[發(fā)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

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• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111393106B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)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

本發(fā)明公開了一種高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿及其制備方法，硼化鐵改性水泥砂漿由以下組分及重量份組成：硅酸鹽水泥310～350份、級配砂1380～1420份、水230～270份、硼化鐵原料0.16～0.33份；硼化鐵改性水泥砂漿的制備方法如下：首先制得硼化鐵水溶液，然后將硼化鐵水溶液作為復合改性劑均勻分散于水泥砂漿中，經過攪拌、振搗、成型和養(yǎng)護過程，制得硼化鐵改性水泥砂漿。本發(fā)明制備的硼化鐵改性水泥砂漿，不僅在力學性能方面得到巨大改善，而且原材料從建筑廢棄物中提取，可以保護環(huán)境，節(jié)約資源。

技術領域

本發(fā)明涉及一種新型水泥砂漿，尤其涉及一種高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著城市化進程的不斷加快，大規(guī)模的舊城拆遷改建，出現(xiàn)大量的建筑垃圾。因此如何處理好建筑垃圾以及如何將其循環(huán)利用起來已成為各大城市面臨的巨大挑戰(zhàn)。其實建筑垃圾不是垃圾，它是一種可再生資源,它的主要成分是：渣土、廢鋼筋、廢鐵絲、散落的砂漿、碎磚和碎混凝土塊等。這些材料占了建筑垃圾總量的80％左右，這些材料經過分揀分撿、剔除或粉碎后,大多可作為再生資源重新利用，因此國內外關于如何處理建筑垃圾以及如何使其循環(huán)利用的研究非常多，尤其在建筑工程領域中應用的再生骨料混凝土、再生砂漿等。

隨著現(xiàn)代工程技術的高速發(fā)展，超高性能建筑材料也隨著快速發(fā)展，特別是水泥砂漿作為土木領域中重要的工程材料。在現(xiàn)代社會中人們對于建筑物的要求越來越高，同時對水泥砂漿性能的要求也日益提升。由于傳統(tǒng)水泥砂漿具有抗拉強度低、脆性大和功能單一等缺點，已難以滿足現(xiàn)代生產、生活要求，故而現(xiàn)代水泥砂漿需要向高性能、多功能方向轉變。改性水泥砂漿是以硅酸鹽水泥和砂作為基體材料，以各種納米級填料為改性劑，加入化學助劑和水通過特定的工藝流程組合而成的復合材料。本發(fā)明既能順應現(xiàn)代工程的潮流，又能解決建筑垃圾和克服傳統(tǒng)水泥砂漿的缺點和局限。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿及其制備方法，以克服傳統(tǒng)水泥砂漿的缺點和局限，并且可以有效解決我國建筑垃圾處理的困境，節(jié)約資源，保護環(huán)境。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿，其特征在于，其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。

優(yōu)選的，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。

優(yōu)選的，所述硼化鐵的純度大于99％，粒徑150～250nm。

優(yōu)選的，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(shù)為2.6～2.9，含泥量小于5％。

本發(fā)明還提供一種高力學性能的硼化鐵改性水泥砂漿的制備方法，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；