CN108358557A - 一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法 - Google Patents

一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108358557A
CN108358557A CN201810222166.6A CN201810222166A CN108358557A CN 108358557 A CN108358557 A CN 108358557A CN 201810222166 A CN201810222166 A CN 201810222166A CN 108358557 A CN108358557 A CN 108358557A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphene
coral
sisal fiber
compound
concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810222166.6A
Other languages
English (en)
Inventor
陈爽
王磊
叶旭辉
元艳妃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin University of Technology
Original Assignee
Guilin University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Technology filed Critical Guilin University of Technology
Priority to CN201810222166.6A priority Critical patent/CN108358557A/zh
Publication of CN108358557A publication Critical patent/CN108358557A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Abstract

本发明公开了一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法。其质量配比为：水泥：砂：珊瑚骨料：人工海水：纳米材料：纤维材料＝1:(1.5～1.8)：(2.1～2.7)：(0.3～0.53)：(0.0001～0.0005)：(0.01～0.02)。具体步骤为：(1)按照上述组分要求称重、备料；(2)使用超声分散机将石墨烯与人工海水混合，得到悬浊液；(3)用强制式搅拌机进行搅拌，加料前将成团的剑麻纤维撕开，按石子、砂、剑麻纤维的加料顺序加料，得到混合物；(4)将悬浊液分成1/3和2/3两部分，将其中2/3加入混合物湿拌1分钟，加入水泥以及另1/3湿拌2分钟，得到石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土。本发明能够就地取材，有效解决了岛礁建设中建材运输不便的问题，同时变废为宝，节约淡水，兼具环保和经济效益。

Description

一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法
技术领域
本发明属于建筑工程材料技术领域，特别涉及一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法。
背景技术
随着我国海洋资源的深度开发和利用，包括军事防护在内的海洋工程建设必将大大增加。但是大多数海岛都远离大陆，岛上建筑资源包括淡水资源都十分有限，如果各种建材均从大陆运输，费钱耗时。因此节省建筑成本以及如何加快建设工期等问题在岛礁建设中显得尤为重要。采用死去的珊瑚礁、砂作为粗、细骨料，用海水拌合而成的珊瑚混凝土，不需要运输除了水泥以外的其它材料就可以就地制作，十分适合岛礁建设。然而，由于珊瑚石多孔、轻质，珊瑚混凝土的孔隙率远大于普通混凝土，从而导致其强度低、易开裂等缺点，限制了其应用。通过在混凝土中掺入外加剂或者纤维是改善混凝土力学性能的有效途径。
剑麻纤维是一种绿色、环保的植物纤维，非常适合在生态链脆弱的珊瑚礁环境中使用。剑麻纤维具有伸长率小、强度高、耐酸碱腐蚀等多种优点。另外，其独特的维管束中空结构，对缓解混凝土结构的应力集中十分有利。
石墨烯材料是一种新型的纳米材料，相较于减水剂、活性矿物质等传统混凝土添加剂，石墨烯能更有效地改善混凝土的密实性和工作性能。
目前，尚未见有关于石墨烯复合的剑麻纤维珊瑚混凝土的相关研究应用报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法，备置的珊瑚混凝土力学性能和工作性能有很大提升。
本发明的技术方案为：
一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土，由石墨烯、剑麻纤维和珊瑚混凝土混合而成。
所述珊瑚混凝土个组分之间的质量配比为：水泥：砂：珊瑚骨料：人工海水：纳米材料：纤维材料＝1:(1.5～1.8)：(2.1～2.7)：(0.3～0.53)：(0.0001～0.0005)：(0.01～0.02)。
其中水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；中砂为天然中粗河砂，平均粒径为0.2～0.5毫米；所述珊瑚为我国沿海地区的天然珊瑚碎屑，其形状有条状和块状两种，长度为2～4厘米，粒径为1～2厘米；人工海水为按照我国南海海水成分配置而成，综合含盐度为3.5％(质量百分度)。
所述纤维材料为剑麻纤维，长度1.5～2厘米。
所述纳米材料为石墨烯，其粒径0.5～1纳米。
上述石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法，具体步骤为：
步骤一：按照上述组分要求称重、备料；
步骤二：使用超声分散机将石墨烯与人工海水混合，时间30～45分钟，得到悬浊液；
步骤三：采用强制式搅拌机进行搅拌，加料前将成团的剑麻纤维撕开，按石子、砂、剑麻纤维的加料顺序加料，干拌3～5分钟，得到混合物；
步骤四：将步骤二中的悬浊液分成1/3和2/3两部分，将其中2/3加入步骤三的混合物湿拌1分钟，然后加入水泥以及另1/3的悬浊液湿拌2分钟，得到石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土。
与现有混凝土制备技术相比，本发明的有益效果为：
本发明采用珊瑚混凝土能够就地取材，有效解决了岛礁建设中建材运输不便的问题，节约工期和资金。在不污染环境的前提下，使用死去的珊瑚碎屑变废为宝，同时节约岛礁上宝贵的淡水，兼具环保和经济效益。
将石墨烯作为一种新的混凝土掺合剂，能有效地抑制混凝土搅拌过程中产生的微缝隙，还能填充珊瑚骨料本身的孔隙，从而提高珊瑚混凝土的密实度与和易性，得到更高的抗压强度的同时，改善珊瑚混凝土的耐久性。
加入的剑麻纤维可以提高珊瑚混凝土的延性和抗折性能，对强度的提高略有帮助，同时其本身为一种植物纤维，不会对环境造成负面影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细描述。
一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土，由石墨烯、剑麻纤维和珊瑚混凝土组成，三种组分的体积百分比为：石墨烯占0.05％，纤维材料占0.12％，珊瑚混凝土占99.87％。
所述珊瑚混凝土强度等级为C20，其配合比为：水泥380kg/m3、中砂380kg/m3、珊瑚碎屑716kg/m3、人工海水180kg/m3。
所述纤维材料为剑麻纤维，长度1.5厘米，本例中每立方米含量3千克；所述石墨烯粒径0.6纳米，本例中每立方米含量50克；水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；中砂为天然中粗河砂，平均粒径为0.2～0.5毫米；所述珊瑚为我国沿海地区的天然珊瑚碎屑，其形状有条状和块状两种，长度为2～4厘米，粒径为1～2厘米，本例中条状珊瑚碎屑占珊瑚碎屑总质量的28.7％；人工海水为按照我国南海海水成分配置而成，综合含盐度为3.5％(质量百分度)。
上述石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备制备方法，具体步骤为：
步骤一：按照上述组分要求称重、备料；
步骤二：使用超声分散机将石墨烯与人工海水混合，时间30分钟，得到混合溶液；
步骤三：采用强制式搅拌机进行搅拌，加料前将成团的剑麻纤维撕开，按石子、砂、剑麻纤维的加料顺序加料，干拌3～5分钟，得到混合物；
步骤四：将步骤二中的悬浊液分成1/3和2/3两部分，将其中2/3加入步骤三的混合物湿拌1分钟，然后加入水泥以及另1/3的悬浊液湿拌2分钟，得到石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土。
本实施例的有益效果：得到的石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土28天龄期技术指标：抗压强度23.3兆帕，比相同配比的珊瑚混凝土提升4.6％；抗折强度3.75兆帕，比相同配比的珊瑚混凝土提升51.9％。

Claims (2)

1.一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法，其特征在于：由石墨烯、剑麻纤维和珊瑚混凝土混合而成。
所述珊瑚混凝土个组分之间的质量配比为：水泥：砂：珊瑚骨料：人工海水：纳米材料：纤维材料＝1:(1.5～1.8):(2.1～2.7):(0.3～0.53):(0.0001-0.0005):(0.01～0.02)；
其中水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；中砂为天然中粗河砂，平均粒径为0.2～0.5毫米；所述珊瑚为我国沿海地区的天然珊瑚碎屑，其形状有条状和块状两种，长度为2～4厘米，粒径为1～2厘米；人工海水为按照我国南海海水成分配置而成，综合含盐度为3.5％(质量百分度)。
所述纤维材料为剑麻纤维，长度1.5～2厘米。
所述纳米材料为石墨烯，其粒径0.5-1纳米。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法，其特征在于：其制备方法的具体步骤为：
步骤一：按照权利1组分要求称重、备料；
步骤二：使用超声分散机将石墨烯与人工海水混合，时间30～45分钟，得到悬浊液；
步骤三：采用强制式搅拌机进行搅拌，加料前将成团的剑麻纤维撕开，按石子、砂、剑麻纤维的加料顺序加料，干拌3～5分钟，得到混合物；
步骤四：将步骤二中的悬浊液分成1/3和2/3两部分，将其中2/3加入步骤三的混合物湿拌1分钟，然后加入水泥以及另1/3的悬浊液湿拌2分钟，得到石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土。
CN201810222166.6A 2018-03-18 2018-03-18 一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法 Pending CN108358557A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810222166.6A CN108358557A (zh) 2018-03-18 2018-03-18 一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810222166.6A CN108358557A (zh) 2018-03-18 2018-03-18 一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108358557A true CN108358557A (zh) 2018-08-03

Family

ID=63000994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810222166.6A Pending CN108358557A (zh) 2018-03-18 2018-03-18 一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108358557A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109020416A (zh) * 2018-10-26 2018-12-18 新奥石墨烯技术有限公司 高性能石墨烯混凝土及其制备方法
CN109734387A (zh) * 2019-02-20 2019-05-10 张文中 一种抗折竹浆水泥板的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070062416A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Brzuskiewicz John E Patching composition having tailorable appearance properties
CN104150838A (zh) * 2014-08-09 2014-11-19 桂林理工大学 一种剑麻纤维增强珊瑚混凝土及其制备方法
CN106082869A (zh) * 2016-06-22 2016-11-09 西京学院 一种高弹模石墨烯增强再生混凝土的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070062416A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Brzuskiewicz John E Patching composition having tailorable appearance properties
CN104150838A (zh) * 2014-08-09 2014-11-19 桂林理工大学 一种剑麻纤维增强珊瑚混凝土及其制备方法
CN106082869A (zh) * 2016-06-22 2016-11-09 西京学院 一种高弹模石墨烯增强再生混凝土的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109020416A (zh) * 2018-10-26 2018-12-18 新奥石墨烯技术有限公司 高性能石墨烯混凝土及其制备方法
CN109020416B (zh) * 2018-10-26 2021-04-30 新奥石墨烯技术有限公司 高性能石墨烯混凝土及其制备方法
CN109734387A (zh) * 2019-02-20 2019-05-10 张文中 一种抗折竹浆水泥板的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103102125B (zh) 一种机制砂水下抗分散混凝土及其制备方法
CN104129960B (zh) 一种聚丙烯纤维珊瑚混凝土及其制备方法
CN106587783B (zh) 利用废弃物制备混凝土材料的方法
CN102849999B (zh) 吸水树脂混凝土及其制备方法
CN105541210B (zh) 一种氧化石墨烯混凝土
CN110372298A (zh) 一种高强珊瑚混凝土的制备方法
CN101767960A (zh) 一种再生混凝土粗骨料改性处理方法
CN101798207A (zh) 一种有磷渣粉的预拌混凝土
CN101708985A (zh) 海工用快硬早强水泥基复合材料
CN105601135A (zh) 一种利用赤泥和粉煤灰制备地质聚合物材料的方法
CN108191357A (zh) 一种增强c30粉煤灰陶粒混凝土及其制备方法
CN108314390A (zh) 一种废旧轮胎橡胶再生混凝土及其制备方法
CN105837109A (zh) 一种高强度耐腐蚀的混凝土材料及其应用
CN113698143A (zh) 一种填充偏高岭土基地聚合物的半柔性沥青混合料及其制备方法
CN107602013B (zh) 膨润土水泥基复合材料及其制备方法
CN112960949A (zh) 一种高性能纤维混凝土及其制备方法
CN108358557A (zh) 一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法
CN108298915A (zh) 一种含有玻璃钢回收纤维的外墙抹面抗裂砂浆及其制备方法
CN107162526A (zh) 一种抗渗活性粉末混凝土及其制备方法
CN110937868A (zh) 一种混杂纤维自密实混凝土及其制备方法
CN102690090A (zh) 一种掺水泥改质剂的混凝土及其制备方法
ul Haq et al. Use of Wheat Straw Ash as Cement Replacement Material in Concrete
CN105252644A (zh) 基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺
CN105198321A (zh) 混凝土及制备方法
CN113024182A (zh) 一种高韧高粘结性c80强度的纤维混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180803