[發(fā)明專利]一種具有高溫?fù)p傷自修復(fù)功能的水泥基面層材料

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• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110054456A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹明莉;明星;李黎;謝超鵬;袁小玲
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B14/28;C04B20/00;C04B14/38;C04B111/20
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有高溫?fù)p傷自修復(fù)功能的水泥基面層材料。其特征在于：主要包括微米級的碳酸鈣晶須、納米碳酸鈣、水泥漿體和骨料；其中碳酸鈣晶須與納米碳酸鈣兩者的質(zhì)量比為1：1～5；水泥漿體由水泥、摻合料、水和減水劑組成；骨料最大粒徑為2mm；水泥、微納米碳酸鈣、骨料、摻合料、水和減水劑之間的質(zhì)量比為1：0.1～0.3：0～1：0.1～0.4：0.36～0.7：0.004～0.009，減水劑也可根據(jù)拌合物的施工性要求適量添加。本發(fā)明的水泥基復(fù)合材料由于加入了微納米碳酸鈣具有很好的阻裂以及高溫受損后自修復(fù)功能，同時可改善水泥基體面層材料的美觀度。因此，有很好的市場推廣價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有高溫?fù)p傷自修復(fù)功能的水泥基面層材料。

背景技術(shù)

目前，一些納米材料，例如：納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米二氧化鋯、納米碳酸鈣、石墨烯以及碳納米管等被用作增強(qiáng)材料加入到水泥基體中。這些納米材料可以通過微觀改性及增強(qiáng)作用改善水泥基材料的宏觀性能。但是以上納米材料的成本均較高，阻礙其在工程應(yīng)用中的推廣。相對而言，納米碳酸鈣成本最低且原材料來源廣泛，具有較高性價比，是當(dāng)前最具潛力可大規(guī)模應(yīng)用于水泥基材料中的納米材料。

火災(zāi)屬于高頻災(zāi)害且極具破壞性，特別是對于高層、超高層建筑物以及深大地下建(構(gòu))筑物，火災(zāi)的發(fā)生往往造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。火災(zāi)常常造成建筑材料性能的急劇劣化，尤其是與明火直接接觸的建(構(gòu))筑物面層。建(構(gòu))筑物的災(zāi)后修復(fù)工作，需要經(jīng)歷受損檢測、安全評估及修復(fù)方案制定等一系列復(fù)雜且繁瑣的過程，這必將投入大量時間以及人力物力；且災(zāi)后的修復(fù)過程往往占用大量的場地空間，給人們的生活及生產(chǎn)帶來不便。同樣地，長期處于高溫環(huán)境中的特殊建(構(gòu))筑物也面臨其建筑材料性能劣化的危害，例如：煉鋼廠房、鍋爐房、磚窯，煙囪等。相比于普通建(構(gòu))筑物來說，這些特殊建(構(gòu))筑物面層的修復(fù)工作往往存在施工困難、施工危險性較高、施工可操作性差且工期較長的缺點。此外，對于特殊的建(構(gòu))筑物的修補(bǔ)工作通常需要由特殊的工種來完成，會增加一些額外的作業(yè)費用，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種具有高溫?fù)p傷自修復(fù)功能的水泥基面層材料，不僅可實現(xiàn)高溫受損后水泥基面層的原位自修復(fù)，還兼具耐高溫、低成本以及良好裝飾效果的特點。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有高溫?fù)p傷自修復(fù)功能的水泥基復(fù)合材料，包括微納米碳酸鈣、水泥漿體和骨料；所述的微納米碳酸鈣包括微米級的碳酸鈣晶須和納米碳酸鈣顆粒；其中碳酸鈣晶須為針狀纖維，長度20μm-30μm，直徑0.5μm-2μm，長徑比10-60；納米碳酸鈣粒徑為10nm-100nm；二者之間的質(zhì)量比為1：1～5；所述的水泥漿體由水泥、摻合料和水構(gòu)成；所述骨料最大粒徑為2mm。水泥、微納米碳酸鈣、骨料、摻合料和水的質(zhì)量比為1：0.1～0.3：0～1：0.1～0.4：0.36～0.7；減水劑可根據(jù)拌合物的施工性要求適量添加。

所述水泥為通用硅酸鹽水泥。

所述摻合料為一級粉煤灰。

所述骨料為細(xì)骨料。

所述減水劑為高效減水劑。

上述的具有高溫?fù)p傷自修復(fù)功能的水泥基面層材料制備方法，包括以下步驟：

(1)按原料配比后，將微納米碳酸鈣加入1/2減水劑和1/2水的混合溶液中，快速攪拌120s，使微納米碳酸鈣能夠在減水劑的水溶液中均勻分散；

(2)利用超聲波設(shè)備將上述微納米碳酸鈣懸浮液進(jìn)行超聲處理不低于6h后待用；

(3)將通用硅酸鹽水泥、骨料和摻合料加入攪拌鍋，均勻攪拌60s；

(4)將剩余1/2減水劑和1/2水的混合溶液加入到上述干拌混合料中，慢速攪拌120s；