[發明專利]一種高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿及其制備方法

有效

• 申請號: 202010220129.9
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111393106B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 何威;焦志男;王亞偉;許吉航
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C01B35/04;B82Y40/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 孫建

1.一種高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿的制備方法，其特征在于，所述水泥砂漿由以下組分及重量份組成：硼化鐵0.16～0.33份、硅酸鹽水泥310～350份、級配砂1380～1420份、水230～270份的水泥砂漿，

主要包括以下步驟：

(1)制備硼化鐵水溶液：

S1、將廢鐵粉加入到稀硝酸或37％的濃鹽酸中浸泡4～8小時；

S2、取步驟S1中得到的上層清液，加入氫氧化鉀溶液至混合溶液為中性；

S3、取步驟S2的中性溶液，加入硼氫化鈉溶液至溶液不再產生沉淀為止；

S4、對步驟S3得到的混合物進行離心分離，然后將離心沉淀物先用蒸餾水洗滌多次，再用無水乙醇洗滌多次；

S5、將步驟S4中得到的沉淀物放在烘箱中干燥，得到長鏈狀的硼化鐵粉末；

S6、首先將納米硼化鐵粉末加入到5％的水中混合，并磁力攪拌至水面沒有懸浮的硼化鐵粉末，然后將初步攪拌好的分散體溶液放在超聲波儀器中，進行超聲波分散，制得硼化鐵水溶液；

(2)將硅酸鹽水泥、級配砂和40％的水用水泥砂漿攪拌機進行預拌；

(3)加入步驟(1)制備的硼化鐵水溶液和剩余55％的水并攪拌均勻，得到硼化鐵改性水泥砂漿漿料；

(4)將步驟(3)制備的漿料裝入涂油試模中，在膠砂振實臺上振動排泡，并將試模表面多余漿料抹去；

(5)在硼化鐵改性水泥砂漿成型一天后拆模并進行標準養護28天。

2.根據權利要求1中所述的高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述稀硝酸的濃度為3mol/L；步驟S2中所述氫氧化鉀溶液的濃度為3-6mol/L；步驟S3中所述硼氫化鈉溶液的濃度為2mol/L。

3.根據權利要求1中所述的高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿的制備方法，其特征在于，步驟S4中離心轉速設置為3000r/min；步驟S5中烘箱設置為70℃，干燥時間為12h；步驟S6中超聲波分散時間為30min。

4.根據權利要求1中所述的高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿的制備方法，其特征在于，步驟(2)中攪拌轉速設置為42r/min，攪拌時間為60～80s；步驟(3)中攪拌轉速設置為42r/min，攪拌時間為100～120s；步驟(4)中振動時間為40～60s。

5.根據權利要求1中所述的高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)具體包括下述步驟：

(1)將硼化鐵改性水泥砂漿澆筑到模具中振實后，放置在溫度20℃，濕度20％的恒溫室內養護24小時，然后拆模；

(2)拆模后，將試件放置在溫度為20±2℃，濕度≥95％的標準養護室內，養護28天。

6.一種水泥砂漿，其由權利要求1所述的高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿的制備方法制備。

7.根據權利要求6所述的水泥砂漿，其特征在于，各組分的重量份為：硼化鐵0.25份，硅酸鹽水泥330份，級配砂1400份，水250份。

8.根據權利要求7所述的水泥砂漿，其特征在于，所述硼化鐵的純度大于99％，粒徑150～250nm。

9.根據權利要求6所述的水泥砂漿，其特征在于，所述硅酸鹽水泥為強度為42.5的P.O型硅酸鹽水泥；所述級配砂的細度模數為2.6～2.9，含泥量小于5％。