[发明专利]可用于钢板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻尼耐磨材料，具体的说是一种可用于冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域的储仓、下料斗、矿槽和渣沟等有振动要求的钢板构筑物的耐磨保护层的高性能水泥基阻尼耐磨材料。

背景技术

在冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域，储仓、下料斗、矿槽和渣沟等构筑物多用于仓储物料以及处理渣水，其表层长期处于磨损冲刷状态，使得构筑物产生严重的破坏，必须在表层设置耐磨保护层，起到保护作用。专利[200810100808.1]介绍了一种可用于工业仓储构筑物内衬的水泥基耐磨材料，为了减轻构筑物的荷载，钢基础构筑物成为一种流行的设计趋势，专利[200810224331.8]介绍了一种可用于钢板基础施工的耐磨料。流量较大的仓储构筑物在使用过程中，由于物料的冲击作用以及相互之间的研磨，对耐磨面层材料要求更高。传统材料在应用过程中存在这样那样的缺陷，具体表现在：

(1)阻尼性差。每隔一段时间，传送机就会把物料传输到储仓，在卸料的过程中，对迎料面产生很大的冲击波，耐磨面层材料受迫振动，随着物料的积累，相互研磨。由于本身的损耗因子比较小，不能把振动能量迅速转变成热能释放。日积月累，在耐磨面层材料表面积累大量的能量，影响材料的使用寿命。

(2)韧性差。未经过改性的水泥基材料，自身的弹性模量较大，属于牛顿体。受到较强的冲击功作用时，易发生脆裂，进而形成大面积的破坏，尤其是钢板基础的仓储构筑物。从材料本身固有的特性方面讲，抗冲击韧性与阻尼性对耐磨面层材料的影响是相同的。

(3)表面光洁度低。对于目前大量应用的水泥基耐磨面层材料，施工完毕后，表面的摩擦系数较大，在存料及卸料过程中，物料的小颗粒在耐磨层表面运动可看作是机械振动，相互研磨，产生大量的能量，特别是水洗的煤粉，会因粘滞而堵料。

发明内容

本发明的目的是为冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域的储仓、下料斗、矿槽和渣沟等有耐磨要求构筑物，特别是钢板基础的构筑物提供一种减振的水泥基阻尼耐磨面层材料。

本发明的可用于钢板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料包括：水泥、砂、减水剂、增韧剂、保水剂、膨胀剂及阻尼剂，各组分复配。其组分按质量份数配比如下：

水泥30～70份

砂40.0～90.0份

减水剂0.1～2.0份

增韧剂0.5～5.0份

保水剂0.3～3.0份

膨胀剂0.5～6.0份

阻尼剂0.1～30.0份。

所述的水泥为普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低于42.5；砂为人工石英砂、天然砂或机制砂，莫氏硬度大于7，粒径为0.1～5mm；减水剂为聚羧酸或萘系高效减水剂；增韧剂为聚乙烯或聚苯乙烯纤维；保水剂为纤维素醚，分子量为10000～150000；膨胀剂是氧化钙类或钙矾石类；阻尼剂为经过改性处理的橡胶颗粒、聚苯乙烯颗粒、聚丙乙烯颗粒，钢纤维、玄武岩纤维或碳纤维。

生产时，将所述的各种组分按比例投放强制式搅拌机，搅拌均匀，定量包装即可使用。

施工时，将本发明所制备的材料加入9％～14％(质量百分比)的水，采用强制式搅拌机拌和成塑性砂浆，采取常规抹灰的方式，抹到经过处理的构筑物表面即可。临近初凝时，将表面进行收光处理，表面涂刷界面处理剂可获得更佳效果。

本发明的作用机理是：通过加入阻尼剂改变水泥基体系的相容性，提高耐磨材料的密实性，同时由于阻尼分子之间，以及阻尼分子与耐磨材料体系中其它颗粒分子间的相互摩擦，限制了分子的相对运动，增加了应力应变间的相位滞后，大幅度地提高了损耗模量和损耗角正切，扩大了阻尼温域，降低交联密度，使阻尼因子变大，从而提高材料的阻尼减振作用。

本发明的有益效果在于：(1)提高水泥基耐磨材料的阻尼性，减少由于振动对材料的损伤，提高了材料的使用年限；(2)抗冲击韧性好，使得材料发生应变滞后，同时应变区域增大；(3)降低了表面摩擦系数，也就是说大幅度减少了由于摩擦而生成的热能。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，下述各实施例仅用于说明本发明而非对本发明的限制。

实施例1

选取水泥30.0公斤，砂65.0公斤，减水剂2.0公斤，增韧剂5.0公斤，保水剂3.0公斤，膨胀剂3.5公斤，阻尼剂0.1公斤。先将其中的砂和阻尼剂投入搅拌机中搅拌，再将水泥、减水剂、增韧剂、膨胀剂和保水剂投入搅拌机中，搅拌均匀后定量包装。

实施例2