[发明专利]一种用纳米碳纤维增强混凝土抗力、电磁屏蔽性能的方法

说明书

本发明公开了一种用纳米碳纤维增强混凝土抗力、电磁屏蔽性能的方法，属于建筑材料加工技术领域，包括如下步骤：(1)原料称取；(2)纳米碳纤维分散液的制备；(3)纳米碳纤维增强混凝土拌合物的制备；(4)纳米碳纤维增强混凝土的制备。本申请提供了一种用纳米碳纤维增强混凝土抗力、电磁屏蔽性能的方法，通过本申请方法制备的混凝土在满足结构抗力的同时兼具有效的电磁屏蔽效能，实现材料的多功能化，具有重要的军事价值与意义。

技术领域

本发明属于建筑材料加工技术领域，具体涉及一种用纳米碳纤维增强混凝土抗力、电磁屏蔽性能的方法。

背景技术

随着高性能、高精度、高毁伤武器的不断发展，军事设施、国防工程面临着更强的外部应力、更有力的武器侵彻、更强烈的爆炸冲击破坏等不利因素的影响。与此同时，随着电子技术的迅猛发展，尤其电磁技术的不断革新，现代战争的形式也已然发生了转变，从传统的武器打击逐渐转移到对指挥通讯系统、电子设备及信息化武器等的毁伤和干扰，各种新型雷达、先进探测器，甚至电磁波武器相继问世，对，军事设施、国防工程的电磁屏蔽技术提出了新的更高的要求。

目前，混凝土仍是建设军事设施、国防工程的主要材料，提高军事设施、国防工程的抗打击及抗电磁干扰能力即是对混凝土材料的强度和电磁屏蔽效能的提升。新型混凝土材料的研发和选用，是提升军事设施、国防工程的抗冲击能力和电磁屏蔽效能的重中之重。

随着现代材料科学的不断进步，特别是纳米技术在各学科领域的渗透，使得传统混凝土向高强度、高性能、多功能和智能化方向发展成为可能。纳米碳纤维(Carbonnanofibers，CNFs)是化学气相生长碳纤维的一种形式，是通过裂解气相碳氢化合物而制备出的一种非连续的纳米级尺寸石墨纤维，既具有碳纤维的固有性质，又具备纳米材料的小尺寸和活性效应，是一种性能优异的多功能材料。同时，CNFs的比表面积比常规粗粉大3～4个数量级，对红外光和电磁波的吸收率比常规材料大得多，因此CNFs对外部电磁波能够进行大量的吸收和消耗，表现出良好的电磁屏蔽效能。

因此，纳米碳纤维增强混凝土可作为电磁屏蔽层材料和结构材料应用于军事设施、国防工程，在满足结构高抗力要求的同时兼具有效的电磁屏蔽效能，实现材料的多功能化，具有重要的军事价值与意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用纳米碳纤维增强混凝土抗力、电磁屏蔽性能的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用纳米碳纤维增强混凝土抗力、电磁屏蔽性能的方法，包括如下步骤：

(1)原料称取：

称取相应方重的水泥水泥495kg/m³、碎石1008kg/m³、砂672kg/m³、水 180kg/m³、消泡剂0～0.9kg/m³、减水剂0～15kg/m³、纳米碳纤维0～0.9kg/m³备用；

(2)纳米碳纤维分散液的制备：

A.将步骤(1)中称取的减水剂倒入步骤(1)中称取的水中，利用电动搅拌机搅拌120r/min搅拌60s；

B.将步骤(1)中称取的纳米碳纤维和半份消泡剂倒入到操作A中的搅拌机内，以300r/min搅拌150s，然后掺入剩余的半份消泡剂，手动搅拌5min，直至纳米碳纤维分散液中无明显气泡存在；

(3)纳米碳纤维增强混凝土拌合物的制备：

A.在强制式搅拌机中加入步骤(1)中称取的砂、碎石，搅拌60s，再加入步骤(1)中称取的水泥，搅拌60s；

B.边搅拌边将步骤(2)种制备的纳米碳纤维分散液加入到操作A中的强制式搅拌机内，加入完成后再搅拌120s；