[发明专利]以高钛矿渣为相变载体的C40相变储能混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于混凝土领域，具体公开了一种以高钛矿渣为相变载体的C40相变储能混凝土及其制备方法，该混凝土由以下材料组成：水泥410‑450份、粉煤灰40‑50份、细骨料560‑600份、粗骨料1250‑1300份、减水剂1.5‑3份、水160‑180份，以重量份数计；其制备方法如下：按照上述重要份称取原料，在混凝土搅拌机中，先加入细骨料、水泥、粉煤灰、粗骨料干拌30～60s混合均匀后，边搅拌边加入减水剂与水的混合溶液，搅拌3‑5min即制得。本发明提供一种以高钛矿渣为相变载体的C40相变储能混凝土，该混凝土具有良好的力学性能与潜热储能功能。

技术领域

本发明属于混凝土领域，具体公开一种以高钛矿渣为相变载体的C40相变储能混凝土及其制备方法。

背景技术

相变储能混凝土是通过在混凝土基材中引入相变储能材料而制得的绿色智能混凝土，其主要应用于建筑节能领域，与普通混凝土相比，相变储能混凝土具有较高的比热容，以相变混凝土制作外墙材料，可以有效控制室内温度的波动范围，提高舒适度，达到建筑节能的目的。

目前，在相变储能混凝土的制备技术中，一般利用膨胀珍珠岩等无机材料作为相变储能材料的载体，载体与相变储能材料复合后掺入混凝土制备相变混凝土。以膨胀珍珠岩为例，膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热，瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒，其与相变储能材料的复合方式：首先膨胀珍珠岩与液态的相变储能材料混合，采用真空吸附法使多孔的膨胀珍珠岩充分吸收相变储能材料，然后对膨胀珍珠岩进行表面封装，将相变储能材料封堵在膨胀珍珠岩内部。依其原理，若能开发利用颗粒结构呈现多孔特征的工业固废作相变储能材料的载体，并替代混凝土中的细骨料制备相变储能混凝土，则不仅能够减少膨胀珍珠岩等传统相变储能载体材料的用量从而节约其生产资源、能源，还可丰富其它类工业固废的资源化利用途径并有利于固废处理与环境保护。

高钛矿渣是钒钛磁铁矿冶炼工业排放的一类废渣，具有钛含量高、易磨性差、活性低、堆积密度小等特点，其主要化学成分包括CaO、Ti O₂、SiO₂、Al₂O₃，其中TiO₂含量较高，一般大于10％，最高可达20％以上。高钛矿渣颗粒表面存在大量的孔隙，孔隙延伸至颗粒内部并互为贯通，具有较高的吸水率。由于特定的形成环境，高钛矿渣中的泥、有机物、杂质等的含量很低，其颗粒粒径主要分布在零至几毫米的范围内。因此，高钛矿渣具备了作相变储能混凝土中相变储能材料的载体的必要条件，本发明拟以高钛矿渣为相变储能材料载体制备相变储能混凝土。

发明内容

为减少膨胀珍珠岩等传统相变储能载体材料的使用以及丰富高钛矿渣资源化途径，本发明提供了一种以高钛矿渣为相变储能材料载体的C40相变储能混凝土及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种以高钛矿渣为相变载体的C40相变储能混凝土，由以下材料组成：水泥410-450份、粉煤灰40-50份、细骨料560-600份、粗骨料1250-1300份、减水剂1.5-3份、水160-180份，以重量份数计。

作为优选，一种以高钛矿渣为相变载体的C40相变储能混凝土，由以下材料组成：水泥417-442份、粉煤灰43-48份、细骨料570-590份、粗骨料1260-1280份、减水剂2-2.5份、水165-175份，以重量份数计。

进一步，一种以高钛矿渣为相变载体的C40相变储能混凝土，由以下材料组成：水泥430份、粉煤灰45份、细骨料580份、粗骨料1270份、减水剂2.3份、水170份，以重量份数计。