[發明專利]海水鈣質砂玄武巖纖維水泥基復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010105547.3
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111253129A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 於孝牛
• 申請（專利權）人: 於孝牛
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/24;C04B111/74
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

本發明公開了一種海水鈣質砂玄武巖纖維水泥基復合材料的制備方法，包括以下步驟：1）海水的處理：每升海水加入10克的硫酸鹽還原菌；2）鈣質砂加固：首先，將鈣質砂放入海水中，再加入無水氯化鈣；其次，加入尿素，攪拌均勻；再次，加入巴氏芽孢桿菌菌粉，攪拌均勻；3）玄武巖纖維刻蝕：首先，將乳酸菌發酵碳水化合物生成乳酸；其次，將玄武巖纖維放入乳酸中浸泡48小時；4）將經步驟1）處理的海水、經步驟2）加固的鈣質砂和經步驟3）刻蝕的玄武巖纖維，與硅酸鹽水泥攪拌混合均勻，經養護后，得到水泥基復合材料。本發明提供的水泥基復合材料的制備方法能夠在海島等資料匱乏且運送成本較高的區域就地取材，制備較高質量的水泥基復合材料。

背景技術

現今世界海島建設方興未艾，尤其是近幾年我國投入巨資建設遠海島嶼，這些島嶼位處偏遠，建設所需的高質量材料匱乏，尤其是水泥基材料的各種原料只能靠外部輸送，如果從大陸運送則成本極高，如果能夠低成本改良當地材料，就地取材則能夠節約大量成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種海水鈣質砂玄武巖纖維水泥基復合材料的制備方法，該制備方法能夠以低成本方式就地改良材料，使其構成高質量的水泥基復合材料。

為此，本發明提供的海水鈣質砂玄武巖纖維水泥基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

1）海水的處理：每升海水加入10克的硫酸鹽還原菌，攪拌均勻，硫酸鹽還原菌將海水中硫酸根離子反應生成硫化氫氣體；

2）鈣質砂加固：首先，將鈣質砂放入海水中，再加入無水氯化鈣使海水中鈣離子濃度調節至0.5-1.3mol/L；其次，加入尿素，攪拌均勻；再次，加入巴氏芽孢桿菌菌粉，攪拌均勻，靜置24小時；

3）玄武巖纖維刻蝕：首先，將乳酸菌發酵碳水化合物生成乳酸；其次，將玄武巖纖維放入乳酸中浸泡48小時；

4）將經步驟1）處理的海水、經步驟2）加固的鈣質砂和經步驟3）刻蝕的玄武巖纖維，與硅酸鹽水泥攪拌混合均勻，得到海水鈣質砂玄武巖纖維水泥漿體，經養護后，得到水泥基復合材料。

進一步的，將步驟1）中釋放的氣體通入氫氧化鈉溶液中。

進一步的，所述步驟2）中每升海水中含有60g尿素、20g巴氏芽孢桿菌菌粉、1000g鈣質砂。

進一步的，所述步驟1）配置海水處理池，海水處理池配置有通過輸水管連接海水的第一水泵，海水通過輸水管由海水輸送泵輸送到所述海水處理池中，所述硫酸鹽還原菌直接投入到海水處理池中；所述步驟2）配置有鈣質砂加固池，鈣質砂加固池通過中間管道與海水處理池連接，中間管道上設置有控制啟閉的電控閥門和第二水泵，鈣質砂加固池中首先從海水處理池中抽取經處理的海水，其次向鈣質砂加固池投入有鈣質砂，再次向鈣質砂加固池投入無水氯化鈣；接著，向鈣質砂加固池投入尿素；然后，向鈣質砂加固池投入巴氏芽孢桿菌菌粉；所述步驟3）配置有玄武巖纖維刻蝕池，向玄武巖纖維刻蝕池中投入乳酸菌和碳水化合物，乳酸菌發酵碳水化合物生成乳酸后，再將玄武巖纖維放入玄武巖纖維刻蝕池的乳酸中；所述步驟4）配置有混合攪拌池，混合攪拌池與所述海水處理池直接通過中間管道連接，中間管道處設置有控制啟閉的閥門和第三水泵，第三水泵將經處理的海水輸送到混合攪拌池，所述鈣質砂加固池中的鈣質砂采用挖機直接抓取投放到所述混合攪拌池中，所述玄武巖纖維刻蝕池中的玄武巖纖維采用挖機直接抓取投放到所述混合攪拌池中，再最后向混合攪拌池中投入硅酸鹽水泥和石子。

進一步的，乳酸菌發酵所述碳水化合物包括葡萄糖或果糖或乳糖，所述乳酸菌包括保加利亞乳桿菌（乳酸菌-乳桿菌屬）利用葡萄糖或果糖或乳糖進行同型乳酸發酵產生D型乳酸。

本發明提供的技術效果：

1）硫酸鹽還原菌將海水中硫酸根離子（SO₄^2-）還原成成硫化氫（H₂S）氣體而釋放，從而減少海水中硫酸根離子（SO₄^2-）對水泥體的破壞。