Energieffektive hus er avhengig av at man reduserer behovet for kjøling og oppvarming. På enkelte årstider blir dagtemperaturen mye høyere enn hva som er komfortabelt mens natt-temptemperaturen er for kald. Dette fører til et behov for kjøling på dagtid og oppvarming på natten, og derved bruker man unødvendig mye energi på å temperaturstabilisere inneklimaet. Ved å lagre varme-energien på dagtid for å bruke den til å holde temperaturen oppe om natten, kan man få langt mer energieffektive bygninger.
Et materiale tar opp energi (varme) når det smelter, og temperaturen til materialet forblir konstant inntil det er fullstendig smeltet. Denne energien blir frigjort igjen når materialet størkner. Denne prosessen kan bli brukt til å stabilisere uønskede temperat urfluktuasjoner i bygninger, ved å bruke et faseovergangsmateriale (phase change material - PCM) som smelter ved en komfortabel innetemperatur. Ved å kapsle PCM inn i mikrokapsler, unngår man problemer som oppstår ved bruk av store volumer rent PCM. Disse mikrokapslene kan tilsettes til bygningsmaterialer, som f.eks. betong. Dette gir et "smart" materiale som er velegnet for passivhuskonstruksjoner. Det er imidlertid viktig å løse problemet med redusert materialstyrke som oppstår ved tilsats av PCM.
Tilsats av mikrokapsler med PCM reduserer styrken til betong. Man vet imidlertid veldig lite om mekanismen som forårsaker den reduserte betongstyrken. Vi har som mål å finne disse mekanismene, for å kunne optimere de kombinerte mekaniske og termiske egenskapene til betongen. Denne kunnskapen kan bli brukt til å bygge mer energieffektive bygninger, uten at dette gir for store negative konsekvenser på styrken til konstruksjonen.
PCM som ikke er kapslet inn kan ødelegge egenskapene til betongen. Det er derfor viktig at all PCM blir kapslet inn under synteseprosessen, og at mikrokapslene ikke går i stykker. Det er også viktig at det mikrokapslene og betongmatrisen binder seg til hverandre. Hvis ikke oppstår det luftlommer mellom mikrokapslene og betongen. Disse luftlommene reduserer betongstyrken, og de kan også hemme varmeoverføringen til mikrokapslene.
Hvorvidt innkapslet PCM er i smeltet eller solid tilstand har liten innvirkning på styrken til geopolymerbetong, mens Portlandsement betong blir svakere når den varmes opp til over smeltepunktet til PCM.
Prosjektet er finansiert av Norges Forskningsråd (prosjekt nr. 238198).
