[发明专利]一种水泥基纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种水泥基纳米复合材料，其特征在于，所述水泥基纳米复合材料的原料组成按重量份为，硅酸盐水泥：1份；硅灰：0.15~0.25份；纳米CaO：0.003~0.006份；纳米CaCO₃：0.01~0.02份；纳米Al₂O₃：0.005~0.01份；纤维状纳米硅酸钙：0.01~0.02份或纳米碳纤维：0.001~0.002份；325目的石英粉或玻璃粉：0.3~0.4份；0.4~0.6 mm石英砂：0.45~0.55份；钢纤维0.4~0.6份；高性能减水剂：0.015~0.025份；水：0.18~ 0.25份。

2.根据权利要求1所述的水泥基纳米复合材料，其特征在于，所述的硅酸盐水泥为P·II 52.5级硅酸盐水泥；所述硅灰为比表面积大于20000 m²/kg，SiO₂含量大于90%的冷凝硅灰。

3.根据权利要求1所述的水泥基纳米复合材料，其特征在于，所述纳米CaO的粒径小于30 nm；所述纳米CaCO₃的粒径小于60 nm。

4.根据权利要求1所述的水泥基纳米复合材料，其特征在于，所述纳米Al₂O₃的粒径小于20 nm。

5.根据权利要求1所述的水泥基纳米复合材料，其特征在于，所述纤维状纳米硅酸钙的长度大于200 nm，直径小于65 nm。

6.根据权利要求1所述的水泥基纳米复合材料，其特征在于，所述纳米碳纤维的直径为40～80 nm，长径比为100 ～120。

7.根据权利要求1所述的水泥基纳米复合材料，其特征在于，所述325目的石英粉或玻璃粉中SiO₂含量大于98%；所述0.4~0.6 mm石英砂中SiO₂含量大于98%。

8.根据权利要求1所述的水泥基纳米复合材料，其特征在于，所述钢纤维为直径小于0.18 mm，长度大于12 mm，抗拉强度大于2000 MPa的镀铜钢纤维。

9.根据权利要求1所述的水泥基纳米复合材料，其特征在于，所述高性能减水剂为减水率大于40%的聚羧酸盐减水剂。

10.一种根据权利要求1-9之一所述水泥基纳米复合材料的制备方法，依次包括以下步骤：

（1）按份将硅酸盐水泥、硅灰和经分散的纳米CaO、纳米CaCO₃、纳米Al₂O₃、纤维状纳米硅酸钙或纳米碳纤维搅拌混合均匀；

（2）再按份在搅拌均匀的粉体中加入石英粉或玻璃粉，再加入石英砂，搅拌均匀；

（3）按份加入溶有高性能减水剂的水搅拌，直到拌合物流化；

（4）拌合物流化后，继续一边搅拌一边缓慢加入钢纤维，搅拌均匀；

（5）将搅拌均匀的拌合物灌入模具中，通过振动或加压方式排除内部气孔并成型，待硬化后脱模；

（6）将硬化后的材料放于80~90 ℃的饱和水蒸汽中养护2~7天或在215~230 ℃的饱和水蒸汽中养护1~4天，即形成水泥基纳米复合材料。