耐水性建筑调湿材料的制备及性能研究

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适宜居住的室内相对湿度是40%60%,而长江中下游地区一年中有相当长的时间空气相对湿度会远远超出这个范围,严重影响人们居住健康和舒适性,依靠空调除湿会导致建筑能耗增大。因此,通过低能耗、清洁的工艺方法制备强度高、耐水性和调湿性能好的调湿材料具有重要意义。本文利用了三种无机矿物材料硅藻土、沸石和海泡石的天然孔结构,通过无机改性掺合料对其进行改性处理制备强度高、耐水性好的无机矿物基建筑调湿材料,再通过泥炭藓对其改性复合处理提高矿物材料的调湿能力。并在此基础上进行室内温湿度调节效果实验研究,为耐水性建筑调湿材料的制备应用进行了初步探索,研究结果表明:1)无机改性掺合料最佳掺量为15%25%,材料抗压强度大于5.5MPa,软化系数大于0.56,最大平衡含湿率大于12.38%,吸湿速率大于0.0350Kg/Kg·d,放湿速率大于0.0290Kg/Kg·d。改性掺合料中的α-C2S能与水反应生成Ca(OH)2和C-S-H凝胶,在碱性环境下,Ca(OH)2和MgO与硅藻土、沸石和海泡石中的SiO2和Al2O3发生反应,生成具有强度和耐水性的化合物。2)泥炭藓最佳掺量为5%13%,材料抗压强度大于6.1MPa,软化系数大于0.54,最大平衡含湿率大于14.70%,吸湿速率大于0.0436Kg/Kg·d,放湿速率大于0.0318Kg/Kg·d,最大平衡含湿率提高17%65%,最大吸放湿速率提高3%68%。无机矿物与泥炭藓复合并填充在泥炭藓纤维中,依靠泥炭藓自身独特的微孔结构,提高泥炭藓基复合调湿材料的吸放湿平衡含湿率,还为水分子的进出提供了畅通的渠道,提高了吸放湿速率。3)综合考虑室内平均相对湿度与相对湿度差,硅藻土喷涂厚度宜为0.5mm1mm,能将室内相对湿度维持在45%60%,且室内湿度波动小于10%。硅藻土调湿材料有着良好的室内温湿度调节效果,有效缓和了室内相对湿度波动,在调节南方湿热地区室内相对湿度方面有着很好的应用价值。
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