[發明專利]一種導電兼高機械性能型混凝土的制備方法及產品

在審

• 申請號: 202211623751.X
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115816601A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 李岱祺;吳海平;吳靜;李建強
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: B28B1/52
• 分類號: B28B1/52;C04B20/10;B28B1/50;B28C5/00
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 劉牧

一種導電兼高機械性能型混凝土的制備方法，先在導電纖維的外側圍上粘接多個可膨脹石墨顆粒，再靜置以待粘接固化，獲得帶石墨纖維，然后將多根帶石墨纖維與混凝土原料均勻混合，再添加水攪拌混合以得到混凝土漿料，然后將混凝土漿料靜置固化以得到固化體，再將固化體的兩端接入電路以對固化體通電，通電后的帶石墨纖維發熱，發熱溫度為200℃—500℃，當固化體中的可膨脹石墨顆粒發生受熱膨脹，即可獲得所述的導電兼高機械性能型混凝土。本設計不僅界面性能較佳，能提升最終產品的機械強度，而且導電效果較好，制作成本較低。

技術領域

本發明涉及一種高強度混凝土的制備工藝，屬于混凝土領域，尤其涉及一種導電兼高機械性能型混凝土的制備方法及產品。

背景技術

混凝土作為一種無機非金屬硅酸鹽材料，在建筑領域廣泛使用，現有技術中，為了提升混凝土的機械強度，獲得高強度混凝土（即高機械性能型混凝土），常常在混凝土中添加外來的纖維材料，這也是一種常見的方法，但是，這種混凝土中直接混入普通纖維材料的方式存在以下不足：

所得的纖維/混凝土復合材料中，纖維、混凝土之間會存在縫隙，導致纖維/混凝土間的界面性能較差，從而降低了整體的機械性能，如強度等。

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本申請的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的界面性能較差的缺陷與問題，提供一種界面性能較佳的導電兼高機械性能型混凝土的制備方法及產品。

為實現以上目的，本發明的技術解決方案是：一種導電兼高機械性能型混凝土的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

第一步：先在導電纖維的外側圍上粘接多個可膨脹石墨顆粒，再靜置以待粘接固化，以獲得帶石墨纖維；

第二步：先將多根帶石墨纖維與混凝土原料均勻混合，再添加水攪拌混合以得到混凝土漿料，然后將混凝土漿料靜置固化以得到固化體；

第三步：先將固化體的兩端接入電路以對固化體通電，通電后的帶石墨纖維發熱，發熱溫度為200℃—500℃，當固化體中的可膨脹石墨顆粒發生受熱膨脹，即可獲得所述的導電兼高機械性能型混凝土。

所述第三步中，當加熱結束時，可膨脹石墨顆粒的體積為加熱之前的10倍—500倍。

所述第一步中，所述在導電纖維的外側圍上粘接多個可膨脹石墨顆粒的方式為以下任意一種：

第一種，先向導電纖維的外側圍上噴涂粘結劑，以得到一號粘性纖維，再向一號粘性纖維的外側圍上噴涂可膨脹石墨顆粒；

第二種，先將粘結劑與多個可膨脹石墨顆粒混合以得到混合液，再將導電纖維浸漬在混合液中，或者，將混合液以霧化的方式向導電纖維的外側圍上噴涂，或者，將混合液涂抹在導電纖維的外側圍上；

第三種，先將導電纖維浸沒在粘結劑中，再將導電纖維取出，以得到二號粘性纖維，然后將二號粘性纖維沿顆粒層滾動，以使二號粘性纖維的外側圍上粘附有多個可膨脹石墨顆粒，所述顆粒層由多個可膨脹石墨顆粒構成。

所述粘結劑為聚四氟乙烯溶液、聚酰亞胺溶液、芳酰胺溶液、雙馬樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯晴中的任意一種。

所述第一步中，所述導電纖維為碳纖維、碳納米管、金屬纖維或復合纖維中的任意一種。

所述第一步中，所述導電纖維為短切碳纖維，長度為1mm—5mm，所述可膨脹石墨顆粒的大小為0.1mm—1mm。

所述可膨脹石墨顆粒的用量占混凝土原料重量的1wt%—10wt%，所述導電纖維的用量占混凝土原料重量的1wt%—3wt%。

所述可膨脹石墨顆粒的用量為碳纖維重量的二至五倍。