[发明专利]一种纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法在审

专利信息
申请号: 202210435487.0 申请日: 2022-04-24
公开(公告)号: CN114988767A 公开(公告)日: 2022-09-02
发明(设计)人: 张玲玲;余春松;苍大强;王庆国;刘洋;陈兆厚 申请(专利权)人: 北京科技大学
主分类号: C04B28/00 分类号: C04B28/00;C04B38/10;C04B40/02;C04B111/40
代理公司: 北京市广友专利事务所有限责任公司 11237 代理人: 张仲波
地址: 100083*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 纤维 碳化 增强 多孔 地质 聚合物 材料 骨架 强度 方法
【权利要求书】:

1.一种纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

S1、原料预处理

将多孔地质聚合物材料的固废原材料依次进行破碎、干燥、研磨、筛分和混合,得到固废前驱体;

S2、混合浆体制备

将步骤S1的固废前驱体与碱激发剂、发泡剂、束状单丝纤维、拌合水混合,得到混合浆体;

S3、恒温恒湿固化

将步骤S2的混合浆体注模养护成型,放入恒温恒湿的养护箱中静置固化,得到纤维增强多孔地质聚合物材料;

S4、常温养护

将步骤S3的纤维增强多孔地质聚合物材料依次进行脱模、常温养护处理,得到纤维增强多孔地质聚合物材料的试块;

S5、碳化增强处理

将步骤S4的试块进行碳化增强处理,得到纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料。

2.根据权利要求1所述的纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法的步骤S1中,固废原材料的粒径均小于75μm。

3.根据权利要求1所述的纤维-碳化增强多孔无机非金属材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法的步骤S1中,高炉渣和钢渣通过掺比控制,以实现成分和活性互补;固废原材料包括但不限于高炉矿渣、钢渣及其任意组合的富含硅钙铝元素的工业固废。

4.根据权利要求1所述的纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法的步骤S1中,固废前驱体含有质量分数30-40%的氧化钙,质量分数为5-15%的氧化铝,质量分数为20-30%的氧化硅。

5.根据权利要求1所述的纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法的步骤S2中,碱激发剂为硅酸钠,模数为1.0,添加量质量分数为14-18%;发泡剂为过氧化氢,浓度为30%,添加量质量分数为4-6%;碱激发剂、发泡剂与固废前驱体的混合物综合液固比为0.32-0.40。

6.根据权利要求1所述的纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法的步骤S2中,束状单丝纤维的体积之和在多孔无机非金属材料体积之中占比为0.4-1.2%;束状单丝纤维类型为聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维中的至少一种,束状单丝纤维的长度为2-4mm,所述纤维直径为6-25μm。

7.根据权利要求1所述的纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法的步骤S3中,固化温度为60-80℃,固化湿度为40-60%,固化时间为24h。

8.根据权利要求1所述的纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法的步骤S4中,常温养护处理的时间为3天。

9.根据权利要求1所述的纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法的步骤S5中,碳化增强的条件为:采用纯度为30-99%的CO2,压强为0.08-0.14MPa,碳化温度为20-30℃,碳化时间为1-24h。

10.根据权利要求1所述的纤维-碳化增强多孔地质聚合物材料骨架强度的方法,其特征在于,所述方法的步骤S5中,试块在可控的密闭碳化箱中进行碳化养护。

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