[发明专利]一种高阻尼混凝土复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高阻尼混凝土复合材料，其特征在于：包括结构层、阻尼层和约束层，所述结构层是强度等级为C50～C60的混凝土，所述阻尼层是阻尼比为4.5%～5.5%、强度等级为C50～C60的混凝土，所述约束层是抗裂等级为Ⅰ级、Cl^－扩散系数为D_NEL≤0.8×10^－13 m² /s、强度等级为C70～C80的混凝土；

按质量分数计，所述结构层由强度等级≥42.5MPa的水泥20%～30%、粒径0.35-5mm且细度模数为2.5-3.0的河砂20%～30%、粒径5-25mm的石子40%～50%、水5%～10%、减水率20%-40%的聚羧酸减水剂0.17%～0.25%制备而成，水胶比为0.3～0.4，所述水胶比为水与水泥的比例；

按质量分数计，所述阻尼层由强度等级≥42.5MPa的水泥15%～25%、粒径0.35-5mm且细度模数为2.5-3.0的河砂20%～30%、粒径5-25mm的石子35%～45%、石墨粉0.7%～1.4%、硅粉1.2%～2%、羧基丁苯乳液聚合物2.2%～3%、水5%～10%、减水率20%-40%的聚羧酸减水剂0.2%～0.3%制备而成，水胶比为0.3～0.4，所述水胶比为水与水泥、石墨粉和硅粉总和的比例；

按质量分数计，所述约束层由强度等级≥52.5MPa的水泥25%～35%、S95级以上的矿粉10%～20%、比表面积15000-20000m²/kg的硅粉4%～8%、粒径180-500μm且细度模数为1.40-1.60的石英砂40%～50％、长度3-15mm的聚丙烯纤维1%～4%，聚羧酸系减缩剂0.6%～1%、减水率20%-40%的聚羧酸减水剂1%～3%、水5%～10%制备而成，水胶比为0.16～0.26，所述水胶比为水与水泥、矿粉和硅粉总和的比例。

2.根据权利要求1所述的高阻尼混凝土复合材料，其特征在于：所述结构层：阻尼层：约束层的厚度比为1:（1～3）:(0.3～0.6)。

3.根据权利要求2所述的高阻尼混凝土复合材料，其特征在于：所述结构层与阻尼层之间及/或所述阻尼层与约束层之间具有界面改性剂。

4.根据权利要求3所述的高阻尼混凝土复合材料，其特征在于：所述界面改性剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂为KH-550、KH-570、A-151中的一种或几种。

5.一种高阻尼混凝土复合材料的制备方法，其特征在于：包括制备结构层、制备阻尼层、制备约束层三个工艺步骤：

1）制备结构层：①将强度等级≥42.5MPa的水泥20%～30%、粒径0.35-5mm且细度模数为2.5-3.0的河砂20%～30%和粒径5-25mm的石子40%～50%混合；②将水5%～10%、减水率20%-40%的聚羧酸减水剂0.17%～0.25%加入步骤①所得混合物中，混合后使其塌落度为160mm～200mm，将其浇注入模，制备出结构层；

2）制备阻尼层：A将强度等级≥42.5MPa的水泥15%～25%、粒径0.35-5mm且细度模数为2.5-3.0的河砂20%～30%、粒径5-25mm的石子35%～45%、石墨粉0.7%～1.4%和硅粉1.2%～2%混合；B将羧基丁苯乳液聚合物2.2%～3%、水5%～10%、减水率20%-40%的聚羧酸减水剂0.2%～0.3%倒入步骤A所得混合物中，混合后使其塌落度为160mm～200mm，将其浇注入模，制备出阻尼层；

3）制备约束层：Ⅰ将强度等级≥52.5MPa的水泥25%～35%、S95级以上的矿粉10%～20%和比表面积15000-20000m²/kg的硅粉4%～8%混合；Ⅱ将粒径180-500μm且细度模数为1.40-1.60的石英砂40%～50％倒入步骤Ⅰ所得混合物中；Ⅲ将长度3-15mm的聚丙烯纤维1%～4%倒入步骤Ⅱ所得混合物中；Ⅳ将聚羧酸系减缩剂0.6%～1%、减水率20%-40%的聚羧酸减水剂1%～3%加入到4%～8.5%的水中，混合后倒入步骤Ⅲ所得混合物中搅拌；Ⅴ把1%～1.5%水加入步骤Ⅳ所得混合物中，混合后浇注入模，制备出约束层。