[发明专利]一种导电炭黑Super-P混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种导电炭黑Super‑P混凝土及其制备方法，所述混凝土包括下述原料：水泥385～395份、水200～210份、中砂675～695份、碎石1100～1140份、导电炭黑Super‑P原料0.97～7.74份；所述混凝土的制备方法包括原料的配比、原料的混合、浇筑、成型及养护，制备方法简单易操作。采用本发明制备的导电炭黑Super‑P混凝土，不仅使制成的混凝土性能得到提高，而且总体价格较低。由于导电炭黑Super‑P具有优良的导电性，掺入混凝土中会提高混凝土的导电性能。当掺量为1.94份质量份数时不但使混凝土强度提升，抗渗性能改善，而且由于掺量较少混凝土仍属于不良导体，有利于混凝土于不同环境的应用和长期使用。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体地涉及一种导电炭黑Super-P混凝土及其制备方法。

背景技术

现代工程技术的发展正在推动超高性能建筑材料的发展。特别是，混凝土是世界上最常用的建筑材料。为了提高混凝土的物理和力学性能，需要在纳米尺度上进行改善，这样其化学和物理力学性能才能真正得到提升。纳米材料的优异化学和物理性能为混凝土的内部基体提供了最有效的提高，而近年来，水泥复合材料的纳米化技术进步，使其在结构加固、环境污染减少、自清洁材料生产等方面的应用得到了推广。

世界各国科学家开展了广泛的研究，比如王玉林等人在《碳纤维/纳米碳黑水泥基材料力学性能与微观结构对比研究》一文中公开了如何制备碳纤维与纳米炭黑复掺混凝土，混掺纳米碳黑与碳纤维水泥基复合材料的力学性能明显受纳米碳黑掺入量的影响，由此可见目前主要技术是：在混凝土中添加碳纤维、碳纳米管以及石墨烯等纳米材料，能够从宏观上阻止混凝土裂纹增长或在微观上改善混凝土的内部结构，因而能够具有提高混凝土性能的作用。这种方法主要存在的问题为价格较高，制备过程复杂不利于推广应用。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的成本较高、制备过程复杂难以规模化制备的缺陷，提供一种导电炭黑Super-P混凝土及其制备方法，本发明在原有的混凝土制备工艺上加以优化，制备导电炭黑Super-P混凝土。使所述导电炭黑Super-P混凝土不仅满足强度的要求，而且使得混凝土原有的性能上都有较大的增强。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案。

一种导电炭黑Super-P混凝土，所述混凝土包括下述质量份数的原料：水泥385～395份、水200～210份、中砂675～695份、碎石1100～1140份、导电炭黑Super-P原料0.97～7.74份。

其中优选地，各组分的重量份数：水泥387份、水205份、中砂683份、碎石1115份。其中，所述水泥为强度为42.5的P.Ⅱ型基准水泥；所述中砂的细度模数为2.6～2.9，含泥量小于1％；所述碎石级配良好：5mm～20mm的碎石，采用二级配，其中5mm～10mm占40％，10mm～20mm占60％，满足连续级配要求，针片状物质含量小于10％，空默率小于47％，含泥量小于0.5％；所述导电炭黑Super-P原料中纯度≥99.5％，导电炭黑Super-P的粒径为35～45nm，其比表面积为57～67m²/g，且Super-P不分散于水中，具有优良的导电性。

一种导电炭黑Super-P混凝土的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)按预定配比称取水泥、中砂、导电炭黑Super-P后，依次将其放入搅拌机，保持稳定转速均匀搅拌100～120s，转速42r/min；

(2)然后将预定量的碎石加入，转速不变，均匀搅拌40～60s；

(3)最后加入水，转速不变，均匀搅拌100～120s，出料，即得到制备的导电炭黑Super-P混凝土拌合料；

(4)将导电炭黑Super-P混凝土拌合料浇筑到模具中，放在振动台上振动30s左右，待混凝土拌合料成型后拆模，然后进行养护。