[發明專利]一種高阻尼混凝土復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810112848.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108249833B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 王信剛;吳鏈;黃昱清
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;B32B13/04;B32B13/02;B32B9/04;B32B7/12;B32B37/12;B32B38/18;B32B38/00
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 劉愛芳

1.一種高阻尼混凝土復合材料，其特征在于：包括結構層、阻尼層和約束層，所述結構層是強度等級為C50～C60的混凝土，所述阻尼層是阻尼比為4.5%～5.5%、強度等級為C50～C60的混凝土，所述約束層是抗裂等級為Ⅰ級、Cl^－擴散系數為D_NEL≤0.8×10^－13 m² /s、強度等級為C70～C80的混凝土；

按質量分數計，所述結構層由強度等級≥42.5MPa的水泥20%～30%、粒徑0.35-5mm且細度模數為2.5-3.0的河砂20%～30%、粒徑5-25mm的石子40%～50%、水5%～10%、減水率20%-40%的聚羧酸減水劑0.17%～0.25%制備而成，水膠比為0.3～0.4，所述水膠比為水與水泥的比例；

按質量分數計，所述阻尼層由強度等級≥42.5MPa的水泥15%～25%、粒徑0.35-5mm且細度模數為2.5-3.0的河砂20%～30%、粒徑5-25mm的石子35%～45%、石墨粉0.7%～1.4%、硅粉1.2%～2%、羧基丁苯乳液聚合物2.2%～3%、水5%～10%、減水率20%-40%的聚羧酸減水劑0.2%～0.3%制備而成，水膠比為0.3～0.4，所述水膠比為水與水泥、石墨粉和硅粉總和的比例；

按質量分數計，所述約束層由強度等級≥52.5MPa的水泥25%～35%、S95級以上的礦粉10%～20%、比表面積15000-20000m²/kg的硅粉4%～8%、粒徑180-500μm且細度模數為1.40-1.60的石英砂40%～50％、長度3-15mm的聚丙烯纖維1%～4%，聚羧酸系減縮劑0.6%～1%、減水率20%-40%的聚羧酸減水劑1%～3%、水5%～10%制備而成，水膠比為0.16～0.26，所述水膠比為水與水泥、礦粉和硅粉總和的比例。

2.根據權利要求1所述的高阻尼混凝土復合材料，其特征在于：所述結構層：阻尼層：約束層的厚度比為1:（1～3）:(0.3～0.6)。

3.根據權利要求2所述的高阻尼混凝土復合材料，其特征在于：所述結構層與阻尼層之間及/或所述阻尼層與約束層之間具有界面改性劑。

4.根據權利要求3所述的高阻尼混凝土復合材料，其特征在于：所述界面改性劑為硅烷偶聯劑，硅烷偶聯劑為KH-550、KH-570、A-151中的一種或幾種。

5.一種高阻尼混凝土復合材料的制備方法，其特征在于：包括制備結構層、制備阻尼層、制備約束層三個工藝步驟：

1）制備結構層：①將強度等級≥42.5MPa的水泥20%～30%、粒徑0.35-5mm且細度模數為2.5-3.0的河砂20%～30%和粒徑5-25mm的石子40%～50%混合；②將水5%～10%、減水率20%-40%的聚羧酸減水劑0.17%～0.25%加入步驟①所得混合物中，混合后使其塌落度為160mm～200mm，將其澆注入模，制備出結構層；

2）制備阻尼層：A將強度等級≥42.5MPa的水泥15%～25%、粒徑0.35-5mm且細度模數為2.5-3.0的河砂20%～30%、粒徑5-25mm的石子35%～45%、石墨粉0.7%～1.4%和硅粉1.2%～2%混合；B將羧基丁苯乳液聚合物2.2%～3%、水5%～10%、減水率20%-40%的聚羧酸減水劑0.2%～0.3%倒入步驟A所得混合物中，混合后使其塌落度為160mm～200mm，將其澆注入模，制備出阻尼層；

3）制備約束層：Ⅰ將強度等級≥52.5MPa的水泥25%～35%、S95級以上的礦粉10%～20%和比表面積15000-20000m²/kg的硅粉4%～8%混合；Ⅱ將粒徑180-500μm且細度模數為1.40-1.60的石英砂40%～50％倒入步驟Ⅰ所得混合物中；Ⅲ將長度3-15mm的聚丙烯纖維1%～4%倒入步驟Ⅱ所得混合物中；Ⅳ將聚羧酸系減縮劑0.6%～1%、減水率20%-40%的聚羧酸減水劑1%～3%加入到4%～8.5%的水中，混合后倒入步驟Ⅲ所得混合物中攪拌；Ⅴ把1%～1.5%水加入步驟Ⅳ所得混合物中，混合后澆注入模，制備出約束層。