[发明专利]一种纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料，其特征在于，所述纳米氧化铝的粒径为40～80nm，其比表面积为8m²/g，堆积密度为0.3g/cm³。

3.根据权利要求2所述的纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料，其特征在于，所述钢纤维为带端钩形的结构，其长度为14mm，直径为0.215mm，长径比为65，抗拉强度≥2000MPa。

4.根据权利要求3所述的纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料，其特征在于，所述空心微珠的密度为900m³/kg，粒径为10～300μm，压碎强度为17MPa，pH值为7～8，含水率＜0.5％。

5.根据权利要求4所述的纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料，其特征在于，所述微硅粉的比表面积为20～25×10³m²/kg。

6.根据权利要求5所述的纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料，其特征在于，所述减水剂采用减水率为25～30％的PCA(R)-Ⅰ聚羧酸高性能减水剂。

7.根据权利要求1所述的纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料，其特征在于，所述水泥和微硅粉的总重量与水的重量比为1∶0.27～0.3。

8.如权利要求1～7任一项所述的纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.按配方量称取水泥、空心微珠以及微硅粉，搅拌3～5分钟混匀，得到干混料；

S2.按配方量分别称取减水剂和纳米氧化铝，向减水剂中加入3/4配方量的水，待均匀分散后，将纳米氧化铝加到稀释后的减水剂中，待均匀分散后，再将纳米氧化铝和减水剂的混合物加入到步骤S1所得的干混料中，搅拌5～8分钟，得到浆料；

S3.按配方量称取减缩剂，加入1/4配方量的水，待均匀分散后，将其加入到步骤S2所得的浆料中，并搅拌5～8分钟，得到拌合物；

S4.按配方量称取钢纤维，并在4～6分钟内分三次将其均匀分散在步骤S3所得的拌合物中，边加入钢纤维边搅拌，得到复合材料半成品；

S5.将步骤S4所得的复合材料半成品分三层装入立方体模具中，振捣成型，每层振动压实30～60秒，再放置于阴暗潮湿处，保持温度和湿度，24～48小时后拆模，得到纳米氧化铝改性的超轻质水泥基复合材料成品。

9.根据权利要求8所述的纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1～S4中，搅拌操作是采用搅拌机以48rpm/分钟的转速对相应物料进行搅拌。

10.如权利要求8～9任一项所述的制备方法制得的纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料的应用，其特征在于，所述纳米氧化铝改性超轻质水泥基复合材料用于制备超轻质水泥基复合材料ULCC板材，所述ULCC板材内按间距及数量要求嵌装有GFRP筋。