利用冶炼钢渣配制蓄热混凝土
林丽娟 ，缪正坤 ，缪 策 ，王智勇 ，张 毅 。
(1．江苏建筑职业技术学 院，江苏省建筑节能工程技术研究开发 中心 ，徐州 221116；
2．上海神舟新能源发展有 限公司，201100；3．江苏省煤矸石综合利用研究所 ，徐州 221006)
摘 要 ：选 用 热容 大 的 玄 武 岩 、冶炼 钢 渣 为 集料 ，硅 酸 盐水 泥 作 为蓄 热 材 料 的 胶 凝 剂 ，添 加 矿 渣 粉 和 硅 微 粉 提 高
了蓄 热 材 料 力 学性 能 ，掺 入 一 定 比例 石 墨 粉 改 善 了 蓄 热 材 料 热 学性 能 ，所 制 备 的 蓄 热 混 凝 土 在 200~500~C高 温 阶 段
抗压 、抗折 强度 综合性能表现 突 出，在温 差 300~500~C，其平均 比热为 2272J／(kg·K)，每 m 蓄热 混凝土的理论 蓄热
量 可 达 335．75kW h。
关 键 词 ：冶 炼 钢 渣 ；矿 渣 粉 ；硅 微 粉 ；蓄 热 混 凝 土
Abstract：Using the large heat capacity materials (basalt and smelting slag)as aggregate and Portland cement as the
gelatinizer，the heat storage concrete with ground slag and silica power for increasing the mechanical properties of concrete
and a certain proportion of graphite powder for improving the thermal perform ance of th e heat storage material is prepared．
The study results show that the compressive strength and flexural strength of the heat storage concrete are great in 200
5o0℃，the average specific heat of the concrete is 2272J／(kg·K1 in 300~500~，and the theoretical heat storage value of
the concrete is 335．75kW h／m ．
Key words：Smelting slag；Ground slag；Silica powder；Heat storage concrete
中 图分 类 号 ：TU528 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1000—4637(21O4)07—88一O3
0 前 言
蓄热 技 术 可提 高 能源 利 用 效 率 、保 护 环 境 。蓄
热 技 术 可 以用 于 太 阳能 的存 储 ，可 以调 节 室 内的温
度 波 动 ，提 高 居 住 的舒 适 性 ；蓄 热 技 术 还 可 以有 效
调 节 温 室大 棚 的 温湿 度 ，并 在 纺织 及 电子 等行 业 也
有 着 十分广 阔的应 用前 景 。
蓄热 技 术 的关 键 是 高性 能 蓄 热材 料 的应 用 ，蓄
热 材 料 的选 择标 准 主要 是高 储 热 能力 、良好 的耐 热
稳 定 性 、可 吸 放 热 的循 环 次 数 ，另 外 也 要 考 虑 到 成
本 。 目前 ，蓄 热 材 料 主 要 有 熔 融 盐 [1]、铝合 金 、铁 矿
石 、矿 物 油 以及 混 凝 土等 。熔 融 盐和 铝 合 金 材料 在
高温时有较强的腐蚀性且价格较高 ；铁矿石呈松散
堆 积 ，不利 于储 热 和放热 ；矿 物油 是 易燃材 料 。利用
冶 炼 钢渣 配 制 蓄 热混 凝 土 。成 本上 远 远 低 于 上述 几
种 材 料 。利 用本 地 热 容 大 的玄 武 岩 、冶 炼 钢渣 为 集
料 ，硅 酸 盐 水 泥 作 为 蓄 热 材 料 的胶 凝 材 料 ，加 入 微
硅粉和矿渣粉提高蓄热材料力学性 能 ，掺入一定 比
例 的石 墨粉 改 善 蓄热 材 料 的热 学 性 能 ，以上 述材 料
配制 的蓄热混凝土 与其 它蓄热材料 相 比具有成本
较 低 ，性 价 比较 高 的优 点 ，同时 还 可 为 冶 炼 钢 渣 的
利 用提 供新 途 径
基金项 目：徐 州市 科技计划项 目(XXlOA059)。
一 88—
1 试 验 的原 材料
水 泥 ：42．5级普 通硅 酸盐 。
冶炼 钢渣 ：渣粒 直径 2 15mm。
冶炼锰 渣 ：渣 粒 直径 2～15mm。
玄 武 岩 ：江苏 产 玄武 岩石 子 ，直径 4~15mm。
石 墨 ：天津某 化 学试 剂 厂产 石 墨粉 ．C含 量不 少
于 98．0％。
矿 渣微 粉 ：徐 州 产 ，比表 面积 大于 350mZ／kg。
硅 微粉 ：上海 某 公 司产 ，细度 2000 目。
减水剂 ：聚羧酸高效减水剂。
2 配合 比设 计及 强 度试验
2．1 配合 比设 计
蓄热 混 凝 土 的配合 比设 计 主要 考 虑 以下原 则 ：
①为提高蓄热效果 ，蓄热材料 中，以大热容材料掺
比最大化为前提。② 蓄热混凝土有一定的强度及 良
好的施工性能 ，以满足实际工程需要。③有较高的
热导率 。④尽可能降低胶凝材料的用量 以降低蓄热
混 凝土 的成 本 。 ．
蓄热 混凝 土 的热导 率 与 组 成材 料 、结 构 有关 。
蓄热混凝土用的集料热导率高则其导热率就高 ，蓄
热 混凝 土 气 孔率 低 则其 总体 热 导率 高 『21。朱 教 群 教
授等人 的研究发现 ，掺人 5％石 墨粉可提高混凝土
导热率一倍 以上[31；矿渣 的耐热性能 比较好 ，配制

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