[發明專利]一種多尺度纖維增強堿激發膠凝材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210902195.3
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115286301B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 王橋;張思凡;周偉;常曉林;田文祥
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B7/24;C04B16/06;C04B18/24;C04B111/34
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 蘭嵐

1.一種多尺度纖維增強堿激發膠凝材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將濾紙纖維置于氫氧化鈉、尿素和去離子水組成的混合溶劑中，于-45~-35℃下冷凍6~12h再解凍，獲得納米纖維溶液；

S2、向納米纖維溶液中加入氫氧化鈉調節濃度，獲得納米纖維堿激發溶液；

S3、將膠凝材料前體粉末和細砂干混得到混合物，向所述混合物中加入所述納米纖維堿激發溶液，混勻得到第一產物；

S4、向所述第一產物中加入微米纖維，攪拌4~6min，混勻得到第二產物，將所述第二產物裝模振搗后，于55~65℃條件下養護6~8d，獲得多尺度纖維增強堿激發膠凝材料；

所述多尺度纖維增強堿激發膠凝材料中，納米纖維的含量為0.25~1wt%，微米纖維的體積率為0.5~2%；

所述微米纖維選自聚乙烯醇纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維中的一種或多種的組合；所述微米纖維的直徑為30~60μm，長度為6~12mm；

所述多尺度纖維增強堿激發膠凝材料中，納米纖維均勻分散于膠凝材料基體內自組裝形成纖維編織網絡，同時納米纖維還原位聚合于微米纖維和細砂表面，形成狼牙棒狀的多尺度結構。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，氫氧化鈉、尿素、去離子水的質量比為（6~8）：（8~14）：（76~88）。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，納米纖維溶液中，納米纖維的直徑為20~100nm，長度為180~2000nm。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，氫氧化鈉的加入量由步驟S3中膠凝材料前體粉末的種類及用量而定。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述膠凝材料前體粉末選自偏高嶺土、粉煤灰、礦渣中的一種或多種的組合。