[發(fā)明專利]氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110682328.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN113277820A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安宇坤;牛福生;張廣田;張晉霞;于曉東;梁銀英;陳穩(wěn);何勝韜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/14
• 分類號(hào): C04B28/14;C04B18/16;C04B14/02;C01B32/198
• 代理公司: 石家莊德皓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 13129
• 代理人: 王夢(mèng)幻

1.一種氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，其包括：全固廢膠凝材料1000份，氧化石墨烯材料0.09-1.12份，集料1200-1400份，減水劑500-700份，拌合自來(lái)水150-250份；

其中，集料包括質(zhì)量比為30%的再生細(xì)骨料和70%的標(biāo)準(zhǔn)砂；

所述全固廢凝膠材料的原料按質(zhì)量份由以下配比組成：鋼渣28-33份，礦渣55-60份，脫硫石膏12份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土，其特征在于，所述鋼渣的比表面積為560 m²/kg，所述礦渣的比表面積為580 m²/kg，所述脫硫石膏的比表面積為640m²/kg。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土，其特征在于，所述礦渣為高爐水淬礦渣，比表面積362.4 m²/kg。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土，其特征在于，所述氧化石墨烯的層數(shù)為1～10層，單層厚度為0.3～1.5nm，且單片所述氧化石墨烯的長(zhǎng)度為10～35μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土，其特征在于，所述再生細(xì)骨料按質(zhì)量份由以下配比組成：廢棄混凝土65份，瓦片17份，沙10份，木頭2份。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土，其特征在于，所述減水劑為聚羧酸類高性能減水劑，其固含量為40%，減水率在40%以上，塌落度1h經(jīng)時(shí)變化量≤80mm。

7.一種氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土制備方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）將氧化石墨烯加入至拌合自來(lái)水中后放置于超聲波儀中超聲波處理30min，使得氧化石墨烯分散，制備濃度為5mg/mL的氧化石墨烯溶液；

（2）將減水劑溶解于剩余的拌合自來(lái)水中攪拌形成混合均勻的溶液；

（3）分別將鋼渣、礦渣和脫硫石膏研磨至比表面積為560 m²/kg、580 m²/kg、640 m²/kg，得到鋼渣粉、礦渣粉和脫硫石膏粉；

（4）將鋼渣粉、脫硫石膏粉、礦渣粉、標(biāo)準(zhǔn)砂、再生細(xì)骨料在攪拌鍋干拌混合形成粉料，加入由步驟（2）得到的溶液攪拌1h后，將氧化石墨烯溶液加入至攪拌鍋中，攪拌0.5h，置于20℃的溫度條件下3h得到漿體；

（5）將漿體倒入不銹鋼三聯(lián)模具中，振實(shí)成型，將成型好的試樣置于標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)1d后拆模，蒸汽養(yǎng)護(hù)得到氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種氧化石墨烯增強(qiáng)固廢混凝土制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，氧化石墨烯的制備方法如下：

冰水浴混合：在冰水浴條件下邊攪拌邊將1份NaNO₃和2份鱗片石墨加入至36.8份的98%濃硫酸中，攪拌2h，得到混合液A；

室溫?cái)嚢瑁合蚧旌弦篈中加入6份KMnO₄置于室溫下攪拌4h，得到溶液B；

升溫?cái)嚢瑁簩⑷芤築置于35℃條件下攪拌30min后，倒入含有100份蒸餾水的燒杯中置于70℃條件下攪拌15min,得到溶液C；

制備氧化石墨烯：向溶液C中加入400份蒸餾水和100份30%的H₂O₂后，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、沉淀、真空干燥得到氧化石墨烯。