导电砂浆及其制备方法与应用

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与应用。

背景技术：

1、阴极防护技术(iccp)是实现滨海潮差浪溅区钢筋腐蚀防护的主要手段之一。由于阴极防护系统中的辅助阳极系统长期处于极化状态，随着其不断被酸化，导致其电催化活性不断降低、导电均匀性下降，甚至失去阴极防护功能。因此，解决辅助阳极酸化或缓解其带来的次生效应是实现iccp系统长效运行的关键。

2、目前，保证电流均匀传递的主要方法是采用辅助阳极系统。在辅助阳极系统中，水泥基导电材料与混凝土天然的相容性，使其成为使用最广泛的次阳极材料。发展至今，水泥基导电材料已经广泛应用于工业防静电、电磁干扰屏蔽、电力设备接地工程、断路器地合闸电阻、建筑物的避雷设备、电阻器、建筑采暖地面、环境加热、高速公路的自动监控等众多领域。

3、但是现有水泥基导电材料在使用过程中，都存在各自的缺陷：在水泥基的导电材料中，碳纤维是用来构建宏观导电网格的理想材料，但是其对砂浆的导电性提升有限。为了进一步提升导电砂浆的导电性，通常采用石墨构与碳纤维联合使用来提高水泥砂浆的导电性，但会大幅度降低水泥砂浆的力学性能，难以满足工程实际要求。为了保证其具有较高的力学性能和导电性能，提出了采用石墨烯和碳纳米管与碳纤维联合使用。虽然他们对水泥砂浆导电性和力学性能有所提高，但是昂贵的造价和不易分散的特点限制了其广泛应用。由于上述导电材料的固有特点，所制备的导电砂浆并不能达到高导电性、高力学性能且价格低的效果，因此，限制了导电砂浆的应用。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种导电砂浆及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中制备的导电砂浆导电性差、力学性能差且价格高的问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种导电砂浆，导电砂浆包括如下重量份数的组分：

4、

5、第二方面，本申请提供一种导电砂浆的制备方法，包括如下步骤：

6、根据导电砂浆提供各组分；

7、将碳材料进行分散处理后再进行烘干处理，得到第一碳材料；

8、将第一碳材料、砂石、导电材料、水泥进行混合处理，得到第一混合料；

9、将第一混合料和水进行混合处理，得到导电砂浆。

10、第三方面，本申请提供导电砂浆或由导电砂浆的制备方法制备得到的导电砂浆作为次辅助阳极材料中的应用。

11、本申请第一方面提供的导电砂浆，提供的导电砂浆以水泥和砂石为基础材料，结合导电材料和碳材料进行协同作用，导电材料和碳材料的协同使用，一方面能够构建新尺寸的导电网格，提高水泥砂浆的导电性；另一方面能够通过形成的网格结构提高砂浆材料的力学性能；并且，选择的导电材料能够促进水泥水化，更进一步提高材料整体的抗压强度，使得到的导电砂浆具有高导电性、高力学性能且价格低的特性，有利于导电砂浆的广泛应用。

12、本申请第二方面提供的导电砂浆的制备方法，该制备方法仅需要将各组分进行混合处理，即可得到导电砂浆，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。

13、本申请第三方面提供的导电砂浆或由导电砂浆的制备方法制备得到的导电砂浆作为次辅助阳极材料中的应用，提供的导电砂浆具有高导电性、高力学性能且价格低的特性，能够有利于应用于次辅助阳极材料中，提高次辅助阳极材料的导电性和力学性能。

技术特征：

1.一种导电砂浆，其特征在于，所述导电砂浆包括如下重量份数的组分：

2.根据权利要求1所述的导电砂浆，其特征在于，所述导电材料选自膨胀石墨、石墨、石墨烯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的导电砂浆，其特征在于，所述碳材料选自碳纤维、碳纳米管中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的导电砂浆，其特征在于，所述膨胀石墨的颗粒粒径为6～200μm，比表面积为50～180m2/g；和/或，

5.根据权利要求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6～7μm，拉伸强度为4500～4900mpa，拉弹模量为230～250gpa；和/或，

6.根据权利要求1～5任一所述的导电砂浆，其特征在于，所述水泥选自硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥中的至少一种。

7.根据权利要求1～5任一所述的导电砂浆，其特征在于，所述砂石的粒径为0.08～2mm。

8.一种导电砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述导电砂浆的制备方法，其特征在于，所述烘干处理的温度为60～65℃，时间为10～15小时；和/或，

10.权利要求1～7任一所述的导电砂浆或由权利要求8～9任一所述的导电砂浆的制备方法制备得到的导电砂浆作为次辅助阳极材料中的应用。

技术总结
本申请涉及建筑工程防护材料技术领域，尤其涉及一种导电砂浆及其制备方法与应用。提供的导电砂浆包括445～450份水泥，1335～1350份砂石，2～22份导电材料，1～3份碳材料，223～225份水；提供的导电砂浆以水泥和砂石为基础材料，结合导电材料和碳材料进行协同作用，导电材料和碳材料的协同使用，一方面能够构建新尺寸的导电网格，提高水泥砂浆的导电性；另一方面能够通过形成的网格结构提高砂浆材料的力学性能；并且，选择的导电材料能够促进水泥水化，更进一步提高材料整体的抗压强度，使得到的导电砂浆具有高导电性、高力学性能且价格低的特性，有利于导电砂浆的广泛应用。

技术研发人员：董必钦,王鹏辉,张媛媛,高英,王琰帅,房国豪
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12