膨脹珍珠巖保溫板具有保溫隔熱、輕質(zhì)不燃的優(yōu)良性能,在建筑外墻保溫中具有較好的應(yīng)用前景。目前各種膨脹珍珠巖保溫板之間的主要區(qū)別在于膠結(jié)劑的不同,由于所采用的傳統(tǒng)膠結(jié)劑在其性能上具有一定的局限性,會導致制備出的膨脹珍珠巖保溫板強度偏低,導熱系數(shù)偏高,一定程度上限制著膨脹珍珠巖保溫板在大范圍推廣應(yīng)用。微生物礦化沉積技術(shù)作為一種新型的生物質(zhì)膠結(jié)劑制備方法,礦化沉積碳酸鈣可以有效地膠結(jié)膨脹珍珠巖顆粒,從而提高膨脹珍珠巖保溫板的強度。因此,本課題組提出將微生物礦化方法與輕質(zhì)、多孔、價格低廉的膨脹珍珠巖結(jié)合,采用微生物礦化來增強膨脹珍珠巖保溫板的性能。本文對微生物KJ01的礦化沉積效率及將微生物礦化增強膨脹珍珠保溫板的性能進行了試驗研究,并通過電鏡掃描和物相分析的方法對其進行微觀機理分析,主要工作如下:（1）首先對微生物KJ01脲酶的活性及礦化沉積的效率進行了研究,考察了培養(yǎng)基pH值、培養(yǎng)基的接種量、尿素激發(fā)劑的摻量、培養(yǎng)溫度及培養(yǎng)時間對微生物KJ01脲酶活性的影響;然后對影響微生物KJ01礦化沉積效率的因素進行了試驗分析,研究了環(huán)境溫度、礦化沉積的時間、菌液濃度、尿素濃度、鈣離子的濃度及無機鈣源對

相變儲能混凝土具有儲能蓄熱的功能,將其運用到建筑圍護結(jié)構(gòu)中可以將環(huán)境中的熱量以相變的形式進行吸收和釋放,從而維持室內(nèi)溫度的相對穩(wěn)定,提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度,降低建筑能耗。選取月桂醇作為相變材料,膨脹珍珠巖作為吸附材料。選擇常壓浸泡吸附法和真空浸泡吸附法作為相變儲能骨料的制備方法,采用不同質(zhì)量比的月桂醇與膨脹珍珠巖混合來制作不同吸附率的相變儲能骨料;通過滲漏性試驗和相變循環(huán)試驗確定月桂醇的合理吸附率;選擇濕裹水泥粉封裝法和硅酸鈣外殼封裝法對相變儲能骨料進行封裝。選用粉煤灰陶粒和頁巖陶粒制作不同設(shè)計強度的輕骨料混凝土作為基準混凝土。分別摻入5%、10%、15%和20%的未封裝和封裝后的相變儲能骨料制備相變儲能混凝土,通過混凝土立方體抗壓強度和劈裂抗拉強度試驗探究骨料摻量、骨料的封裝和月桂醇相態(tài)對混凝土拉壓性能的影響。通過導熱系數(shù)測試探究骨料摻量、骨料的封裝和月桂醇相態(tài)對混凝土導熱系數(shù)的影響。通過相變循環(huán)試驗探究不同循環(huán)次數(shù)對相變儲能混凝土抗壓強度的影響。通過進行不同吸附方式、時間和溫度的吸附率試驗得出:常壓浸泡下合理的吸附時間和溫度分別為4 h和50℃;

隨著人們對室內(nèi)熱舒適度要求的不斷提高,近年來建筑能耗逐漸上升。因此,被動節(jié)能材料受到廣泛關(guān)注。相變材料和調(diào)濕材料是可用于建筑物的兩種重要的被動節(jié)能材料。相變材料通過在相變過程中吸收或釋放熱量來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,調(diào)濕材料可以依據(jù)自身特性自動調(diào)節(jié)室內(nèi)的相對濕度。值得注意的是,現(xiàn)有的研究大多數(shù)都是單獨分析相變材料或調(diào)濕材料,結(jié)合兩者性能的研究卻很少,限制了它們在建筑中的應(yīng)用。為了研究相變材料和調(diào)濕材料的復(fù)合性能,本文以石蠟為相變材料,膨脹珍珠巖為載體材料,通過真空吸附法制備復(fù)合相變顆粒。將復(fù)合相變顆粒在自制的模具里壓制成相變板材,后在相變板材上噴涂調(diào)濕材料硅藻泥,制得具有調(diào)濕性能的復(fù)合相變墻板。利用XRD、物理吸附分析儀、SEM、DSC對物質(zhì)組成、孔徑、微觀結(jié)構(gòu)、熱物理性能進行了表征,復(fù)合相變顆粒對調(diào)濕材料的平衡含濕量和循環(huán)吸放濕性能進行了測試,同時,對具有調(diào)濕性能的復(fù)合相變墻板進行性能測試。結(jié)果表明:(1)復(fù)合相變墻板具有適宜的相變參數(shù),熔點/凝固點分別為18.23°C/29.42°C,高潛熱值分別為54.66 J/g和55.63 J/g。(2)經(jīng)過循環(huán)吸放濕測試后,硅藻泥的吸濕量總是高于放.

基于我國建筑物節(jié)能的迫切需求以及現(xiàn)有保溫材料效能較低的問題,使用相變儲能技術(shù)對傳統(tǒng)建筑保溫材料膨脹珍珠巖進行功能轉(zhuǎn)化制備新型建筑保溫材料。論文在膨脹珍珠巖的物化性能,具有適宜相變溫度和高相變焓值的癸酸-棕櫚酸二元低共熔物相變儲能材料制備與性能表征,膨脹珍珠巖基復(fù)合相變儲能材料的制備與性能表征,納米氧化鋁導熱增強膨脹珍珠巖基復(fù)合相變儲能材料的制備與性能表征,以及石墨原位導熱增強膨脹珍珠巖基復(fù)合相變儲能材料的制備與性能表征等方面開展了研究工作。膨脹珍珠巖是一種內(nèi)部具有豐富蜂窩狀孔道結(jié)構(gòu)且環(huán)境友好的多孔礦物材料;膨脹珍珠巖顆粒群體的粒徑越小吸水率越高;膨脹珍珠巖具有很好的抗鹽酸侵蝕能力,鹽酸處理之后沒有發(fā)生孔道結(jié)構(gòu)塌陷或是損毀的現(xiàn)象;1000°C以下的煅燒溫度處理后,膨脹珍珠巖仍然可以保持有正常的孔道結(jié)構(gòu)和微觀形貌。癸酸-棕櫚酸二元低共熔物相變儲能材料在熔化階段的相變溫度為23.7°C,相變焓值為174.4 J/g,在凝固階段分別為19.2°C和173.2 J/g,相變溫度剛好處于人類生活的適宜溫度范圍內(nèi);癸酸-棕櫚酸二元低共熔物。相變儲能材料在2030°C溫度段具有較好