[發明專利]一種高強度超輕質水泥基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810309415.5
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108439899B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張國志;張永濤;陳飛翔;黃燦;朱浩;王紫超;周仁忠;項梁;鄭建新;荀東亮;陳尚雷;翁方文;劉丹;丁巍;李浩;黎暉;白佳;曹高威
• 申請（專利權）人: 中交第二航務工程局有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/40;C04B111/24
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 王虹

本發明公開了一種高強度超輕質水泥基復合材料，其特征在于，包括以下組分：膠凝材料、空心玻璃微珠、聚羧酸系高性能減水劑、水，其中膠凝材料、聚羧酸系高性能減水劑、水的質量比為100:1?2.5:100?200，所述膠凝材料與空心玻璃微珠的體積比為1:3?8；所述膠凝材料包括以下質量百分數的組分：水泥57％～78％、漂珠15％～25％、硅灰3％～10％，磷石膏1％～3％，聚合氯化鋁3％～5％，以上水泥、漂珠、硅灰、磷石膏、聚合氯化鋁質量百分數之和為100％。本發明采用膠凝材料與空心玻璃微珠配合，得到低密度、高強度的超輕質水泥基復合材料，而且抗氯離子滲透性效果較好，在海上漂浮建筑上有較好的應用前景。

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，具體地指一種高強度超輕質水泥基復合材料及其制備方法。

背景技術

超輕質水泥基復合材料是指容重小于1000kg/m³，即密度小于水的一種水泥基材料。現有容重小于水的水泥基材料主要有泡沫混凝土和加氣混凝土，即將混凝土中引入空氣形成蜂窩空腔，這種空腔結構也導致了該混凝土抗壓強度較低，為5MPa左右，無法用于工程承重結構當中。采用空心玻璃微珠作為減輕混凝土密度的組分成為超輕質混凝土的趨勢。

CN 106007599 A公開了一種超輕質混凝土及其制備方法，組分中含有膠凝材料(硅酸鹽水泥、?；郀t礦渣、硅灰)、空心玻璃微珠、減水劑、水、膠乳、聚乙烯醇纖維，密度為650kg/m³，但強度太低為8.1-8.3MPa，無法用于海上建筑材料。

CN 107602019 A公開了一種超輕質混凝土，組分中含有水泥、漂珠、硅灰、減水劑、水、粉煤灰、石灰巖粉、游離狀態氧化鈣、聚丙烯纖維或鋼纖維或其組合、縮水劑、減水劑，該混凝土密度1179-1380kg/m³，30℃時為50-65.5MPa，900℃時仍有8.2-19.4MPa，因此該混凝土應用于防高溫爆裂的建筑構件，而其高于水的密度使其無法應用于海上建筑材料。

海上特殊環境會使混凝土遭受氯離子侵蝕，鋼筋銹蝕十分嚴重，上述的超輕質混凝土均未考慮抵抗氯離子耐腐蝕性能這一重要指標，因此，需要開發出一種密度小、強度高、抗氯離子滲透性能好的超輕質復合材料及其制備方法，促進海上漂浮建筑的建設。

發明內容

本發明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種密度小、強度高、抗滲性能好的超輕質復合材料及其制備方法。

本發明的技術方案為：一種高強度超輕質水泥基復合材料，其特征在于，包括以下組分：膠凝材料、空心玻璃微珠、聚羧酸系高性能減水劑、水，其中膠凝材料、聚羧酸系高性能減水劑、水的質量比為100:1-2.5:100-200，所述膠凝材料與空心玻璃微珠的體積比為1:3-8；

所述膠凝材料包括以下質量百分數的組分：水泥57％～78％、漂珠15％～25％、硅灰3％～10％，磷石膏1％～3％，聚合氯化鋁3％～5％，以上水泥、漂珠、硅灰、磷石膏、聚合氯化鋁質量百分數之和為100％。本方案采用膠凝材料與空心玻璃微珠配合，由于水泥、漂珠、硅灰、磷石膏和聚合氯化鋁之間的相互激發、促進水化，生成的水化產物十分密實，在低密度下極大的提高了其強度和抗氯離子滲透性，最終得到超輕質水泥基復合材料抗壓強度為12.6-15.2MPa，密度870-970kg/m³，抗氯離子滲透性3.6×10^-12-5×10^-12m²/s。