[發(fā)明專利]一種生態(tài)納米顆粒增強水泥基復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310260592.6
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103319129A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭麗萍;孫偉;黃偉;樊俊江
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 齊旺

1.一種生態(tài)納米顆粒增強水泥基復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料包括以下質(zhì)量百分比的組分：

水泥?23.5%~26.9%；

生態(tài)納米顆粒?15.6%~23.1%；

高性能減水劑?1.2%~1.5%；

分散劑0.6%~1.2%；

消泡劑0.01%～0.02%；

水?≤5%；

高強細集料?36.0%~50.0%；

高強超細鋼纖維?5.0%~13.0%；

所述的水泥是強度等級52.5~62.5的硅酸鹽水泥；

所述的生態(tài)納米顆粒是從硅灰、超細粉煤灰、稻殼灰、磨細鋼渣、磨細礦渣、赤泥等任意一種工業(yè)廢渣中分離出的密度大于1g/cm³、粒徑小于100nm的球形納米顆粒，要求該生態(tài)納米顆粒的彈性模量超過50GPa，抗壓強度超過500MPa，且主要化學(xué)成分為無定形SiO₂或SiO₂-Al₂O₃復(fù)合相；

所述的高性能減水劑是減水率50%以上的聚羧酸類外加劑；

所述的分散劑為靜電排斥穩(wěn)定型分散劑、空間位阻穩(wěn)定型分散劑和靜電位阻穩(wěn)定型分散劑中的任意一種；

所述的消泡劑是高效有機硅消泡粉；

所述的高強細集料是最大粒徑不超過4.75mm且抗壓強度超過200MPa的輝長巖、輝綠巖和玄武巖機制砂，連續(xù)級配，細度模數(shù)為3~2.3，含泥量小于1%；

所述的高強超細鋼纖維是直徑為0.2mm，長度13mm，抗拉強度≥2850MPa的鍍銅微細鋼纖維。

2.一種制備權(quán)利要求1所述的生態(tài)納米顆粒增強水泥基復(fù)合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）按配方比例稱取球形納米顆粒團聚體與分散劑混合干拌1~2分鐘，再倒入盛滿水的200W功率超聲波振蕩儀中，超聲振蕩混合20分鐘后，將漿體置于真空干燥箱中，在40℃～60℃溫度范圍內(nèi)真空干燥12小時，制備出分散的生態(tài)納米顆粒；

2）將按配方比例稱取的水泥、生態(tài)納米顆粒、高強細集料在砂漿攪拌容器中干拌3分鐘，得到干料，所述生態(tài)納米顆粒為步驟1）中制備的分散的生態(tài)納米顆粒；

3）稱取高性能減水劑、消泡劑和水混合均勻成水劑，緩慢倒入所述步驟2）得到的干料中，繼續(xù)攪拌10分鐘；

4）將鋼纖維均勻的加入砂漿攪拌容器內(nèi)，再持續(xù)攪拌2~3分鐘，使鋼纖維均勻的分散在基體中，得到水泥基復(fù)合材料；

5）將所述步驟4）制備好的水泥基復(fù)合材料裝入模具內(nèi)，覆蓋一層塑料膜密封，20±2℃條件下帶模養(yǎng)護3天后拆模；

6）?經(jīng)標準養(yǎng)護90天或85℃蒸養(yǎng)5天，可得到抗壓強度300MPa、抗折強度60MPa以上的超高性能水泥基復(fù)合材料。