导电砂浆及其制备方法和辅助阳极材料技术

本申请涉及建筑工程防护材料技术领域，提供了一种导电砂浆及其制备方法和辅助阳极材料，以导电砂浆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：10～25％的水泥，0.04～3.6％的碳材料，58～75％的砂，1.0～10％的粉煤灰，1.0～10％的矿粉和9～14％的水。本申请提供的导电砂浆，通过碳材料、粉煤灰和矿粉在水泥砂浆内部构建宏观或微观导电网格，可以共同搭建导电通路，降低导电砂浆的电阻率。粉煤灰和矿粉的协同使用，可在水泥水化过程中进行二次水化，使粉煤灰和矿粉有效填充到导电砂浆或混凝土的孔隙中，可以减少氯离子向水泥内部侵入，从而减少OH

【技术实现步骤摘要】
导电砂浆及其制备方法和辅助阳极材料


[0001]本申请属于建筑工程防护材料
，尤其涉及一种导电砂浆及其制备方法和辅助阳极材料。

技术介绍

[0002]阴极防护技术(ICCP)的原理为采用外加电流将钢筋电位移至保护电位，使钢筋处于防护状态，避免发生锈蚀，是实现滨海潮差浪溅区钢筋腐蚀防护的主要手段之一。然而，由于阴极防护系统中的辅助阳极长期处于极化状态，随着防护的进行，外部阳极孔隙溶液中的OH
‑
不断消耗，会降低孔隙溶液碱度，造成“钙溶出”现象，从而导致辅助阳极不断被酸化，使电阻率增大，防护电流不均匀分布，最终可能导致ICCP系统丧失防护功能。因此，解决辅助阳极酸化问题是实现ICCP系统长期正常服役的关键。
[0003]目前，常用的辅助阳极材料主要是由导电水泥砂浆形成。导电水泥砂浆中的导电材料主要有石墨粉、钢屑、钢纤维、碳纤维、碳纳米管和石墨烯等。虽然通过这些导电材料的导电性能，可在水泥砂浆中构建不同尺寸的“导电网格”，通过多尺寸“导电网格”构成的导电通路可降低电阻率，从而达到阴极防护的目的。但是，这些导电材料在构建导电网格时并不能减缓OH
‑
的消耗，不能阻止钙溶出。
[0004]因此，有必要提出一种既能降低水泥砂浆电阻率又能提升辅助阳极抗酸化能力的导电砂浆。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种导电砂浆及其制备方法和辅助阳极材料，旨在解决现有的导电砂浆不能抵抗辅助阳极酸化的问题。
[0006]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供一种导电砂浆，以导电砂浆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：
[0008][0009]第二方面，本申请提供一种导电砂浆的制备方法，包括以下步骤：
[0010]提供本申请的导电砂浆中的各原料组分；
[0011]将碳材料进行分散处理，然后进行烘干处理，得到分散的碳材料；
[0012]将分散的碳材料与砂石进行第一混合处理，得到第一混合料；
[0013]将第一混合料与水泥、粉煤灰和矿粉进行第二混合处理，得到第二混合料；
[0014]将第二混合料和水进行第三混合处理，得到导电砂浆。
[0015]第三方面，本申请提供一种辅助阳极材料，该辅助阳极材料是由本申请的导电砂浆，或者由本申请的导电砂浆的制备方法制得的导电砂浆形成。
[0016]与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
[0017]本申请第一方面提供的导电砂浆，其以水泥和砂石为基础材料，并结合碳材料、粉煤灰和矿粉进行协同作用，不仅可以通过碳材料、粉煤灰和矿粉在水泥砂浆内部构建宏观或微观导电网格，多尺寸的导电网格可以共同搭建导电通路，降低导电砂浆的电阻率，而且碳材料、粉煤灰和矿粉的协同使用，可以在水泥水化过程中进行二次水化，提升导电砂浆材料的致密程度和力学性能，同时粉煤灰和矿粉在二次水化时还能有效填充到导电砂浆或混凝土的孔隙中，减少氯离子向水泥内部侵入，从而减少OH
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消耗，因此可以提升导电砂浆抵抗辅助阳极酸化的能力。
[0018]本申请第二方面提供的导电砂浆的制备方法，第一步将碳材料进行分散处理，使碳材料充分散开，得到分散的碳材料，第二步将分散的碳材料与砂石进行第一混合处理得到第一混合料，第三步将第一混物料与水泥、粉煤灰和矿粉进行第二混合处理得到第二混合料，最后将第二混合料和水进行第三混合处理得到导电砂浆，该制备方法简单方便，不需要大型仪器设备，有利于大规模应用。
[0019]本申请第三方面提供的辅助阳极材料，由于该辅助阳极材料是由本申请的导电砂浆，或者由本申请的导电砂浆的制备方法制得的导电砂浆形成，因此本申请辅助阳极材料具有优异的导电性能、力学性能和耐酸化性能。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本申请实施例提供的导电砂浆进行耐酸化测试的耐酸化试验示意图；
[0022]图2是本申请实施例提供的导电砂浆进行导电性测试的四电极法电阻率测试示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0024]本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0025]本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a
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b(即a和b),a
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c,b
‑
c,或a
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b
‑
c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
[0026]应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0027]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0028]本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0029]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0030]本申请实施例第一方面提供一种导电砂浆，以导电砂浆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：
[0031][0032]本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电砂浆，其特征在于，以所述导电砂浆的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：2.如权利要求1所述的导电砂浆，其特征在于，包括如下重量百分含量的组分：3.如权利要求2所述的导电砂浆，其特征在于，所述碳材料选自膨胀石墨和碳纤维，且所述膨胀石墨和所述碳纤维的质量比为(0.02～1.1)：(0.04～0.08)；和/或所述水泥选自硅酸盐水泥。4.如权利要求3所述的导电砂浆，其特征在于，所述碳纤维的长度为5～9mm，直径为5～7μm，拉伸强度为4500～4900MPa，弹性模量为230～250GPa，密度为1.45～1.75g/cm3，堆积密度为0.3g～0.5g/cm3，电阻率为1.0～1.3Ω/cm。5.如权利要求3所述的导电砂浆，其特征在于，所述膨胀石墨的比表面积为180～230m2/g；和/或所述硅酸盐水泥的比表面积350～400m2/kg。6.如权利要求3～5任一项所述的导电砂浆，其特征在于，所述砂的粒径为0.08～2mm；和/或所述粉煤灰的比表面积为380～420m2/kg；和/或所述矿粉的比表面积为400～480m2/kg。7.一种导电砂浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：董必钦，王鹏辉，张媛媛，邢锋，洪舒贤，王琰帅，房国豪，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：