《可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料》是中冶建築研究總院有限公司於2009年6月22日申請的專利，該專利的申請號為2009100870348，公布號為CN101928121A，授權公布日為2010年12月29日，發明人是任恩平、王強、鄒新、屈海峰、邵正明、于海洋、高漢青、王曉豐。
《可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料》提出一種可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料，其組分按質量份數配比如下：水泥30～70份，砂40～90份，減水劑0.1～2.0份，增韌劑0.5～5.0份，保水劑0.3～3.0份，膨脹劑0.5～6.0份，阻尼劑0.1～30.0份。該發明的有益效果在於：（1）提高水泥基耐磨材料的阻尼性，減少由於振動對材料的損傷，提高了材料的使用年限；（2）抗衝擊韌性好，使得材料發生應變滯後，同時應變區域增大；（3）降低了表面摩擦係數，也就是說大幅度減少了由於摩擦而生成的熱能。
2016年12月7日，《可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名：可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料
- 公布號：CN101928121A
- 授權日：2010年12月29日
- 申請號：2009100870348
- 申請日：2009年6月22日
- 申請人：中冶建築研究總院有限公司
- 地址：北京市海淀區西土城路33號
- 發明人：任恩平、王強、鄒新、屈海峰、邵正明、于海洋、高漢青、王曉豐
- Int.Cl.：C04B28/00(2006.01)I；C04B14/06(2006.01)I
- 代理機構：北京金碩果智慧財產權代理事務所
- 代理人：張玫
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
在冶金、電力、石化、煤炭和化工等工業領域，儲倉、下料斗、礦槽和渣溝等構築物多用於倉儲物料以及處理渣水，其表層長期處於磨損沖刷狀態，使得構築物產生嚴重的破壞，必須在表層設定耐磨保護層，起到保護作用。專利[200810100808.1]介紹了一種可用於工業倉儲構築物內襯的水泥基耐磨材料，為了減輕構築物的荷載，鋼基礎構築物成為一種流行的設計趨勢，專利[200810224331.8]介紹了一種可用於鋼板基礎施工的耐磨料。流量較大的倉儲構築物在使用過程中，由於物料的衝擊作用以及相互之間的研磨，對耐磨麵層材料要求更高。傳統材料在套用過程中存在這樣那樣的缺陷，具體表現在：
（1）阻尼性差。每隔一段時間，傳送機就會把物料傳輸到儲倉，在卸料的過程中，對迎料面產生很大的衝擊波，耐磨麵層材料受迫振動，隨著物料的積累，相互研磨。由於本身的損耗因子比較小，不能把振動能量迅速轉變成熱能釋放。日積月累，在耐磨麵層材料表面積累大量的能量，影響材料的使用壽命。
（2）韌性差。未經過改性的水泥基材料，自身的彈性模量較大，屬於牛頓體。受到較強的衝擊功作用時，易發生脆裂，進而形成大面積的破壞，尤其是鋼板基礎的倉儲構築物。從材料本身固有的特性方面講，抗衝擊韌性與阻尼性對耐磨麵層材料的影響是相同的。
（3）表面光潔度低。對於2009年6月前大量套用的水泥基耐磨麵層材料，施工完畢後，表面的摩擦係數較大，在存料及卸料過程中，物料的小顆粒在耐磨層表面運動可看作是機械振動，相互研磨，產生大量的能量，特別是水洗的煤粉，會因粘滯而堵料。
發明內容
專利目的
《可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料》的目的是為冶金、電力、石化、煤炭和化工等工業領域的儲倉、下料斗、礦槽和渣溝等有耐磨要求構築物，特別是鋼板基礎的構築物提供一種減振的水泥基阻尼耐磨麵層材料。
技術方案
《可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料》包括：水泥、砂、減水劑、增韌劑、保水劑、膨脹劑及阻尼劑，各組分復配。其組分按質量份數配比如下：水泥30～70份、砂40.0～90.0份、減水劑0.1～2.0份、增韌劑0.5～5.0份、保水劑0.3～3.0份、膨脹劑0.5～6.0份、阻尼劑0.1～30.0份。
所述的水泥為普通矽酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥或高鋁水泥，其強度標號不低於42.5；砂為人工石英砂、天然砂或機制砂，莫氏硬度大於7，粒徑為0.1～5毫米；減水劑為聚羧酸或萘系高效減水劑；增韌劑為聚乙烯或聚苯乙烯纖維；保水劑為纖維素醚，分子量為10000～150000；膨脹劑是氧化鈣類或鈣礬石類；阻尼劑為經過改性處理的橡膠顆粒、聚苯乙烯顆粒、聚丙乙烯顆粒，鋼纖維、玄武岩纖維或碳纖維。
生產時，將所述的各種組分按比例投放強制式攪拌機，攪拌均勻，定量包裝即可使用。
施工時，將《可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料》所製備的材料加入9％～14％（質量百分比）的水，採用強制式攪拌機拌和成塑性砂漿，採取常規抹灰的方式，抹到經過處理的構築物表面即可。臨近初凝時，將表面進行收光處理，表面塗刷界面處理劑可獲得更佳效果。
《可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料》的作用機理是：通過加入阻尼劑改變水泥基體系的相容性，提高耐磨材料的密實性，同時由於阻尼分子之間，以及阻尼分子與耐磨材料體系中其它顆粒分子間的相互摩擦，限制了分子的相對運動，增加了應力應變間的相位滯後，大幅度地提高了損耗模量和損耗角正切，擴大了阻尼溫域，降低交聯密度，使阻尼因子變大，從而提高材料的阻尼減振作用。
有益效果
（1）提高水泥基耐磨材料的阻尼性，減少由於振動對材料的損傷，提高了材料的使用年限。
（2）抗衝擊韌性好，使得材料發生應變滯後，同時應變區域增大。
（3）降低了表面摩擦係數，也就是說大幅度減少了由於摩擦而生成的熱能。
技術領域
《可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料》涉及一種阻尼耐磨材料，具體的說是一種可用於冶金、電力、石化、煤炭和化工等工業領域的儲倉、下料斗、礦槽和渣溝等有振動要求的鋼板構築物的耐磨保護層的高性能水泥基阻尼耐磨材料。
權利要求
1.一種可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料，其特徵在於，包括以下組分及按質量份數的配比：水泥30～70份、砂40.0～90.0份、減水劑0.1～2.0份、增韌劑0.5～5.0份、保水劑0.3～3.0份、膨脹劑0.5～6.0份、阻尼劑0.1～30.0份。
2.如權利要求1所述的可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料，其特徵在於，所述阻尼劑為經過改性處理的橡膠顆粒、聚苯乙烯顆粒、聚丙乙烯顆粒，鋼纖維、玄武岩纖維或碳纖維。
3.如權利要求2所述的可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料，其特徵在於，所述水泥為普通矽酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥或高鋁水泥，其強度標號不低於42.5。
4.如權利要求3所述的可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料，其特徵在於，所述砂為人工石英砂、天然砂或機制砂，莫氏硬度大於7，粒徑為0.1～5毫米。
5.如權利要求4所述的可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料，其特徵在於，所述減水劑為聚羧酸或萘系高效減水劑。
6.如權利要求5所述的可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料，其特徵在於，所述增韌劑為聚乙烯或聚苯乙烯纖維。
7.如權利要求6所述的可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料，其特徵在於，所述保水劑為纖維素醚，分子量為10000～150000。
8.如權利要求1-7中任一所述的可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料，其特徵在於，所述膨脹劑是氧化鈣類或鈣礬石類。
實施方式
- 實施例1
選取水泥30.0千克，砂65.0千克，減水劑2.0千克，增韌劑5.0千克，保水劑3.0千克，膨脹劑3.5千克，阻尼劑0.1千克。先將其中的砂和阻尼劑投入攪拌機中攪拌，再將水泥、減水劑、增韌劑、膨脹劑和保水劑投入攪拌機中，攪拌均勻後定量包裝。
- 實施例2
選取水泥70千克，砂70千克，減水劑0.5千克，增韌劑0.5千克，保水劑2.5千克，膨脹劑5.8千克，阻尼劑30.0千克。先將其中的砂和阻尼劑投入攪拌機中攪拌，再將水泥、減水劑、增韌劑、膨脹劑和保水劑投入攪拌機中，攪拌均勻後定量包裝。在施工現場按照材料重量百分比加入9.5％的水，用強制攪拌機或人工攪拌成塑性砂漿即可使用。
- 實施例3
選取水泥55.0千克，砂90千克，減水劑1.5千克，增韌劑3.0千克，保水劑0.3千克，膨脹劑2.5千克，阻尼劑20.0千克。先將其中的砂和阻尼劑投入攪拌機中攪拌，再將水泥、減水劑、增韌劑、膨脹劑和保水劑投入攪拌機中，攪拌均勻後定量包裝。在施工現場按照材料重量百分比加入11.5％的水，用強制攪拌機攪拌3分鐘或人工攪拌成塑性砂漿即可使用。採取常規抹灰的方式，抹到經過處理的構築物表面即可。臨近初凝時，將表面進行收光處理，表面塗刷界面處理劑可獲得更佳效果。
- 實施例4
選取水泥70千克，砂40千克，減水劑0.1千克，增韌劑2.5千克，保水劑1.5千克，膨脹劑1.5千克，阻尼劑25.0千克。按照實施例2的方法加工即可。
- 實施例5
選取水泥40.0千克，砂75.0千克，減水劑1.5千克，增韌劑2.0千克，保水劑1.0千克，膨脹劑0.5千克，阻尼劑15.0千克。按照實施例3的方法加工即可。
- 實施例6
所述水泥為普通矽酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥或高鋁水泥，其強度標號不低於42.5，其它與實施例1-5相同。
- 實施例7
所述砂工石英砂、天然砂或機制砂，莫氏硬度大於7，粒徑為0.1～5毫米，其它與實施例1-6相同。
- 實施例8
所述減水劑為聚羧酸或萘系高效減水劑等，其它與實施例1-7相同。
- 實施例9
所述增韌劑選擇聚乙烯纖維或聚苯乙烯纖維等，其它與實施例1-8相同。
- 實施例10
所述保水劑選擇纖維素醚，分子量為10000～150000，其它與實施例1-9相同。
- 實施例11
所述膨脹劑選擇氧化鈣或鈣礬石膨脹劑等，其它與實施例1-10相同。
- 實施例12
所述阻尼劑選擇經過表面改性的橡膠輪胎顆粒、聚丙烯顆粒或聚苯乙烯顆粒等，粒徑0.1毫米～5毫米，或者選擇短切的鋼纖維、玄武岩纖維或碳纖維，長度不超過5毫米，其它與實施例1-11相同。
榮譽表彰
2016年12月7日，《可用於鋼板表面施工的水泥基阻尼耐磨材料》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
