[發明專利]一種超低電阻高強水泥基復合纖維材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010183422.2
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111499277A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 劉福財;肖敏;黎浩;黃賀明
• 申請（專利權）人: 佛岡龍清電力器材有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B111/94
• 代理公司: 廣州潤禾知識產權代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 鄭永泉;黃潔玲

1.一種超低電阻高強水泥基復合纖維材料，其特征在于，包括以下重量份數的原料：

強度不低于32.5MPa的水泥300～500份；

平均粒徑5～30μm的摻合料260～400份；

平均粒徑0.15～4.75mm的配重鐵砂600～1000份；

平均粒徑0.15～4.75mm的細骨料200～400份；

石墨粉10～30份；

長度12～14mm的碳纖維1～5份；

炭黑粉10～20份；

鋼纖維60～90份；

親水性聚合物粉體2～4份；

高性能外加劑15～25份；

水膠比0.16～0.2。

2.根據權利要求1所述的超低電阻高強水泥基復合纖維材料，其特征在于，包括以下重量份數的原料：

強度不低于32.5MPa的水泥350～450份；

平均粒徑5～30μm的摻合料295～365份；

平均粒徑0.15～4.75mm的配重鐵砂700～900份；

平均粒徑0.15～4.75mm的細骨料250～350份；

石墨粉15～25份；

長度12～14mm的碳纖維2～4份；

炭黑粉12.5～17.5份；

鋼纖維70～80份；

親水性聚合物粉體2.5～3.5份；

高性能外加劑17.5～22.5份；

水膠比0.17～0.19。

3.根據權利要求2所述的超低高強電阻水泥基復合纖維材料，其特征在于，包括以下重量份數的原料：

強度不低于32.5MPa的水泥400份；

平均粒徑5～30μm的摻合料330份；

平均粒徑0.15～4.75mm的配重鐵砂800份；

平均粒徑0.15～4.75mm的細骨料300份；

石墨粉20份；

長度12-14mm的碳纖維3份；

炭黑粉15份；

鋼纖維75份；

親水性聚合物粉體3份；

高性能外加劑20份；

水膠比0.18。

4.根據權利要求1或2或3所述的超低電阻高強水泥基復合纖維材料，其特征在于，所述超低電阻高強水泥基復合纖維材料抗壓強度不低于100Mpa、抗折強度不低于15Mpa、電阻率不高于10Ω.m。

5.根據權利要求4所述的超低電阻高強水泥基復合纖維材料，其特征在于，所述配重鐵砂為表觀密度為3.5～4.5g/cm³的低比重鐵砂，由褐鐵礦石或硫鐵礦石經破碎篩分而得。

6.根據權利要求4所述的超低電阻高強水泥基復合纖維材料，其特征在于，所述摻合料為硅灰、礦粉、粉煤灰、陶瓷拋光粉、鋼渣粉中的一種或多種組合；或者所述細骨料為河砂、石英砂或機制砂中的一種或多種組合。

7.根據權利要求4所述的超低電阻高強水泥基復合纖維材料，其特征在于，所述鋼纖維為端鉤鋼纖維和鍍銅鋼纖維的組合，端鉤鋼纖維的長度為25～60mm、直徑為0.25～0.75mm，鍍銅鋼纖維的長度為15～25mm、直徑為0.1～0.25mm，端鉤鋼纖維與鍍銅鋼纖維的質量百分比為20％～70％：30％～80％。

8.根據權利要求4所述的超低電阻高強水泥基復合纖維材料，其特征在于，所述親水性聚合物粉體包括聚丙烯酸鹽、羥丙基甲基纖維素醚或其衍生物。

9.根據權利要求4所述的超低電阻高強水泥基復合纖維材料，其特征在于，所述高性能外加劑為聚羧酸系減水劑或氨基羧酸系減水劑。

10.一種制備如權利要求1～9任一項所述的超低電阻高強水泥基復合纖維材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.按照配合比計算各原料用量，將配重鐵砂、細骨料、鋼纖維及40％的水預先攪拌1～2分鐘，得預濕的骨料；

S2.將全部水泥、摻合料、石墨粉、炭黑粉加入到步驟S1所得預濕的骨料中，攪拌1～2分鐘，然后加入全部高性能外加劑和剩余的60％水，充分攪拌2～3分鐘，得均勻混合物；

S3.將碳纖維、親水性聚合物粉體加入到步驟S2所得的均勻混合物中，充分攪拌1～2分鐘，得到超低電阻高強水泥基復合纖維材料拌合物；

S4.將步驟S3制得的超低電阻高強水泥基復合纖維材料拌合物澆筑后在室溫下養護24小時，再進行加熱升溫至80～90℃恒溫養護24小時即可得到力學性能好、導電性能好的超低電阻高強水泥基復合纖維材料。