[发明专利]一种混凝土蓄热材料组合物及其施工方法

说明书

本发明公开了一种混凝土蓄热材料组合物及其施工方法，混凝土蓄热材料组合物包括硅酸盐水泥、工业固体废弃物、石子、砂子、金属加强丝碎屑和水；其中，各组分按照重量计的比例如下：硅酸盐水泥10％‑50％、工业固体废弃物10％‑50％、石子10％‑50％、砂子10％‑30％、水5％‑30％和金属加强丝碎屑3％‑15％。本发明利用金属冶炼厂、火电厂电站锅炉或燃煤供热锅炉或工业锅炉产生的大量固体废弃物，生产高经济价值的混凝土蓄热材料，不但做到废物利用、降低了成本，而且极大提高冶炼厂、火电厂的经济效益。

技术领域

本发明属于蓄热材料领域，具体涉及一种混凝土蓄热材料组合物及其施工方法。

背景技术

社会快速发展所需的能源急剧增加，化石燃料燃烧引起的环境污染问题日益加剧，而储能技术既可以利用新能源，减少温室气体排放；又能够储存废热，提高一次能源的利用效率；还能够削峰填谷维持电网稳定，从而使其受到广泛关注。蓄热技术的发展为高效利用太阳能等稳定性弱、时空分配不均的可再生能源提供可能，从而缓解环境污染问题，提高能源安全。

现在常用的蓄热技术有显热、潜热(此两种为热物理蓄热)和热化学蓄热。其中，显热蓄热利用高比热容材料的温升储存热量，储能密度为30～80kWh/m3，其储存方式简单、储能成本低，但系统体积过大且热损失严重。潜热蓄热利用材料的相态变化储存热量，储能密度为83～140kWh/m3，其相变过程中温度稳定，但材料易老化，有些材料腐蚀性强且热损失较大。

目前工程上常用的蓄热技术包括固体蓄热(显热)、水蓄热(显热)、相变蓄热(潜热+显热)等，其中成本最低的是水蓄热，成本中等区域的是固体蓄热，成本较高的是相变蓄热。其中固体蓄热具有安全、经济、设备结构简单等优点，但相对于相变蓄热，其占地较大。

目前固体蓄热材料常见的是固体蓄热镁砖，由于需要开采镁矿，其生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土蓄热材料组合物及其施工方法，以解决现有技术中，目前固体蓄热材料常见的是固体蓄热镁砖，由于需要开采镁矿，其生产成本较高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供了一种混凝土蓄热材料组合物，组合物的组分包括硅酸盐水泥、工业固体废弃物、石子、砂子、金属加强丝碎屑和水；

其中，各组分按照重量计的比例如下：

硅酸盐水泥10％-50％、工业固体废弃物10％-50％、石子10％-50％、砂子10％-30％、水5％-30％和金属加强丝碎屑3％-15％。

可选的，所述工业固体废弃物采用金属矿开采过程产生的尾矿矿渣，或者冶炼金属过程中产生的熔融颗粒物。

可选的，所述熔融颗粒物包括铸铁矿渣、炼钢生铁矿渣或特种生铁矿渣中的任意一种或组合。

可选的，所述工业固体废弃物为锅炉中产生的粉煤灰、炉渣和脱硫石膏中的任意一种或组合。

可选的，所述石子及工业固体废弃物粒径范围均为1mm-100mm。

可选的，所述金属加强丝碎屑的尺寸为：直径0.01mm-3mm、长度3mm-100mm。

可选的，所述金属加强丝碎屑采用不锈钢钢丝碎屑。

本发明的第二方面，提供了一种所述混凝土蓄热材料组合物的施工方法，包括步骤：

S1：将硅酸盐水泥、工业固体废弃物、石子、砂子、金属加强丝碎屑和水加入混凝土搅拌车进行搅拌混合，搅拌时间≥1.5分钟，得到搅拌后的混凝土；

S2：将所述混凝土通过混凝土搅拌车运输至浇筑地点；

S3：将混凝土浇筑至模具中，浇筑过程中进行捣振；