[發明專利]一種碳系微納分級跨尺度纖維增強水泥砂漿及其制備方法

在審

• 申請號: 202110357476.0
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113045254A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 夏偉;許金余;陸松;姚廒;杜宇航
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B20/02;C04B14/02;C04B14/38
• 代理公司: 北京沃知思真知識產權代理有限公司 11942
• 代理人: 高小艷

1.一種碳系微納分級跨尺度纖維增強水泥砂漿，其特征在于，由如下對應重量份的物質制成：

1～4份微納分級跨尺度纖維、700～800份水泥、1200～1300份砂、7～8份減水劑、1～2份消泡劑、3～4份分散劑、220～240份水。

2.根據權利要求1所述的一種碳系微納分級跨尺度纖維增強水泥砂漿，其特征在于，由如下對應重量份的物質制成：

2.64份微納分級跨尺度纖維、766份水泥、1280份砂、7.66份減水劑、1.53份消泡劑、3.06份分散劑、230份水。

3.根據權利要求1或2所述的一種碳系微納分級跨尺度纖維增強水泥砂漿，其特征在于，所述微納分級跨尺度纖維的制備方法包括如下步驟：

(1)碳纖維脫漿處理；

基于索氏提取法，利用丙酮抽提碳纖維絲束，去除其表面的上漿劑，48h后取出碳纖維，然后再放入到無水乙醇中清洗三次，隨后再放入去離子水中清洗三次，最后置于恒溫干燥箱中烘干備用。

(2)碳納米管分散液制備；

將碳納米管與十六烷基三甲基溴化氨溶液對應按照重量體積比0.75g:500mL進行混合，超聲處理1.5h后得碳納米管分散液備用；

(3)微納分級跨尺度纖維制備：

將步驟(2)制備的碳納米管分散液倒入到電泳槽中，然后以不銹鋼片及步驟(1)處理后的碳纖維分別作為兩電極進行電泳沉積，電泳處理1h后即可。

4.根據權利要求3所述的一種碳系微納分級跨尺度纖維增強水泥砂漿，其特征在于，步驟(1)中所述干燥箱中的溫度控制為60℃。

5.根據權利要求3所述的一種碳系微納分級跨尺度纖維增強水泥砂漿，其特征在于，步驟(2)中所述十六烷基三甲基溴化氨溶液的濃度為0.00092mol/L；所述超聲處理的功率控制為200W。

6.根據權利要求3所述的一種碳系微納分級跨尺度纖維增強水泥砂漿，其特征在于，步驟(3)中所述碳纖維作為電極使用前，先將碳纖維收成束狀后再進行使用；所述不銹鋼片和碳纖維的距離控制為2cm；所述電泳處理時的電壓控制為60V。

7.一種碳系微納分級跨尺度纖維增強水泥砂漿的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、按對應重量份稱取微納分級跨尺度纖維、水泥、砂、減水劑、消泡劑、分散劑和水備用；

S2、取一半重量份的水和微納分級跨尺度纖維、分散劑共同混合，超聲分散均勻后得纖維水分散液備用；

S3、將剩下一半重量份的水和減水劑、消泡劑共同混合，攪拌均勻后得混合物備用；

S4、將水泥和砂共同混合，投入到攪拌機內干攪處理2min；

S5、將步驟S2制得的纖維水分散液、步驟S3制得的混合物投入到步驟S4處理后的攪拌機內，共同攪拌處理3～6min后取出即得成品水泥砂漿。