[发明专利]一种高力学性能的硼化铁改性水泥砂浆及其制备方法

权利要求书

1.一种高力学性能的硼化铁改性水泥砂浆的制备方法，其特征在于，所述水泥砂浆由以下组分及重量份组成：硼化铁0.16～0.33份、硅酸盐水泥310～350份、级配砂1380～1420份、水230～270份的水泥砂浆，

主要包括以下步骤：

(1)制备硼化铁水溶液：

S1、将废铁粉加入到稀硝酸或37％的浓盐酸中浸泡4～8小时；

S2、取步骤S1中得到的上层清液，加入氢氧化钾溶液至混合溶液为中性；

S3、取步骤S2的中性溶液，加入硼氢化钠溶液至溶液不再产生沉淀为止；

S4、对步骤S3得到的混合物进行离心分离，然后将离心沉淀物先用蒸馏水洗涤多次，再用无水乙醇洗涤多次；

S5、将步骤S4中得到的沉淀物放在烘箱中干燥，得到长链状的硼化铁粉末；

S6、首先将纳米硼化铁粉末加入到5％的水中混合，并磁力搅拌至水面没有悬浮的硼化铁粉末，然后将初步搅拌好的分散体溶液放在超声波仪器中，进行超声波分散，制得硼化铁水溶液；

(2)将硅酸盐水泥、级配砂和40％的水用水泥砂浆搅拌机进行预拌；

(3)加入步骤(1)制备的硼化铁水溶液和剩余55％的水并搅拌均匀，得到硼化铁改性水泥砂浆浆料；

(4)将步骤(3)制备的浆料装入涂油试模中，在胶砂振实台上振动排泡，并将试模表面多余浆料抹去；

(5)在硼化铁改性水泥砂浆成型一天后拆模并进行标准养护28天。

2.根据权利要求1中所述的高力学性能的硼化铁改性水泥砂浆的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述稀硝酸的浓度为3mol/L；步骤S2中所述氢氧化钾溶液的浓度为3-6mol/L；步骤S3中所述硼氢化钠溶液的浓度为2mol/L。

3.根据权利要求1中所述的高力学性能的硼化铁改性水泥砂浆的制备方法，其特征在于，步骤S4中离心转速设置为3000r/min；步骤S5中烘箱设置为70℃，干燥时间为12h；步骤S6中超声波分散时间为30min。

4.根据权利要求1中所述的高力学性能的硼化铁改性水泥砂浆的制备方法，其特征在于，步骤(2)中搅拌转速设置为42r/min，搅拌时间为60～80s；步骤(3)中搅拌转速设置为42r/min，搅拌时间为100～120s；步骤(4)中振动时间为40～60s。

5.根据权利要求1中所述的高力学性能的硼化铁改性水泥砂浆的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)具体包括下述步骤：

(1)将硼化铁改性水泥砂浆浇筑到模具中振实后，放置在温度20℃，湿度20％的恒温室内养护24小时，然后拆模；

(2)拆模后，将试件放置在温度为20±2℃，湿度≥95％的标准养护室内，养护28天。

6.一种水泥砂浆，其由权利要求1所述的高力学性能的硼化铁改性水泥砂浆的制备方法制备。

7.根据权利要求6所述的水泥砂浆，其特征在于，各组分的重量份为：硼化铁0.25份，硅酸盐水泥330份，级配砂1400份，水250份。

8.根据权利要求7所述的水泥砂浆，其特征在于，所述硼化铁的纯度大于99％，粒径150～250nm。

9.根据权利要求6所述的水泥砂浆，其特征在于，所述硅酸盐水泥为强度为42.5的P.O型硅酸盐水泥；所述级配砂的细度模数为2.6～2.9，含泥量小于5％。