[發明專利]具有高阻尼性能的水泥材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010150179.0
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN102219443A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 闞志鵬;王先平;方前鋒;王偉國;高云霞;胡菁
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B28/04;C04B28/08;C04B22/08
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技術領域

本發明涉及一種水泥材料及制備方法，尤其是一種具有高阻尼性能的水泥材料及其制備方法。

背景技術

高強、高阻尼復合材料是未來建筑材料發展的一個重要方向，水泥基材料是其中使用最廣、用量最大的建筑材料之一。水泥是水硬性膠凝材料，它在各種建筑工程中都有著極廣的應用，如水利、房屋、道橋、海洋開發等，常用來制備混凝土、砂漿及水泥混凝土制品。而高阻尼水泥材料可以消耗傳入其內部的振動能量，減輕臺風、地震、風振、爆炸沖擊等所引起的振動損傷，顯著提高建筑物的抗地質災害能力。為此，人們試圖通過在水泥基材料中添加一些物料來提高水泥的阻尼性能，如2009年《混凝土》雜志第6期(總第236期)第7～9頁報道了題為“水泥基阻尼材料的研究進展”的文章。該文公開了普通水泥基材料(主要由水泥、粗骨料、細骨料、水、外加劑五部分組成)、橡膠顆粒及橡膠粉、乳液、纖維、界面改性對水泥基材料阻尼性能的影響。由該文章可知，這些物料的添加雖有助于水泥基材料阻尼性能的提高，卻同時是以犧牲其剛度和強度為代價的。

發明內容

本發明要解決的技術問題為克服現有技術中的不足之處，提供一種在不降低其強度的同時還具有高阻尼性能的水泥材料。

本發明要解決的另一個技術問題為提供一種具有高阻尼性能的水泥材料的制備方法。

為解決本發明的技術問題，所采用的技術方案為：具有高阻尼性能的水泥材料由水泥和添加物組成，特別是，

所述水泥與所述添加物間的重量比為1∶0.1～0.8；

所述添加物為具有La_3-XA_XLi_5+δTa_2-YB_YO₁₂化學式組成的鉭酸鑭鋰基陶瓷顆粒，化學式中的A為鑭位摻雜物，其為鋇(Ba)或鈣(Ca)或鉀(K)或稀土元素，x為0～1.25，B為鉭位摻雜物，其為銦(In)或釩(V)或鉍(Bi)或鈮(Nb)或鎢(W)或碲(Te)，y為0～1.25；

所述鉭酸鑭鋰基陶瓷顆粒的粒徑為1～1.5μm。

作為具有高阻尼性能的水泥材料的進一步改進，所述的稀土元素為鐠，或釹，或釔，或鈰，或釤，或釓。

為解決本發明的另一個技術問題，所采用的另一個技術方案為：具有高阻尼性能的水泥材料的制備方法包括固相反應法，特別是完成步驟如下：

步驟1，先按照La_3-XA_XLi_5+δTa_2-YB_YO₁₂的成分比，稱取相應量的鑭、鋰、鉭、鑭位摻雜物和/或鉭位摻雜物的氧化物或碳酸鹽，將其球磨至少12h后風干，得到粉末狀混合物，再將粉末狀混合物置于650～750℃下預燒至少6h，得到中間產物；

步驟2，待中間產物自然冷卻后，先將其球磨至少12h后風干，得到粉末狀中間產物，再將粉末狀中間產物置于900～1050℃下燒結至少12h，得到鉭酸鑭鋰基陶瓷顆粒；

步驟3，將鉭酸鑭鋰基陶瓷顆粒與水泥按照所需的重量比例混合均勻，制得具有高阻尼性能的水泥材料。

作為具有高阻尼性能的水泥材料的制備方法的進一步改進，所述的稀土元素為鐠，或釹，或釔，或鈰，或釤，或釓；所述的將粉末狀混合物升溫至650～750℃時的升溫速率為1～10℃/min；所述的水泥為普通硅酸鹽水泥，或硅酸鹽水泥，或礦渣硅酸鹽水泥，或火山灰硅酸鹽水泥，或粉煤灰硅酸鹽水泥。