[發明專利]一種可緩沖吸能減振復合型水泥基材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010528217.5
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111675516A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 蔣金洋;盧立群;王蘭心;鄭超浪;王鳳娟;琚思懿
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B38/08;C04B40/00;B28B1/29;C04B111/40;C04B111/52;C04B111/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 鄭立發

本發明公開了一種可緩沖吸能減振復合型水泥基材料及其制備方法，所述水泥基材料是由以下質量百分比的原料混合組成：硅酸鹽水泥200～450份，水性聚氨酯乳液10～50份，泡沫鋁20～150份，混合有機聚合橡膠5～8份，水80?180份。該水泥基材料制備工藝簡單、原料易得，泡沫鋁作為吸能金屬應用廣泛，將其作為吸能夾層與水泥基材料復合可有效提高水泥基材料的吸能減振性能，水性聚氨酯乳液作為補強劑，可以提高水泥基材料工作性能，提高其耐久性和安全性。

技術領域

本發明涉及一種可緩沖吸能減振復合型水泥基材料及其制備方法，屬于建筑材料技術領域。

背景技術

2019年底，中國高鐵運營里程突破3.5萬公里，約占全球高鐵網的七成。隨著列車運行速度的不斷提高，列車荷載產生的動力效應越來越明顯，極易影響軌道板結構，其安全性能會大幅度下降并且出現很多安全隱患，從而影響到軌道板結構運行的穩定性，并且未來將會有越來越多的鐵路線路穿越或緊鄰城市集散區、居住區、醫院、學校及文物保護單位等振動和噪聲敏感點，列車運行產生的振動和噪聲將對鐵路沿線人們的生活和工作造成嚴重影響。因此研發具有吸能減振的復合材料對高速鐵路大力發展具有重要意義。

發明內容

發明目的：為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種可緩沖吸能減振復合型水泥基材料及其制備方法。本發明提供的可緩沖吸能減振復合型水泥基材料能較好地緩沖吸能，提高其工作性能。

技術方案：為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種可緩沖吸能減振復合型水泥基材料，所述水泥基材料是由以下質量份的原料混合組成：硅酸鹽水泥200～450份，水性聚氨酯乳液10～50份，泡沫鋁20～150份，混合有機聚合橡膠5～8份，水80-180份。

所述水泥基材料可根據改變泡沫鋁吸能層的厚度和通孔率及其他物理參數從而調控其吸能效果，改變水性聚氨酯的摻量和種類從而促進水化，增加工作強度，改變混合有機聚合橡膠的摻量和種類從而增加泡沫鋁吸能層與水泥基層的粘結強度以及改善泡沫鋁吸能復合層的工作性能。

所述的普通硅酸鹽水泥為PII·52.5級普通硅酸鹽水泥；

所述水性聚氨酯為甲苯二異氰酸酯(TDI)或聚丙二元醇(PPG)為原料合成的聚氨酯預聚體，或者通過改性劑進行化學修飾的聚氨酯中的一種或幾種采用任意比例混合。

所述水性聚氨酯乳液pH值為7～9，粘度小于500mPa.S(25℃)，固含量大于40％；

所述泡沫鋁孔隙率60～80％，體積密度0.5～1.10g/cm³；

所述水泥基材料的原料還包括減水劑，所述減水劑為聚羧酸高效減水劑。

所述水為自來水或飲用水，符合《混凝土用水標準》(JGJ63-2006)的要求。

本發明還提供該可緩沖吸能減振復合型水泥基材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將固定比例的水性聚氨酯和水充分混合均勻。

(2)用上述處理過的水混合硅酸鹽水泥形成膠結物質。

(3)將膠結物質倒入模具后，再將用混合有機聚合物橡膠進行過表面改性后的泡沫鋁放入模具中，與模具上緣平齊，刮去多余泥漿。

(4)讓未固化的膠結物質固化形成復合吸能夾層水泥基材料。

其中，步驟(1)中，所述水性聚氨酯乳液固含量按硅酸鹽水泥質量百分比，含量為0.5～20％。