[發明專利]高強度高韌性高導熱高抗滲大體積混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 201811198099.5
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109053092A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 呂生華;習海濤;劉錦茹;雷穎
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 西安眾和至成知識產權代理事務所(普通合伙) 61249
• 代理人: 張震國

1.高強度高韌性高導熱高抗滲大體積混凝土，其特征在于：按質量份數包括：水泥384～424份、粉煤灰55～61份、硅粉44～48.8份、鋼渣粉33～36.6份、氮化硼粉27.5～30.5份、氧化石墨烯片層粉體8.3～11.0份、砂子544～648份、碎石1010～1105份、高強度聚乙烯醇纖維1.4～1.6份、聚羧酸系減水劑11～12.2份、分散激發劑5.5～6.1份、改性氧化石墨烯分散液55.0～97.6份、水91.5～126.5份。

2.根據權利要求1所述的高強度高韌性高導熱高抗滲大體積混凝土，其特征在于：所述水泥為P·O42.5標號硅酸鹽水泥；

所述硅粉的粒徑尺寸為0.1～0.3μm的超細硅灰，比表面積比不小于6000m²/kg，燒失量小于3.0％，SiO₂含量大于90％；

所述氮化硼為超細六方氮化硼粉，粒徑范圍1～3μm，比表面積不小于5000m²/kg，純度不小于99％，維系硬度108GPa，導熱系數20～30W/(m·K)；

所述高強度聚乙烯醇纖維采用直徑15μm，長度4～6mm，密度為1.3g/cm³，抗拉強度為1200MPa，楊氏模量為35GPa，斷裂伸長率為3～5％；

所述的鋼渣粉為煉鋼廠產生的礦渣經研磨所得，粒徑為1～3μm，比表面積不小于5000m²/kg，密度3.1g/cm³～3.7g/cm³，氯離子含量小于0.06％，三氧化硫含量2.1～4.0％，活性級別為S95級。

所述砂子為石英砂，由細度模數為1.6～2.2、2.3～3.0兩種細度砂子按4:3的質量比混合而成，堆積密度為1480～1560kg/m³。

3.根據權利要求1所述的高強度高韌性高導熱高抗滲大體積混凝土，其特征在于：所述粉煤灰為火電廠燃煤產生的粉煤灰經過研磨成為超細粉煤灰，粒徑為3～5μm，比表面積不小于4000m²/kg，燒失量不大于3.2％，密度不小于2.54g/cm³，需水量不大于91％，SiO₂含量55～60％，Fe₂O₃含量6.1～6.5％，Al₂O₃含量22～24％，CaO含量3.9～4.5％。

4.根據權利要求1所述的高強度高韌性高導熱高抗滲大體積混凝土，其特征在于：所述碎石為花崗巖或玄武巖的碎石，由粒徑為3～10mm、10～20mm和20～30三級配按照質量份5:3:2組成，壓碎指標為9％，堆積密度為1550～1780kg/m³。

5.根據權利要求1所述的高強度高韌性高導熱高抗滲大體積混凝土，其特征在于：所述減水劑是聚羧酸系減水劑，減水率為33～35％，有效成份含量為20％，1小時內坍落度損失小于5％，2小時坍落度損失小于10％。

6.根據權利要求1所述的高強度高韌性高導熱高抗滲大體積混凝土，其特征在于：所述氧化石墨烯片層粉體的片層厚度為2.35～2.75nm，片層平面尺寸為1.3～2.5μm，含氧量為8.5～13.8％，比表面積為261～287m²/g，導熱系數為1326～1852W/(m·K)，氧化石墨烯片層粉體制備方法為：先將石墨粉90～120份、研磨助劑6～9份和分散助劑8～12份放入球磨罐內混合研磨，研磨1小時后加入氧化劑14～16份和氧化助劑2～3份，然后在繼續研磨20小時，所述石墨粉的粒徑為13～15μm，碳含量不小于99.5％；所述氧化劑為氯酸鉀、過硫酸鉀和重鉻酸鉀按5:5:6的質量份組成；所述氧化助劑為二氧化鉛或者三氟化鈷；所述分散助劑為粉狀聚羧酸減水劑，固體聚羧酸減水劑含量不小于99.5％，含水率不大于2％，細度為平均粒徑為35μm，減水率不小于30％，所述研磨助劑由硅粉和鋼渣粉按1:2的質量份組成的混合粉體；所述球磨機為高能行星式球磨機，球磨罐為不銹鋼罐，磨球為GCr15超硬度合金磨球，球料比例為8:1，球磨轉速300轉/分鐘。