[发明专利]一种高导热率低碳能源桩及其制造方法

权利要求书

1.一种高导热率低碳能源桩，其特征在于，包括桩体，所述桩体采用高导热率低碳地聚合物混凝土浇筑而成，所述桩体内部设置有螺旋箍筋及若干根U型交换液管道，若干根所述U型交换液管道均固定连接在所述螺旋箍筋的内侧壁上；

所述高导热率低碳地聚合物混凝土包括粗骨料、胶凝材料、细骨料和碱激发液，所述细骨料及所述胶凝材料的总质量与碱激发液的比例为1kg：250ml～360ml；

所述粗骨料、所述胶凝材料、所述细骨料所占的质量百分比分别为：所述粗骨料55%、所述胶凝材料36%、所述细骨料9%；

所述胶凝材料按质量百分比包括以下组分：矿渣18%、粉煤灰10.8%、硅灰7.2%；所述细骨料按质量百分比包括以下组分：氮化铝颗粒2.25%～7.65%、铜粉1.35%～6.75%。

2.根据权利要求1所述的高导热率低碳能源桩，其特征在于，所述粗骨料为5mm～20mm连续级的天然砾石，表观密度为2720kg/m³，压碎指标为10%，吸水率为0.7%；所述矿渣为市售S95级矿粉；所述粉煤灰为I级钙灰，CaO含量不低于10%；所述硅灰密度为625kg/m³，粒径0.1µm～0.3µm；所述氮化铝颗粒密度为3.5g/cm³；所述铜粉密度为8.92g/cm³，熔点1083℃，沸点2595℃；所述碱激发液为10mol/L的氢氧化钠水溶液与水玻璃溶液按照3:7质量比混合所得。

3.根据权利要求2所述的高导热率低碳能源桩，其特征在于，所述碱激发液制成后需自然冷却24小时。

4.根据权利要求1所述的高导热率低碳能源桩，其特征在于，所述螺旋箍筋表面涂防锈银漆。

5.根据权利要求1所述的高导热率低碳能源桩，其特征在于，所述U型交换液管道为De25HDPE换热管，密度为950kg/m³，导热系数为0.4W/(m×K),比热容为1600J/(kg×K)。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的高导热率低碳能源桩的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将粗骨料、矿渣、粉煤灰和硅灰按质量比例称好后放入搅拌机中，搅拌机300r/min搅拌2分钟，使其混合均匀；再加入相应质量比例的氮化铝颗粒和铜粉，干拌混匀后得到固体混合物；

步骤2、将碱激发液加入搅拌机内，搅拌机400r/min搅拌2分钟，使固体混合物从分散状态变成粘性浆体状态；

步骤3、待材料充分混合均匀后，使其塌落度保持在55mm～75mm，制备出高导热率低碳地聚合物混凝土；

步骤4、将U型交换液管道固定在螺旋箍筋内侧，通过吊装将螺旋箍筋连同U型交换液管道一起插入桩孔中；

步骤5、向桩孔中浇筑高导热率低碳地聚合物混凝土形成桩身，并进行养护。