CN107216077A - 一种石墨烯改性混凝土及其制造方法 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯改性混凝土，属于混凝土领域，石墨烯改性混凝土按质量份数，其组分包括：水泥：5～20份；粗砂：25～40份；石子：35～48份；水：10份；石墨烯：0.05～0.15份；减水剂：5～15份。本发明石墨烯改性混凝土具有制造工艺简单、成本低、完全凝固时间短等特点。本发明公开的石墨烯改性混凝土相对普通混凝土能够抵抗强度更强外力，完全凝固的时间可以由普通混凝土完全凝固需要28天缩短为10天，还可以减少25％用量。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土领域，更具体的，涉及一种石墨烯改性混凝土及其制造方法。
背景技术
石墨烯是一种从多层石墨中剥离出来的二维晶体，具有高强度、高透明度、柔性好、导电导热性能佳等优良性能。混凝土是我们居住、工作、娱乐等场所必不可少的建筑材料。我们将石墨烯加入到混凝土中，一方面目前现有的混凝土主要是由水泥、石头、沙子和水混合而成，水泥的用量相对来说比较大，而又由于水泥本身就是由多种物质经过一定的工序制成，就这使得混凝土的工艺相对复杂，成本较高。
中国专利文献CN106167384A公开了一种混凝土，该混凝土是将水泥、沙子、石子、水、减水剂、酚醛纤维和蒙脱土进行混合后得到；其中，相对于1000kg的石子，所述水泥的用量为500～700kg，沙子的用量为350～450kg，所述水的用量为160～280kg、所述减水剂的用量为3～6kg，所述酚醛纤维的用量为8～22kg，所述蒙脱土的用量为60～85kg。本发明提供的混凝土具有优异的抗冲击性能，其中混凝土的抗压强度为28.63～48.63MPa；劈裂强度为2.86～4.02MPa。
现有混凝土抗压强度不够，凝固时间长，用量大才能满足一定的强度要求。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种石墨烯改性混凝土及其制作方法，该石墨烯混凝土具有工艺简单、成本低、生产周期短等特点。本发明公开的石墨烯改性混凝土相对普通混凝土能够抵抗强度更强外力，完全凝固的时间可以由普通混凝土完全凝固需要28天缩短为10天，满足相同强度要求石墨烯改性混凝土用量可以减少25％。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种石墨烯改性混凝土，其特征在于，所述混凝土按质量份数，其组分包括：水泥：5～20份；粗砂：25～40份；石子：35～48份；水：10份；石墨烯：0.05～0.15份；减水剂：5～15份。
在本发明较佳的技术方案中，所述混凝土按质量份数，其组分包括：水泥20份；粗砂40份；石子48份；水10份；石墨烯0.05份；减水剂5份。
在本发明较佳的技术方案中，所述混凝土按质量份数，其组分包括：水泥10份；粗砂32份；石子41份；水10份；石墨烯0.10份；减水剂10份。
在本发明较佳的技术方案中，所述混凝土按质量份数，其组分包括：水泥5份；粗砂25份；石子35份；水10份；石墨烯0.15份；减水剂15份。
在本发明较佳的技术方案中，所述减水剂为粉末状聚羧酸酯减水剂。
在本发明较佳的技术方案中，按如下步骤操作：
S1：使用石子粉碎机将石子粉碎；
S2：将所述粉碎石子使用石子过筛机进行过筛；
S3：将所述过筛石子经过二次粉碎；
S4：将水泥、水、部分粗砂加入到砂浆搅拌机中搅拌均匀后继续向其中加入剩余粗砂再次搅拌均匀，形成混合物砂浆；
S5：将所述混合物砂浆转移至石子砂浆搅拌机中，向其中边搅拌边加入所述粉碎后石子、石墨烯、减水剂，搅拌均匀形成混凝土。
在本发明较佳的技术方案中，所述石子过筛机上安装有孔径为25mm的筛网；所述筛网材质为不锈钢材质的。
在本发明较佳的技术方案中，所述二次粉碎石子为过筛后的石子。
本发明的有益效果为：
本发明石墨烯改性混凝土具有制造工艺简单、成本低、完全凝固时间短等特点。本发明公开的石墨烯改性混凝土相对普通混凝土能够抵抗强度更强外力，完全凝固的时间可以由普通混凝土完全凝固需要28天缩短为10天，还可以减少25％的用量。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
本实施例所使用水泥的标号为325#，水泥的产地为江西万年青水泥股份有限公司，沙子的产地为湖北。
按如下步骤操作：
S1：使用石子粉碎机将石子粉碎；
S2：将所述粉碎石子使用石子过筛机进行过筛；
S3：将所述过筛石子经过二次粉碎；
S4：所述混凝土按质量份数，将水泥20份、水10份、粗砂20份加入到砂浆搅拌机中搅拌均匀后继续向其中加入剩余20份粗砂再次搅拌均匀，形成混合物砂浆；
S5：将所述混合物砂浆转移至石子砂浆搅拌机中，向其中边搅拌边加入所述粉碎后石子48份、石墨烯0.05份、减水剂5份，搅拌均匀形成混凝土。
所述石子过筛机上安装有孔径为25mm的筛网；所述筛网材质为不锈钢材质。
所述二次粉碎石子为过筛后的石子。
实施例二
本实施例所使用水泥的标号为425#，水泥的产地为江西万年青水泥股份有限公司，沙子的产地为江西。
按如下步骤操作：
S1：使用石子粉碎机将石子粉碎；
S2：将所述粉碎石子使用石子过筛机进行过筛；
S3：将所述过筛石子经过二次粉碎；
S4：所述混凝土按质量份数，将水泥10份、水10份、粗砂16份加入到砂浆搅拌机中搅拌均匀后继续向其中加入剩余16份粗砂再次搅拌均匀，形成混合物砂浆；
S5：将所述混合物砂浆转移至石子砂浆搅拌机中，向其中边搅拌边加入所述粉碎后石子41份、石墨烯0.10份、减水剂10份，搅拌均匀形成混凝土。
所述石子过筛机上安装有孔径为25mm的筛网；所述筛网材质为不锈钢材质的。
所述二次粉碎石子为过筛后的石子。
实施例三
本实施例所使用水泥的标号为525#，水泥的产地为中国海螺水泥股份有限公司，沙子的产地为江西。
按如下步骤操作：
S1：使用石子粉碎机将石子粉碎；
S2：将所述粉碎石子使用石子过筛机进行过筛；
S3：将所述过筛石子经过二次粉碎；
S4：所述混凝土按质量份数，将水泥5份、水10份、粗砂12.5份加入到砂浆搅拌机中搅拌均匀后继续向其中加入剩余12.5份粗砂再次搅拌均匀，形成混合物砂浆；
S5：将所述混合物砂浆转移至石子砂浆搅拌机中，向其中边搅拌边加入所述粉碎后石子35份、石墨烯0.15份、减水剂15份，搅拌均匀形成混凝土。
所述石子过筛机上安装有孔径为25mm的筛网；所述筛网材质为不锈钢材质的。
所述二次粉碎石子为过筛后的石子。
本发明所使用水泥标号，水泥产地以及沙子的产地可根据所需石墨烯改性混凝土的强度要求来进行组合搭配，组合搭配后的混凝土均能满足本发明有益效果中的指标。
以不添加石墨烯的混凝土作为对比例，测试其各项性能指标，并以对比例测试结果作为参照，比较实施例与对比例的差别，具体结果如下：
| 抗压强度增加量/MPa | 龄期减少量/天 | 水泥用量减少量 | |
| 实施例一 | 2.5 | 18 | 26％ |
| 实施例二 | 3.2 | 18 | 36％ |
| 实施例三 | 4.0 | 18 | 41％ |
注：以上抗压强度、龄期是根据GB/T50081-2002中的试验方法得出。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种石墨烯改性混凝土，其特征在于，所述混凝土按质量份数，其组分包括：
水泥：5～20份；
粗砂：25～40份；
石子：35～48份；
水：10份；
石墨烯：0.05～0.15份；
减水剂：5～15份。
2.根据权利要求1所述的石墨烯改性混凝土，其特征在于，所述混凝土按质量份数，其组分包括：水泥20份；粗砂40份；石子48份；水10份；石墨烯0.05份；减水剂5份。
3.根据权利要求1所述的石墨烯改性混凝土，其特征在于，所述混凝土按质量份数，其组分包括：水泥10份；粗砂32份；石子41份；水10份；石墨烯0.10份；减水剂10份。
4.根据权利要求1所述的石墨烯改性混凝土，其特征在于，所述混凝土按质量份数，其组分包括：水泥5份；粗砂25份；石子35份；水10份；石墨烯0.15份；减水剂15份。
5.根据权利要求1所述的石墨烯改性混凝土，其特征在于：
所述减水剂为粉末状聚羧酸酯减水剂。
6.一种石墨烯改性混凝土制造方法，用于权利要求1至5任一项所述的石墨烯改性混凝土，其特征在于，按如下步骤操作：
S1：使用石子粉碎机将石子粉碎；
S2：将所述粉碎石子使用石子过筛机进行过筛；
S3：将所述过筛石子经过二次粉碎；
S4：将水泥、水、部分粗砂加入到砂浆搅拌机中搅拌均匀后继续向其中加入剩余粗砂再次搅拌均匀，形成混合物砂浆；
S5：将所述混合物砂浆转移至石子砂浆搅拌机中，向其中边搅拌边加入所述粉碎后石子、石墨烯、减水剂，搅拌均匀形成混凝土。
7.根据权利要求6所述的石墨烯改性混凝土制造方法，其特征在于：
所述石子过筛机上安装有孔径为25mm的筛网；所述筛网材质为不锈钢材质的。
8.根据权利要求7所述的石墨烯改性混凝土制造方法，其特征在于：
所述二次粉碎石子为过筛后的石子。
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