一种基于再生微粉的路用复合相变材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及相变材料技术领域，特别是涉及一种基于再生微粉的路用复合相变材料及其制备方法。本申请公开了一种基于再生微粉的路用复合相变材料制备方法，包括以下步骤：S1：将废弃混凝土破碎后筛分，得到粒径小于75μm的颗粒，将颗粒进行刻蚀和烘干后得到再生微粉；S2：按照复合相变材料的重量份组成进行备料；S3：将水泥、再生微粉、相变材料，放入拌合锅内；再将浆体倒入试模；S4：试模进行密封或空气中养护，将试模后得到的试件进行粉碎，得到路用复合相变材料。本申请制备得到的复合相变材料，封装率高、稳定性好、制备工艺简单、价格低廉、环保优势明显，能够很好的用来沥青路面的温度调控，降低其病害。降低其病害。降低其病害。

【技术实现步骤摘要】
一种基于再生微粉的路用复合相变材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及相变材料
，特别是涉及一种基于再生微粉的路用复合相变材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]相变储能技术是将能量以潜热的形式进行高密度存储的一种高新技术，其核心是相变材料。利用这种技术可实现对沥青路面温度调控从而降低由高温引起的路面病害。目前常用的路用相变材料主要是固
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液有机类相变材料，它具有相变焓高、稳定性高、腐蚀性较小、经济性好和性能稳定的优点，常见的有脂肪酸、月桂酸、棕榈酸、石蜡和聚乙二醇等。在路面中直接加入相变材料会产生较大的负面影响，因此一般使用基体材料对相变材料封装制备定型相变材料以消除直接使用的危害。常见的封装方法如微胶囊封装法，存在强度低，壳体材料已破碎等缺点，或者使用普通硅酸盐水泥封装，虽然不易泄露，但封装量有限，且不经济、不环保。因此如果能提高相变材料的封装量，降低其成本，具有重要的实际意义。
[0003]再生微粉是旧混凝土制备再生骨料过程中得到的粒径小于75μm的粉料，其含量通常占到了再生骨料质量了15
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20％。因此对再生微粉的利用研究是提高废混凝土利用率的有效途径。再生微粉具有疏松多孔的性质，其比表面积远比原料水泥的大，这是因为水泥水化后存在大量连通孔隙，再生粉末经粉磨后，这些孔隙被破坏，在一定程度上达到整形的效果，因此颗粒比表面积大幅提高。
[0004]碱式盐水泥一般指的是主要水化产物为碱式盐水化物的水泥，主要有氯氧镁水泥(主要由氯化镁、轻烧氧化镁和水组成)和硫氧镁水泥(由硫氧镁、轻烧氧化镁和水组成)等，这种水泥如果原始配比得当，通常具有超高的早期强度。目前，一般用的氯氧镁水泥和硫氧镁水泥1天的抗压强度可达80MPa以上，7天强度可达130MPa以上。碱式盐镁水泥的超高强度使得它同时具备超高的固结性能。
[0005]因此若在相变材料封装时，掺入再生微粉，有望大幅提高封装量，并能实现对固体废物再次利用，具有很大的经济和环保潜力；将碱式盐水泥用作封装相变材料的水泥，将具有极大的应用潜力。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于再生微粉的路用复合相变材料及其制备方法，制备得到的复合相变材料，封装率高、稳定性好、制备工艺简单、价格低廉、环保优势明显，能够很好的用来沥青路面的温度调控，降低其病害。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]一种基于再生微粉的路用复合相变材料制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1：将废弃混凝土破碎后筛分，得到粒径小于75μm的颗粒，将颗粒进行刻蚀和烘干后得到再生微粉；
[0010]S2：按照复合相变材料的重量份组成进行备料，所述复合相变材料，包括以下重量
份的原料：
[0011]水泥100份、再生微粉5～15份、相变材料50～180份；
[0012]S3：将水泥、再生微粉、相变材料，放入拌合锅内；启动搅拌机，先低速搅拌，再高速搅拌，搅拌完成后，得到浆体，再将浆体倒入试模；
[0013]S4：试模进行密封或空气中养护，将试模后得到的试件进行粉碎，得到路用复合相变材料。
[0014]优选的，所述步骤S1中的破碎后筛分，过程为：将废混凝土块的粒径破碎至40mm以下，再进行第二次破碎至粒径10mm以下；经过筛分，得到粒径大小在0.75μm以下的混凝土微细颗粒。
[0015]优选的，所述步骤S1中的刻蚀为下述步骤的任意组合：
[0016]S11.球磨机粉磨，粉磨的时间为0.5～3小时；
[0017]S12.使用浓度为0.5～1g/L盐酸多巴胺溶液，进行浸泡处理，浸泡时间为12～24小时；
[0018]S13.使用浓度(重量)0.1～1％的盐酸或浓度(重量)0.2～2％硝酸进行浸泡处理，浸泡时间为12～24小时。
[0019]优选的，所述步骤S1中得到的再生微粉，粒径在600目以上，比表面积在1200m2/Kg以上。
[0020]优选的，所述步骤S1中烘干过程为，将步骤S12或者S13处理后得到的刻蚀颗粒，进行清洗，置于60℃烘箱烘干。
[0021]优选的，所述相变材料为聚乙二醇的水溶液、乳化石蜡溶液中的一种或两种。
[0022]优选的，所述水泥为碱式盐镁水泥，碱式盐镁水泥为选自氯氧镁水泥、硫氧镁水泥、磷酸镁水泥、磷酸钙镁水泥中的一种或多种。
[0023]通过采用上述的技术方案，本专利技术利用碱式盐镁水泥的超强固结性能和再生微粉的高吸附性对水溶性的聚乙二醇或分散度高的乳化石蜡制备路用复合相变材料，具体在使用聚乙二醇水溶液或着使用石蜡乳液与碱式盐镁水泥及再生微粉拌合时，聚乙二醇由于过饱和而逐渐结晶析出被再生微粉大量吸附并被水化产物所包裹，或者石蜡破乳被再生微粉大量吸附并被水化产物所包裹。因此本专利技术使用吸附性能大的再生微粉和固结性能超强的碱镁水泥分别封装聚乙二醇或乳化石蜡，大大的提高了这两种相变材料的封装效率，并实现了固废的循环利用，所制得的相变材料稳定性好、成本低廉，能够很好实现热能储存及沥青路面温度控制。
[0024]更优选的，所述氯氧镁水泥，包括以下重量份的原料：
[0025]轻烧氧化镁30～50份、六水氯化镁10～30份、掺合料0～30份、缓凝剂0.5～1份、减水剂0～1份。
[0026]更优选的，所述硫氧镁水泥，包括以下重量份的原料：
[0027]轻烧氧化镁20～40份、七水硫酸镁10～30份、缓凝剂0.5～1、减水剂0～1份。
[0028]更优选的，所述磷酸镁水泥，包括以下重量份的原料：
[0029]重烧氧化镁35～65份、磷酸二氢铵15～35份、掺合料0～20份、缓凝剂5～10份、减水剂0～1份。
[0030]更优选的，所述磷酸钙镁水泥，包括以下重量份的原料：
[0031]重烧氧化镁35～45份、石灰石粉10～20份、磷酸二氢铵15～35份、掺合料0～20份、缓凝剂5～10份、减水剂0～1份。
[0032]具体的，上述的轻烧氧化镁为淡黄色粉末，由菱镁矿经700～900℃温度范围内煅烧后，由MgCO3分解得到，主要物相是活性氧化镁(α
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MgO)，活性MgO含量为67.76％。
[0033]具体的，上述的六水氯化镁为工业级纯，MgCl
·
6H2O含量大于98％。
[0034]具体的，上述的七水硫酸镁，为工业级纯，MgSO4·
7H2O含量为99％。
[0035]具体的，上述的重烧氧化镁，氧化镁含量为88～95％；为菱镁矿在1700℃以上的高温煅烧并保温2～3小时，然后冷却至室温研磨控制其细度在400～500目而得。
[0036]具体的，上述的磷酸二氢铵为工业级纯，其纯度超过96％，细度60～400目。
[0037]最优选的，所述掺合料为粉煤灰、矿渣、硅灰、石灰石、脱硫石膏、磷石膏中的一种或多种的，且掺合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于再生微粉的路用复合相变材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将废弃混凝土破碎后筛分，得到粒径小于75μm的颗粒，将颗粒进行刻蚀和烘干后得到再生微粉；S2：按照复合相变材料的重量份组成进行备料，所述复合相变材料，包括以下重量份的原料：水泥100份、再生微粉5～15份、相变材料50～180份；S3：将水泥、再生微粉、相变材料，放入拌合锅内；启动搅拌机，先低速搅拌，再高速搅拌，搅拌完成后，得到浆体，再将浆体倒入试模；S4：试模进行密封或空气中养护，将试模后得到的试件进行粉碎，得到路用复合相变材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的破碎后筛分，过程为：将废混凝土块的粒径破碎至40mm以下，再进行第二次破碎至粒径10mm以下；经过筛分，得到粒径大小在0.75μm以下的混凝土微细颗粒。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的刻蚀为下述步骤的任意组合：S11.球磨机粉磨，粉磨的时间为0.5～3小时；S12.使用浓度为0.5～1g/L盐酸多巴胺溶液，进行浸泡处理，浸泡时间为12～24小时；S13.使用浓度(重量)0.1～1％的盐酸或浓度(重量)0.2～2％硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭智刚，欧阳垂礼，钟力龙，刘正雄，肖曦彬，于芳，张军，李世成，张伟，李贱生，钟原，张伯发，
申请(专利权)人：深圳市市政工程总公司，
类型：发明
国别省市：