[發(fā)明專利]一種環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010097016.4
• 申請(qǐng)日: 2020-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN111233399A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳玉友;邱文俊;羅旗幟;陳松;劉長江;鄭周練
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山高途新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 朱繼超

1.一種環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土，其特征在于，其原料按質(zhì)量份比例包括：膠凝材料1020.75－1038.00份、鋼纖維80－120份，還包括水、石英砂、氧化石墨烯和聚羧酸高性能減水劑粉劑，所述水與膠凝材料的質(zhì)量比為0.18，所述石英砂與膠凝材料的質(zhì)量比為1.1，所述聚羧酸高性能減水劑粉劑質(zhì)量為膠凝材料質(zhì)量的0.3％，所述膠凝材料由水泥680.50－692.00份、硅灰136.10－138.40份、粉煤灰68.05－69.20份、礦渣粉40.83－41.52份、石英粉95.27－96.88份組成，所述氧化石墨烯為水泥質(zhì)量的0.01－0.03％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土，其特征在于，所述石英砂包括過篩目數(shù)大于40且小于等于70的細(xì)石英砂283.15－287.93份，過篩目數(shù)大于20且小于等于40的中石英砂351.49－357.43份，過篩目數(shù)大于10且小于等于20目的粗石英砂488.18－496.43份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土，其特征在于，所述水泥為普通硅酸鹽水泥；優(yōu)選地，所述水泥牌號(hào)為P.O.42.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土，其特征在于，所述硅灰的平均粒徑0.1nm，且比表面積大于16m²/g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土，其特征在于，所述粉煤灰為I級(jí)粉煤灰。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土，其特征在于，所述礦渣粉為S95級(jí)礦渣粉。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土，其特征在于，所述鋼纖維為鍍銅高強(qiáng)鋼纖維；優(yōu)選地，所述鍍銅高強(qiáng)鋼纖維長12－16mm，直徑0.18－0.25mm，抗拉強(qiáng)度2800MPa以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土，其特征在于，所述聚羧酸高性能減水劑粉劑的減水率30－40％。

9.環(huán)保型氧化石墨烯超高性能混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)制備氧化石墨烯；

2)中間溶液的制備：常溫下將適量氧化石墨烯溶液與適量水混合稀釋，以2500－3000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌均勻，然后與聚羧酸高性能減水劑粉劑混合，攪拌均勻后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至中性，得到中間溶液；

3)氧化石墨烯超高性能混凝土拌合物制備：取石英倒入攪拌機(jī)中，干攪1min；投入膠凝材料再干攪1min；將中間溶液加入攪拌鍋中，濕攪2min；加入其余水溶液再攪拌2min；加入鋼纖維攪拌3min；

攪拌完成后倒入型模中，振搗90s；

4)養(yǎng)護(hù)：振搗完成后，及時(shí)覆蓋塑料保鮮膜，將試件置于養(yǎng)護(hù)室內(nèi)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)靜停24小時(shí)后拆模，然后立刻將試件置于溫度為20±2℃，濕度為95％以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)至檢測齡期。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，步驟1)所述氧化石墨烯的制備步驟如下：

Ⅰ)常溫下以柔性石墨卷材為原料，進(jìn)行干燥處理和切片后，完全浸入裝有濃度為98％的濃硫酸溶液的器皿中，以柔性石墨卷材為陽極，鉑線為陰極，通入電壓為1.6伏的直流電約20分鐘，使柔性石墨卷材形成低階插層的插層石墨連續(xù)材料；

Ⅱ)常溫下將插層石墨連續(xù)材料取出并移去吸附的濃硫酸，然后完全浸入存有濃度為50％的稀硫酸溶液的器皿中，以插層石墨連續(xù)材料為陽極，鉑線為陰極，在電解質(zhì)溶液中通入電壓為5伏的直流電進(jìn)行電解剝離約1分鐘，得到氧化石墨；

Ⅲ)經(jīng)蒸餾水清洗干凈氧化石墨上吸附的稀硫酸，在水中進(jìn)行超聲波分散處理，從而獲得氧化石墨烯溶液。