[發(fā)明專利]一種海水海沙工程水泥基復合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310570848.7
• 申請日: 2023-05-19
• 公開（公告）號: CN116589249A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任志剛;馮逸軒;許天恩;李旗;鄭志國;蘇鑫;劉燁
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學三亞科教創(chuàng)新園
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B7/26;C04B22/00;C04B16/06;C04B14/06;C04B111/20;C04B111/34
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 馮超

本發(fā)明涉及一種海水海沙工程水泥基復合材料及其制備方法，它的原材料按質(zhì)量份數(shù)計包括水泥300?900份，輔助凝膠材料300?900份，海水300?400份，海砂400?500份，減水劑1?10份，纖維10?30份；其中，所述輔助凝膠材料為粉煤灰或礦粉中的一種。本發(fā)明提供的海水海砂工程水泥基復合材料具有高韌性、高延性和高耐久性，可用于近海建筑，跨海大橋等實際工程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海水海沙工程水泥基復合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著海洋工程和沿海工程建設(shè)的快速發(fā)展,遠離陸地的島礁和沿海工程建設(shè)也越來越多。以水泥為主要膠凝材料的混凝土憑其原材料來源豐富、制備工藝簡單、生產(chǎn)成本低、力學性能穩(wěn)定等一系列優(yōu)點，已發(fā)展成為用量最多、使用范圍最廣的建筑材料，也是目前海工建設(shè)的主要建筑材料。然而隨著重大工程建設(shè)、高層大跨、有特殊功能要求的重要建筑結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn),對混凝土結(jié)構(gòu)的力學性能和耐久性的要求也越來越高，所以實現(xiàn)混凝士材料的更高強度以及更好的耐久性，是海洋工程穩(wěn)步發(fā)展的重大需求。傳統(tǒng)的混凝土雖然具有良好的性能但是脆性較大，在荷載作用下容易產(chǎn)生裂縫，環(huán)境中的有害物質(zhì)(CO₂、Cl^-、SO₄^2-等)通過裂縫進入到混凝土的內(nèi)部與混凝土發(fā)生反應(yīng)，損害混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)導致裂縫逐漸增大，造成結(jié)構(gòu)破壞。尤其是在海洋環(huán)境中，混凝土不僅會接觸空氣中的危害物質(zhì)，還會受到海洋特有的惡劣環(huán)境(干濕循環(huán)、生物附著、海水沖刷等)侵蝕。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種海水海沙工程水泥基復合材料及其制備方法，經(jīng)過淡化后的海水和海砂可以用于建筑結(jié)構(gòu)中，海水海砂可以促進水泥水化，提高混凝土的早期強度，海水海沙工程水泥基復合材料具有較好的密實性、良好的裂縫控制能力和較高的耐久性等優(yōu)點，解決了以上所述的技術(shù)問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案如下：一種海水海沙工程水泥基復合材料(海水海砂ECC)，它的原材料按質(zhì)量份數(shù)計包括水泥300-900份，輔助凝膠材料300-900份，海水300-400份，海砂400-500份，減水劑1-10份，纖維10-30份；

其中，所述輔助凝膠材料為粉煤灰或礦粉中的一種。

優(yōu)選的，它的原材料按質(zhì)量份數(shù)計包括水泥600份，輔助凝膠材料600份，海水360份，海砂432份，減水劑5.3份，纖維19.5份(即纖維體積摻量為混凝土體積的1.5％)；

其中，所述輔助凝膠材料為粉煤灰或礦粉中的一種。

優(yōu)選的，它的原材料按質(zhì)量份數(shù)計包括水泥600份，粉煤灰600份，海水360份，海砂432份，減水劑5.3份，纖維19.5份。

優(yōu)選的，它的原材料按質(zhì)量份數(shù)計包括水泥600份，礦粉600份，海水360份，海砂432份，減水劑5.3份，纖維19.5份。

優(yōu)選的，所述粉煤灰為一級粉煤灰，密度為2.55g/cm³，堆積密度為1.12g/cm³，含水量為0.85％。

優(yōu)選的，所述礦粉為標號S95礦粉，密度為2.9g/cm³，比表面積為412m²/g。

優(yōu)選的，所述水泥為標號P.O?42.5級普通硅酸鹽水泥。

優(yōu)選的，所述纖維為PVA纖維，長度12mm，直徑40μm。

優(yōu)選的，所述減水劑選用聚羧酸減水劑。

如上所述海水海沙工程水泥基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將照質(zhì)量配比量取原料備用；

2)將水泥、輔助凝膠材料、細骨料混合均勻，同時加入凝膠材料一和部分纖維，攪拌1分鐘使其混合均勻；