[發明專利]一種導電炭黑復合水泥砂漿及其制備方法

在審

• 申請號: 202011131750.4
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112225510A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 何威;王亞偉;焦志男;許吉航
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B14/02;C04B111/94
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明提供了一種導電炭黑復合水泥砂漿及其制備方法，屬于水泥砂漿建筑技術領域。本發明提供的導電炭黑復合水泥砂漿，以質量份計，包括以下制備原料：普通硅酸鹽水泥380～420份、中砂1300～1500份、水270～310份、導電炭黑Super?P 1～12份。本發明通過添加適當比例的導電炭黑Super?P，導電性好，不僅使得水泥砂漿的導電性能得到大幅度提升，而且采用的導電炭黑Super?P制備簡單，生產成本很低，具有很強的經濟實用性，整體制備工藝簡單經濟，適合大規模使用。實施例的結果表明，本發明的導電炭黑復合水泥沙漿與普通水泥砂漿相比，導電性能提升了三個數量級，顯著的提升了水泥砂漿的導電性。

技術領域

本發明涉及水泥砂漿建筑技術領域，尤其涉及一種導電炭黑復合水泥砂漿及其制備方法。

背景技術

導電砂漿根據材料種類可分為離子導電砂漿和復合導電砂漿。以砂漿孔隙中電解質溶液為導電相材料，通過溶液中的自由電子在外部電壓下移動，使砂漿具備導電性，此為離子導電砂漿。將固體導電相材料摻入水泥基體中，形成隧道效應，從而使砂漿具備一定的導電性，便形成復合導電砂漿。導電水泥基復合材料是由導電組料、膠凝材料、骨料混合攪拌而成。導電材料填充于水泥基復合材料中使其電阻率明顯降低達到導電層次，且材料在通電和變形過程中電阻率有規律性的變化，顯示出導電水泥基復合材料的智能性和導電性，例如用于監測結構裂縫情況、融雪化冰、電磁屏蔽、電力接地工程和陰極鋼筋保護等。

國內外許多學者試驗了不同類型的導電外加劑，主要傾向于碳質材料作為導電相材料，如碳納米管、碳纖維等。然而，碳納米管、碳纖維等材料的生產成本較高、生產工藝復雜，不利于在導電水泥基復合材料中的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種導電炭黑復合水泥砂漿及其制備方法，本發明將導電炭黑Super-P用于水泥砂漿，簡單經濟、成本較低且適合大規模生產，具有很強的經濟實用性，能夠克服現有制備導電水泥砂漿成本較高的缺陷。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種導電炭黑復合水泥砂漿，以質量份計，包括以下制備原料：普通硅酸鹽水泥380～420份、中砂1300～1500份、水270～310份、導電炭黑Super-P 1～12份。

優選的，所述述普通硅酸鹽水泥的強度為42.5。

優選的，所述中砂的細度模數為2.6～2.9，含泥量小于5％。

優選的，所述導電炭黑Super-P的純度≥99.5％，粒徑為30～50nm，比表面積為62m²/g。

本發明提供了上述技術方案所述導電炭黑復合水泥砂漿的制備方法，包括以下步驟：

將普通硅酸鹽水泥、中砂和導電炭黑Super-P進行預拌，得到預拌料；

將所述預拌料與水進行混合攪拌，將所得混合料依次進行振實排泡、成型和養護，得到導電炭黑復合水泥砂漿。

優選的，所述預拌的攪拌轉速為42r/min，時間為120～150s。

優選的，所述混合攪拌的轉速為42r/min，時間為60～80s。

優選的，所述振實排泡的時間為30～50s。

優選的，所述成型的溫度為20±2℃，濕度為20％，時間為24h。

優選的，所述養護的溫度為20±2℃，濕度≥95％，時間為28天。