为制备性能优异的相变蓄热混凝土,试验确定了定形PEG/SiO2/石墨复合相变蓄热骨料中相变材料的组成比例和制备工艺,并研究了相变蓄热骨料对混凝土力学性能和热工性能的影响。结果表明,相变材料中PEG含量为80%,石墨掺量为6%时,相变材料在具有合适相变温度和相变焓的同时,有良好的导热性能;相变蓄热骨料的合适吸附时间和温度分别为3 h和80℃,经表面封装后的相变蓄热骨料具有优异的稳定性。相变蓄热骨料虽然降低了混凝土的抗压强度和导热系数,但延缓了水泥水化热造成的温度升高,延缓了放热速率,能防止温度应力造成的混凝土开裂,且能明显改善混凝土的储热性能,综合考虑相变蓄热骨料替代率不宜大于80%。

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℃高温阶段抗压、抗折强度综合性能表现突出，在温差300-500℃，其平均比热为2272J／（kg·K），每m^3蓄热混凝土的理论蓄热量可达335．75kWh。