[发明专利]具有负泊松比效应的防爆多孔混凝土及其制备方法

摘要

本发明公开了具有负泊松比效应的防爆多孔混凝土，所述防爆多孔混凝土具备连通孔结构或者内凹孔结构。所述防爆多孔混凝土，由以下几种组分制备得到：胶凝材料、减水剂、激发剂、稳泡剂和发泡剂；按重量份数计，所述发泡剂的用量为所述胶凝材料的3‑14％，所述发泡剂和稳泡剂的重量比为0.6‑4.2。本发明还公开了具有负泊松比效应的防爆多孔混凝土的制备方法。本发明制备具有连通孔结构与内凹孔结构的多孔混凝土，二者的泊松比值分别为‑0.21与‑0.90，与具有闭孔结构的普通多孔钢筋混凝土相比，其储能模量分别提高261％与372％；从而大幅提升抵抗并吸收爆炸载荷能量的能力，并且很大程度上保持原有结构不被破坏。

主权项

1.具有负泊松比效应的防爆多孔混凝土，其特征在于：所述防爆多孔混凝土具备连通孔结构或者内凹孔结构；所述防爆多孔混凝土由以下几种组分制备得到：胶凝材料、减水剂、激发剂、稳泡剂和发泡剂；按重量份数计，所述发泡剂的用量为所述胶凝材料的3‑14％，所述稳泡剂和发泡剂的重量比为0.6‑4.2；所述防爆多孔混凝土通过下述方法制备得到：(1)将胶凝材料倒入搅拌装置中，低速搅拌至混合均匀；然后缓慢加入适量水，继续低速搅拌至胶凝材料均匀分散在水中；(2)向搅拌装置中加入减水剂，低速搅拌25‑40s；(3)继续高速搅拌20‑40s，并在搅拌时加入激发剂和稳泡剂；(4)转为低速搅拌，并在搅拌时加入发泡剂；继续搅拌5‑20s后，迅速浇注入模，发泡至不再膨胀，养护，即得到防爆多孔混凝土；其中，所述防爆多孔混凝土具备内凹孔结构时，在发泡阶段的2/5‑2/3时间施加外部压强，所述外部压强为该试样抗压强度的10‑20％；所述胶凝材料为石膏、硅酸盐水泥、掺混合材料的硅酸盐水泥、快硬水泥、膨胀水泥、自应力水泥、特种硅酸盐水泥和抗硫酸盐水泥中的一种或几种；所述减水剂为聚羧酸系减水剂；所述激发剂为质量分数为0.3‑0.6％的KMnO4溶液；所述稳泡剂为羧甲基纤维素或纤维素钠；所述发泡剂为双氧水；按重量分数计，所述胶凝材料为280‑320份；所述聚羧酸系减水剂为0.5‑0.7份；所述激发剂KMnO4溶液为0.5‑1份；单位重量份为1g；所述低速搅拌的转速为30‑100r/min，所述高速搅拌的转速为200‑350r/min；所述水与胶凝材料的重量比为0.5‑0.6:1。