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1、(10)申请公布号 CN 103951354 A (43)申请公布日 2014.07.30 CN 103951354 A (21)申请号 201410204454.0 (22)申请日 2014.05.15 C04B 28/04(2006.01) (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区 100084-82 信箱 (72)发明人 路新瀛 (74)专利代理机构 深圳市鼎言知识产权代理有 限公司 44311 代理人 哈达 (54) 发明名称 水泥基浮力材料及其制备方法 (57) 摘要 本发明提供了一种水泥基浮力材料， 其配方 为 ： 硅酸盐水泥与玻璃微珠的体积比为 1 ： 3 1 。
2、： 9 ； 第一化学添加剂、 硅酸盐水泥和水的质量比 为 ： 0.82.5 ： 100 ： 180250， 其中， 所述第一化 学添加剂为混凝土减水剂或表面活性剂。本发明 还提供一种所述水泥基浮力材料的制备方法。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103951354 A CN 103951354 A 1/1 页 2 1. 一种水泥基浮力材料， 其特征在于， 其配方为 ： 硅酸盐水泥与玻璃微珠的体积比为 1 ： 3 1 ： 9 ； 第。
3、一化学添加剂、 硅酸盐水泥和水的质量比为 ： 0.8 2.5 ： 100 ： 180 250， 其 中， 所述第一化学添加剂为混凝土减水剂或表面活性剂。 2. 如权利要求 1 所述的水泥基浮力材料， 其特征在于， 所述玻璃微珠为最大粒径不超 过 65m 85m 的硅酸盐玻璃微珠。 3. 如权利要求 1 所述的水泥基浮力材料， 其特征在于， 所述玻璃微珠的抗压强度为 20 MPa 70Mpa 且所述玻璃微珠的真实密度为 0.3 g/cm3 0.6g/cm3。 4. 如权利要求 1 所述的水泥基浮力材料， 其特征在于， 所述水泥基浮力材料进一步包 括一第二化学添加剂， 用于改善所述水泥基浮力材料的。
4、拌和物的粘聚性及匀质性。 5. 如权利要求 4 所述的水泥基浮力材料， 其特征在于， 所述第二化学添加剂为水溶性 纤维素， 所述第二化学添加剂与硅酸盐水泥的质量比为 0 0.05 ： 100。 6. 如权利要求 1 所述的水泥基浮力材料， 其特征在于， 所述水泥基浮力材料的容重为 500 kg/m3 900 kg/m3， 且其抗压强度达到 3.0 MPa 以上。 7. 一种水泥基浮力材料， 其特征在于， 其配方为 ： 硅酸盐水泥与玻璃微珠的体积比为 1 ： 3 1 ： 9 ； 混凝土减水剂、 水溶性纤维素、 硅酸盐水泥和水的质量比为 ： 0.8 2.5 ： 0 0.05 ： 100 ： 180。
5、 250。 8. 一种如权利要求 1-7 任一项所述的水泥基浮力材料的制备方法， 包括以下步骤 ： S1 ： 将所述硅酸盐水泥、 玻璃微珠和上述化学添加剂干拌混合， 形成一混合料 ； S2 ： 将水加入所述混合料中搅拌， 形成一浆料 ； 以及 S3 ： 将所述浆料注入模具并密封成型。 9. 如权利要求 8 所述的制备方法， 其特征在于， 常温下， 所述密封成型的时间为 7 天以 上。 10. 如权利要求 8 所述的制备方法， 其特征在于， 通过一次性或分次加入拌和用水， 并 控制总搅拌时间为 35 秒 300 秒。 权 利 要 求 书 CN 103951354 A 2 1/3 页 3 水泥基浮。
6、力材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种水泥基浮力材料及其制备方法。 背景技术 0002 随着海洋资源的开发， 可泊式、 移动式、 固定式大型浮式结构将会成为海上生产、 生活的重要基础设施。 0003 目前， 深海潜器用浮力材料通常采用环氧树脂复合改性高强玻璃微珠制备而成。 然而， 尽管此种浮力材料强度高， 但因其可燃， 且成本昂贵， 并不适于海上或水上大宗土木 工程之用。 0004 水泥基材料是量大面广的土木工程材料。然而， 一般的水泥基轻质材料， 如泡沫 混凝土、 陶砂混凝土等， 当其容重小于 800kg/m3时， 抗压强度难以达到 5MPa 以上 ； 在容重为 500kg/。
7、m3左右时， 抗压强度也鲜有达到 2MPa 者， 通常小于 1MPa。因此， 它们难以用作海上 或水上大型浮式结构建设的工程材料。 发明内容 0005 综上所述， 有必要提供一种轻质、 高强的水泥基浮力材料及其制备方法。 0006 一种水泥基浮力材料， 其配方为 ： 硅酸盐水泥与玻璃微珠的体积比为 1 ： 3 1 ： 9 ； 第一化学添加剂、 硅酸盐水泥和水的质量比为 ： 0.8 2.5 ： 100 ： 180 250， 其中， 所述第一 化学添加剂为混凝土减水剂或表面活性剂。 0007 一种水泥基浮力材料， 其配方为 ： 硅酸盐水泥与玻璃微珠的体积比为 1 ： 3 1 ： 9 ； 混凝土减水。
8、剂 ： 水溶性纤维素 ： 硅酸盐水泥 ： 水的质量比为 ： 0.8 2.5 ： 0 0.05 ： 100 ： 180 250。 0008 一种上述的水泥基浮力材料的制备方法， 包括以下步骤 ： S1 ： 将所述硅酸盐水泥、 玻璃微珠和上述化学添加剂干拌混合， 形成一混合料 ； S2 ： 将水加入所述混合料中搅拌， 形 成一浆料 ； 以及 S3 ： 将所述浆料注入模具并密封成型。 0009 与现有技术相比较， 本发明提供的水泥基浮力材料的容重可以达到 500 kg/m3 900 kg/m3， 且其抗压强度可达 3.0 MPa 以上。从而使该水泥基浮力材料可以大量用作海上 或水上大型浮式结构建设的。
9、工程材料。 本发明实施例提供的水泥基浮力材料还具有原料来 源广、 成本低等特点。此外， 本发明提供的水泥基浮力材料的制备方法还具有简单易行， 易 于工业化等特点。 附图说明 0010 图 1 为本发明实施例提供的水泥基浮力材料的制备方法流程图。 0011 主要元件符号说明 无 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。 说 明 书 CN 103951354 A 3 2/3 页 4 具体实施方式 0012 下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步详细表述。 0013 本发明实施例提供一种水泥基浮力材料， 其配方为 ： 硅酸盐水泥与玻璃微珠的体 积比为 1 ： 3 1 ： 9 ； 第一化学。
10、添加剂、 硅酸盐水泥和水的质量比为 ： 0.8 2.5 ： 100 ： 180 250。其中， 所述第一化学添加剂可以为混凝土减水剂或增加粉体分散性的表面活性剂。所 述水泥基浮力材料可以仅由上述材料组成。 0014 所述硅酸盐水泥可以为 P.O42.5 型硅酸盐水泥、 P.O52.5 型硅酸盐水泥、 42.5R 型 硅酸盐水泥、 52.5R 型硅酸盐水泥或其它型号的普通水泥。 0015 所述玻璃微珠优选为最大粒径不超过 65m 85m 的硅酸盐玻璃微珠。所述玻 璃微珠的抗压强度优选为 20 MPa 70MPa、 真实密度优选为 0.3 g/cm3 0.6g/cm3。 0016 所述混凝土减水剂。
11、可以是萘系减水剂、 聚羧酸减水剂或其它种类的减水剂。 0017 所述水泥基浮力材料可以进一步包括一第二化学添加剂， 该第二化学添加剂用于 改善所述水泥基浮力材料拌和物的粘聚性及匀质性， 其可以为水溶性纤维素等高分子化合 物。所述第二化学添加剂与硅酸盐水泥的质量比可以为 0 0.05 ： 100。 0018 本发明实施例提供的水泥基浮力材料通过优化各种材料的比例， 从而使该水泥基 浮力材料可以获得较小的容重的同时达到较大的抗压强度， 其容重可以达到 500 kg/m3 900 kg/m3， 且其抗压强度可达 3.0 MPa 以上。进而使该水泥基浮力材料可以大量用作海上 或水上大型浮式结构建设的工。
12、程材料。另外， 本发明实施例提供的水泥基浮力材料还具有 原料来源广、 成本低等特点。 0019 请参照图 1， 本发明实施例还提供一种水泥基浮力材料的制备方法， 包括 ： S1 ： 将所述硅酸盐水泥、 玻璃微珠和上述化学添加剂干拌混合， 形成一混合料 ； S2 ： 将水加入所述混合料中搅拌， 形成一浆料 ； 以及 S3 ： 将所述浆料注入模具并密封成型。 0020 在步骤 S1 中， 可以用搅拌机干拌所述混合料， 且所述干拌的时间优选为 5 秒 90 秒。 0021 在步骤 S2 中， 可以一次性或分次加入拌和用水， 但应控制总搅拌时间为 35 秒 300 秒。 0022 在步骤 S3 中， 。
13、常温下， 所述密封成型的时间为 7 天以上。所述密封成型可以在常 温下进行。若采用高温养护， 如 50 摄氏度以上， 其密封成型的时间可适当缩短至 2 天内。 0023 本发明实施例提供的水泥基浮力材料的制备方法无需复杂的工艺， 因此具有工艺 简单， 易于操作等特点。 0024 实施例 1 P.O42.5 金隅水泥体积与 3M-S35 型硅酸盐玻璃微珠的体积比为 1 ： 8 ； NF-6 减水剂、 P.O42.5 金隅水泥与水的质量比为 1.5 ： 100 ： 230。在 20条件下， 密封养护 7 天。测试其 抗压强度分别为 3.5(0.5 MPa， 容重约为 550 kg/m3。 0025。
14、 实施例 2 与实施例 1 基本相同， 不同之处在于密封养护 28 天。测试其抗压强度分别为 4.2(0.3 MPa， 容重约为 570 kg/m3。 说 明 书 CN 103951354 A 4 3/3 页 5 0026 实施例 3 P.O52.5R 冀东硅酸盐水泥与 3M-S60 型硅酸盐玻璃微珠的体积比为 1 ： 3 ； 聚羧酸型减 水剂、 羧甲基纤维素钠、 P.O52.5R 冀东硅酸盐水泥与水的质量比为 0.8 ： 0.05 ： 100 ： 200。在 20条件下， 密封养护 7 天。测试其抗压强度分别为 7.8(0.5 MPa， 容重约为 840 kg/m3。 0027 实施例 4 与实施例 3 基本相同， 不同之处在于密封养护 28 天。测试其抗压强度分别为 9.5(0.5MPa， 容重约为 850kg/m3。 0028 另外， 本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化， 当然这些依据本发明精 神所作的变化， 都应包含在本发明所要求保护的范围内。 说 明 书 CN 103951354 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103951354 A 6 。