公式：式中：ρ蓄热层材料密度；c为蓄热层比热容；λ为蓄热层材料导热系数；T为蓄热层距外表面距离为x处的温度；τ为时间；S为蓄热层内热源；式中：Ti,n为控制节点i在第n·Δτ时刻的温度n＝0,1,2,3......；Δτ为计算步长；δxi为节点i与i+1之的距离；式中：h为墙体内侧表面的表面传热系数；Ta为室内气温；Sn为墙体内表面所截获的太阳辐射；a为墙体内侧表面的太阳辐射吸收系数。进一步，优选地，S1中的水与增稠剂配比为500：1。进一步，优选地，S4中的发泡剂采用YH-1型复合发泡剂。进一步，优选地，气凝胶质量比为15％，泡沫掺量体积比为70％，水胶比为0.7和玻璃纤维占比1％。进一步，优选地，S7中恒温恒湿养护箱的养护期为3天，期间需要间隔一定时间在试样表面洒水，以保持试块表面湿润，防止水分蒸发导致收缩开裂。实施例2：基于实施例1，但有所不同的是：表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将水与增稠剂按一定质量比混合，并搅拌均匀，使增稠剂完全溶解于水；/nS2、依照事先设定好的配合比，分别称取相应量的各组分物料，然后将水泥等胶凝材料与气凝胶粉体进行干混；/nS3、将S1中配制的增稠水和S2中的混合物计入搅拌机中，均匀搅拌，然后将短切玻璃纤维缓慢加入得到的气凝胶混凝土浆体中，均匀搅拌，得到纤维/气凝胶混凝土浆体；/nS4、采用机械加压发泡，将发泡剂与水以质量比1:80的比例倒入发泡机中制备泡沫，制备出的泡沫需立刻加入至S3中得到的纤维/气凝胶混凝土浆体中，混合搅拌均匀，得到纤维/气凝胶泡沫混凝土浆体；/nS5、设定边界条件，外边界根据装配区域气温和太阳辐射设定，内边界为绝热层，并通过计算得出恒温墙体厚度/nS6、根据S5中的计算结果，称量的S4中得到的纤维/气凝胶泡沫混凝土浆体倒入预先制好的模具内，并盖上保鲜膜，得到纤维/气凝胶泡沫混凝土；/nS7、静置一天后拆模，小心脱去模具后须立马放入恒温恒湿养护箱中养护后，再取出常温下自然养护28天后制得恒温墙体。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将水与增稠剂按一定质量比混合，并搅拌均匀，使增稠剂完全溶解于水；
S2、依照事先设定好的配合比，分别称取相应量的各组分物料，然后将水泥等胶凝材料与气凝胶粉体进行干混；
S3、将S1中配制的增稠水和S2中的混合物计入搅拌机中，均匀搅拌，然后将短切玻璃纤维缓慢加入得到的气凝胶混凝土浆体中，均匀搅拌，得到纤维/气凝胶混凝土浆体；
S4、采用机械加压发泡，将发泡剂与水以质量比1:80的比例倒入发泡机中制备泡沫，制备出的泡沫需立刻加入至S3中得到的纤维/气凝胶混凝土浆体中，混合搅拌均匀，得到纤维/气凝胶泡沫混凝土浆体；
S5、设定边界条件，外边界根据装配区域气温和太阳辐射设定，内边界为绝热层，并通过计算得出恒温墙体厚度
S6、根据S5中的计算结果，称量的S4中得到的纤维/气凝胶泡沫混凝土浆体倒入预先制好的模具内，并盖上保鲜膜，得到纤维/气凝胶泡沫混凝土；
S7、静置一天后拆模，小心脱去模具后须立马放入恒温恒湿养护箱中养护后，再取出常温下自然养护28天后制得恒温墙体。


2.根据权利要求1所述的一种轻量级高导热的恒温墙体的制备方法，其特征在于：所述S5中计算恒温墙体厚度时将，预设边界条件等带入以下公式：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐君，
申请(专利权)人：唐君，
类型：发明
国别省市：安徽;34