CN110642546A - 一种石墨烯加气混凝土添加物及其制备方法和一种石墨烯加气混凝土 - Google Patents

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    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C01B32/194—After-treatment

Abstract

本发明公开了一种石墨烯加气混凝土添加物的制备方法，包括以下步骤：S1,将石墨烯基物质在水中进行乳化，得到乳化液；S2，将乳化液二次分散；S3，将被震荡的乳化液进行加热。本发明同时公开了一种石墨烯加气混凝土添加物，和一种石墨烯加气混凝土。该加气混凝土具有低干密度，高强度的特点。

Description

一种石墨烯加气混凝土添加物及其制备方法和一种石墨烯加 气混凝土
技术领域
本发明属于混凝土材料技术领域，特别涉及一种石墨烯加气混凝土添加物及其制备方法和一种石墨烯加气混凝土。
背景技术
加气混凝土具有强度高，质量轻，保温隔热的特点，在我国运用广泛。这带来了从业人员对于更高强度，更低密度的加气混凝土的孜孜不倦的追求。传统的增加加气混凝土的强度会带来密度的增加，同时增加成本。
石墨烯作为一种万众瞩目的新材料，具有强度高，密度轻等特性，但是石墨烯的常见单质为粉状，且操作过程中容易随空气扩散，导致难以将其优良特性引入建筑材料中。
发明内容
基于以上的现有技术问题，本发明的目的在于提供一种石墨烯加气混凝土添加物及其制备方法，该添加物能够增加加气混凝土的强度，也可以在保证相同的强度的情况下，降低加气混凝土的干密度。
提供一种石墨烯加气混凝土添加物：包括以下步骤：
S1,将石墨烯基物质在水中进行乳化，得到乳化液；
S2，将乳化液二次分散；
S3，将被震荡的乳化液进行加热。
在其中一个实施例中，在S1中，所述的石墨烯为石墨烯，氧化石墨烯，羧基化石墨烯，羟基化石墨烯中一种或者一种以上的混合物。
在其中一个实施例中，在S2中，所述的二次分散包括超声分散，搅拌分散中得一种或者多种操作。
在其中一个实施例中，在S3中，所述的加热方法为使用烘箱加热。
在其中一个实施例中，在S3中，所述的加热方法加热温度为100-200摄氏度，加热时间为30min-120min。
在其中一个实施例中，所述的乳化时间不低于15分钟。
在其中一个实施例中，所述的乳化操作其线速度为15m/s-60m/s。
本发明还提供一种石墨烯加气混凝土，包含前文所述任何一种石墨烯加气添加物，该加气混凝土具有强度高，干密度低的特点。
附图说明
图1为本实施例的工艺流程图。
本发明的实施方法
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1,本发明的目的在于提供一种石墨烯加气混凝土添加物的制备方法,包含以下步骤：
S1，将石墨烯基物质在水中进行乳化，得到乳化液。乳化时间不低于15分钟，线速度为15m/s-60m/s。S1的目的是将石墨烯基物质更好的分散在水中。如果原料是已经充分分散的氧化石墨烯，羟基化石墨烯等物质的水溶液，则乳化时间不需要过长，但是，如果使用的石墨烯基物质是不溶于水的石墨烯，则需要比较长的乳化时间，确保石墨烯较均匀的分散在整个体系中。
S2，将乳化液二次分散，分散优选使用超声分散。将乳化液二次分散有两个目的，一方面是避免氧化石墨烯等物质二次团聚，这一步可以通过简单搅拌达到，另外一方面，通过使用超声分散，也可以进一步控制石墨烯的片层大小。
S3，将被震荡的乳化液在烘箱中进行加热。加热的目的是为了更顺利的可以将添加剂加入到混凝土中，在实验过程中，经过二次熟化的石墨烯加气混凝土添加物添加到混凝土中更不容易团聚，相对而言，得到的石墨烯加气混凝土的强度更高。加热温度为100-200摄氏度，加热时间为30min-120min。
之后，得到的石墨烯加气混凝土添加物就即可以作为一个额外的成分，在常规加气混凝土的制备流程中添加在加气混凝土之中。优选的，可以在初凝之前加入。优选的，加入添加物的质量占加气混凝土总重的千分之一到千分之二。一方面，本添加物可以增加加气混凝土的强度，另外一方面，当强度没有额外的要求时，使用者可以通过加入该添加物，节省物料成本的同时，降低干密度。
实施例
将10g石墨烯放在水中进行乳化，乳化线速度为20m/s，乳化1h，之后超声分散20min，之后烘箱加热60min，加热温度为150摄氏度。得到样品记作样品A。
将5g石墨烯和5g氧化石墨烯放在水中进行乳化，乳化线速度为15m/s，乳化30min，之后超声分散50min，之后烘箱加热30min，加热温度为200摄氏度。得到样品记作样品B。
取500g水，记作对照C。
之后，使用常见的加气混凝土生产流程，在浆料搅拌之前，额外加入样品A,样品B,和对照C，得到加气混凝土。重复四次，测量干密度，绝干强度：
绝干强度(MPa) 样品A 样品B 对照C
混凝土批次1 A2.5 A3.0 A2.0
混凝土批次2 A3.0 A3.0 A2.5
混凝土批次3 A2.5 A3.5 A2.0
混凝土批次4 A3.0 A3.0 A2.5
Figure BDA0002248127350000041
可以看出，加入石墨烯混凝土添加物可以显著提升加气混凝土的绝干强度，也可以在一定程度上降低相同绝干强度等级的加气混凝土的干密度。

Claims (8)

1.一种石墨烯加气混凝土添加物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1,将石墨烯基物质在水中进行乳化，得到乳化液；
S2，将乳化液二次分散；
S3，将被震荡的乳化液进行加热。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在S1中，所述的石墨烯为石墨烯，氧化石墨烯，羧基化石墨烯，羟基化石墨烯中一种或者一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在S2中，所述的二次分散包括超声分散，搅拌分散中得一种或者多种操作。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在S3中，所述的加热方法为使用烘箱加热。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在S3中，所述的加热方法加热温度为100-200摄氏度,加热时间为30min-120min。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述的乳化时间不低于15分钟。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的乳化操作其线速度为15m/s-60m/s。
8.一种石墨烯加气混凝土，其特征在于，所述的石墨烯加气混凝土包含由权利要求6中任意一种方法制备而成的石墨烯添加物。
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