本發(fā)明涉及一種太陽能儲熱材料用自密實(shí)混凝土。該類自密實(shí)混凝土能夠用于太陽能熱發(fā)電顯熱儲熱材料，具有較高的熱容值，且耐高溫性能，適用于太陽能熱發(fā)電等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

由于能源、環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，充分且合理利用資源是解決能源、環(huán)境危機(jī)的重要措施。太陽能熱發(fā)電中，熱存儲技術(shù)發(fā)揮了核心作用，解決了熱發(fā)電只能利用太陽能的法直輻射，在陰天、雨天和夜間均不能發(fā)電的問題。熔鹽經(jīng)常被用作熱發(fā)電儲熱材料，但是其較強(qiáng)的腐蝕作用和較高的凝固點(diǎn)使得原料成本和后期管道破壞后的維護(hù)和維修成本都非常高。在固體顯熱材料中，高溫水泥混凝土材料優(yōu)勢非常明顯。混凝土材料的成本低，且相對性能穩(wěn)定。但是作為一種水硬性粘結(jié)劑，混凝土儲熱材料通常采用鋁酸鹽水泥等耐火型的膠結(jié)材料，這種材料的成本相對于普通硅酸鹽水泥較高。若能克服普通硅酸鹽水泥在高溫下性能不穩(wěn)定、儲熱能力直線下降等問題，就能很大程度上降低成本且擴(kuò)大普通硅酸鹽水泥的應(yīng)用范圍。自密實(shí)混凝土是一種高性能混凝土，由于高流動性、良好的耐久性及施工方便等諸多優(yōu)點(diǎn)而被工程界廣泛應(yīng)用。但在推廣使用中，需要克服自密實(shí)混凝土在高溫時傳導(dǎo)效率低等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對太陽能熱發(fā)電中混凝土儲熱材料高溫性能不穩(wěn)定、儲熱能力下降等問題，對自密實(shí)混凝土進(jìn)行配方優(yōu)化，能夠提高太陽能熱發(fā)電儲熱材料的高溫下儲熱效率。同時加入高效新型聚羧酸類減水劑，很大程度上提高了自密實(shí)儲熱材料的致密度。本發(fā)明不僅拓寬了自密實(shí)混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域，同時也大大降低了太陽能熱發(fā)電儲熱環(huán)節(jié)的應(yīng)用成本，制備方法簡單，性能優(yōu)異。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

一種太陽能儲熱材料用自密實(shí)混凝土，由以下重量組分的原料組成：

水泥230～300份、活性材料100～170份、多孔陶粒負(fù)載金屬粉20～30份、外加劑5～6份；水洗中砂553～830份；石子998～1150份；導(dǎo)熱纖維0.1～1.5份、水50～100份。

所述的活性材料采用粉煤灰、偏高嶺土、硅灰、磨細(xì)礦渣中的一種或多種。

所述的多孔陶粒負(fù)載金屬粉是將多孔陶粒材料與金屬粉材料機(jī)械按7：3比例混合而成。

所述的金屬粉材料包括銅粉、鐵粉、鋁粉中的一種或多種。

所述的外加劑包括高保坍聚羧酸類減水劑、氨酯型緩凝聚羧酸系減水劑、低引氣增強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑、增強(qiáng)型聚羧酸系混凝土減膠劑、超早強(qiáng)型聚羧酸減水劑、抗裂減縮型聚羧酸系減水劑中的一種。

所述的導(dǎo)熱纖維為碳纖維、銅纖維、鐵纖維、不銹鋼纖維中的一種或多種。

本發(fā)明還公開了所述太陽能儲熱材料用自密實(shí)混凝土的制備方法，采用以下步驟：

（1）將多孔陶粒與金屬粉按7：3比例預(yù)攪拌10-15分鐘，制得多孔陶粒負(fù)載金屬粉。

（2）按重量份分別計(jì)量水泥、活性材料、多孔陶粒負(fù)載金屬粉、外加劑、水洗中砂、石子、導(dǎo)熱纖維、水，攪拌30-60分鐘，混合均勻后制得自密實(shí)混凝砂漿。

有益效果

1、該自密實(shí)儲熱混凝土的高儲熱性能滿足了太陽能熱發(fā)電儲熱材料的需求，大大拓寬了自密實(shí)混凝土材料的應(yīng)用范圍。

2、新型高效聚羧酸減水劑的加入克服了儲熱材料致密度差的問題，提高了儲熱材料的儲熱效率。

3、制備工藝非常簡單，能夠有效提高成型效率。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施案例1

（1）將多孔陶粒與銅粉按7：3比例預(yù)攪拌10-15分鐘，制得多孔陶粒負(fù)載銅粉。

（2）按重量份分別計(jì)量230份水泥、粉煤灰100份、多孔陶粒負(fù)載銅粉20份、高保坍聚羧酸類減水劑5份、水洗中砂553份、石子998份、碳纖維0.1份、水50份，攪拌30分鐘混合均勻，制得自密實(shí)混凝砂漿。

實(shí)施案例2

（1）將多孔陶粒與鐵粉按7：3比例預(yù)攪拌10-15分鐘，制得多孔陶粒負(fù)載銅粉。

（2）按重量份分別計(jì)量300份水泥、偏高嶺土170份、多孔陶粒負(fù)載鐵粉30份、氨酯型緩凝聚羧酸系減水劑6份、水洗中砂830份、石子1150份、銅纖維1.5份、水100份，攪拌40分鐘混合均勻，制得自密實(shí)混凝砂漿。

實(shí)施案例3

（1）將多孔陶粒與鋁粉按7：3比例預(yù)攪拌10-15分鐘，制得多孔陶粒負(fù)載銅粉。

（2）按重量份分別計(jì)量250份水泥、硅灰150份、多孔陶粒負(fù)載鋁粉25份、低引氣增強(qiáng)型固體聚羧酸減水劑5份、水洗中砂600份、石子1000份、鐵纖維1份、水80份，攪拌50分鐘混合均勻，制得自密實(shí)混凝砂漿。

實(shí)施案例4

（1）將多孔陶粒與銅粉鋁粉的混合粉末按7：3比例預(yù)攪拌10-15分鐘，制得多孔陶粒負(fù)載銅粉。

（2）按重量份分別計(jì)量280份水泥、磨細(xì)礦渣130份、多孔陶粒負(fù)載銅粉22份、增強(qiáng)型聚羧酸系混凝土減膠劑6份、水洗中砂700份、石子1005份、不銹鋼纖維1.2份、水50份，攪拌60分鐘混合均勻，制得自密實(shí)混凝砂漿。

實(shí)施案例5

（1）將多孔陶粒與鐵粉按7：3比例預(yù)攪拌10-15分鐘，制得多孔陶粒負(fù)載銅粉。

（2）按重量份分別計(jì)量240份水泥、粉煤灰+硅灰共150份、多孔陶粒負(fù)載鐵粉24份、超早強(qiáng)型聚羧酸減水劑5份、水洗中砂650份、石子1000份、碳纖維+鐵纖維共0.8份、水70份，攪拌30分鐘混合均勻，制得自密實(shí)混凝砂漿。

實(shí)施案例6

（1）將多孔陶粒與銅粉鐵粉鋁粉的混合粉末按7：3比例預(yù)攪拌10-15分鐘，制得多孔陶粒負(fù)載銅粉。

（2）按重量份分別計(jì)量240份水泥、硅灰+偏高嶺土+細(xì)磨礦渣共160份、多孔陶粒負(fù)載鋁粉28份、抗裂減縮型聚羧酸系減水劑6份、水洗中砂800份、石子1100份、銅纖維+鐵纖維+不銹鋼纖維共1.4份、水90份，攪拌混合均勻，制得自密實(shí)混凝砂漿。