[發(fā)明專利]一種耐堿玄武巖纖維砂漿材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210192335.2
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN114477913B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈濟(jì)寧;李壽奎;鄭大濤;魏東;王蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 四川迪哇新材料科技有限公司;四川爾潤玄武巖纖維科技有限公司;四川省岷源水利水電工程設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B14/14;C04B20/04;C04B14/36;C03C25/465;C03C25/42;C03C25/1025;C04B111/20
• 代理公司: 成都正德明志知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51360
• 代理人: 張小娟

本發(fā)明提供了一種耐堿玄武巖纖維砂漿材料其制備方法，該耐堿玄武巖纖維砂漿材料包括以下重量份的組分：硅酸鹽水泥20?35份、礦物外摻料10?25份、耐堿玄武巖纖維1?3份、球形活性骨料36?55份、石墨基憎水材料0.1?0.5份和膠乳粉1?2.5份。該耐堿玄武巖纖維砂漿可有效解決現(xiàn)有材料存在的抗沖擊耐磨性能差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐堿玄武巖纖維砂漿材料其制備方法。

背景技術(shù)

水電是我國一種重要的綠色電力資源。近年來，我國進(jìn)入水電資源開發(fā)的快速發(fā)展期，相繼建設(shè)了向家壩、白鶴灘、溪洛渡等多個(gè)巨型水電站。隨著水電站投入運(yùn)營，設(shè)施后期維護(hù)工作量逐步加大。含沙高速水流對(duì)水工建筑物過流面混凝土的沖刷磨損和空蝕破壞，是水工泄流建筑物如溢流壩、泄洪洞(槽)、泄水閘等常見的病害，已經(jīng)成為水電站運(yùn)行中的主要病害之一，有的甚至危及工程安全，需要采用抗沖耐磨材料進(jìn)行修補(bǔ)。高速含砂水流對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的破壞方式主要有三種，一是推移質(zhì)對(duì)結(jié)構(gòu)的沖擊破壞；二是懸移質(zhì)或高速水流對(duì)結(jié)構(gòu)的磨損破壞；三是高速水流可能產(chǎn)生負(fù)壓而帶來的空蝕破壞。針對(duì)上述破壞機(jī)理，各種提高混凝土抗沖磨性能的技術(shù)方案被提出，主要的技術(shù)思路有三種。一是通過加入高強(qiáng)度骨料、外摻料及高性能外加劑，配制高強(qiáng)度的混凝土；二是加入短切纖維、聚合物顆?；蚓酆衔镆后w，提高混凝土的韌性；三是采用環(huán)氧砂漿、聚脲等聚合物作為膠凝材料配制砂漿修補(bǔ)材料。上述技術(shù)方案在水流速度較低時(shí)，具有良好的抗沖耐磨性能。但隨著我國西部巨型電站的建成，由于水位落差大、含砂量高、水流速度高(均速＞30m/s)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)提出了極為嚴(yán)峻的考驗(yàn)，常規(guī)的抗沖耐磨材料已不滿足水電站修補(bǔ)的性能需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種耐堿玄武巖纖維砂漿材料其制備方法，該耐堿玄武巖纖維砂漿可有效解決現(xiàn)有材料存在的抗沖擊耐磨性能差的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種耐堿玄武巖纖維砂漿材料，包括以下重量份的組分：硅酸鹽水泥20-35份、礦物外摻料10-25份、耐堿玄武巖纖維1-3份、球形活性骨料36-55份、石墨基憎水材料0.1-0.5份和膠乳粉1-2.5份。

進(jìn)一步地，包括以下重量份的組分：硅酸鹽水泥35份、礦物外摻料25份、耐堿玄武巖纖維1份、球形活性骨料36份、石墨基憎水材料0.5份和乳膠粉2.5份。

進(jìn)一步地，耐堿玄武巖纖維按照以下方法制備：將氯化鋯和氯化鈦于質(zhì)量濃度為80-90％的乙醇溶液中溶解，制成濃度為0.5-1M/L的溶膠溶液，然后將玄武巖纖維放入溶液中浸泡，再將玄武巖纖維于300-450℃條件下干燥。

進(jìn)一步地，球形活性骨料為非晶態(tài)玄武巖基球形粉體材料，其按照以下方法制備：將玄武巖礦石升溫至1400-1500℃將其熔融，待其熔液成分均化后，經(jīng)溢流孔流出，在溢流孔采用高速氣流噴霧霧化并冷卻，制得粒徑為60-600μm，球形度≥0.9的非晶態(tài)玄武巖基球形粉體。

進(jìn)一步地，高速氣流噴霧霧化的氣體介質(zhì)為壓縮空氣，氣體壓力為0.3-0.6MPa，氣流速度為200-500m/s，氣體溫度為200-350℃。

進(jìn)一步地，礦物外摻料為粉煤灰或礦渣，所述礦物外摻料的比表面積為340-400m²/kg，活性指數(shù)≥95％。

進(jìn)一步地，石墨基憎水材料為石墨烯或納米炭黑。

進(jìn)一步地，石墨烯為多層石墨烯，厚度為2-4nm，橫向尺寸為1-5μm，納米炭黑尺寸為7-20nm，碳含量＞99.5％。

進(jìn)一步地，膠乳粉為苯丙膠乳粉或乙烯-醋酸乙烯膠乳粉。

上述的耐堿玄武巖纖維砂漿材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將硅酸鹽水泥、礦物外摻料、球形活性骨料、耐堿玄武巖纖維和膠乳粉混合，制得混合粉料；