CN112456869A - 一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法 - Google Patents
一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112456869A CN112456869A CN202011276465.1A CN202011276465A CN112456869A CN 112456869 A CN112456869 A CN 112456869A CN 202011276465 A CN202011276465 A CN 202011276465A CN 112456869 A CN112456869 A CN 112456869A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene oxide
- accounts
- cement mortar
- gel material
- cellulose
- 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
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
-
- 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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/022—Carbon
- C04B14/024—Graphite
-
- 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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/10—Clay
- C04B14/102—Attapulgite clay
-
- 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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/10—Clay
- C04B14/106—Kaolin
-
- 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
-
- 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
-
- 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/146—Silica fume
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
-
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/302—Water reducers
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/2038—Resistance against physical degradation
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法，属于建筑新材料领域，所述高抗折水泥砂浆，包括凝胶材料、矿物掺和料、河沙、添加剂，其中胶凝材料由普通水泥、超细粉煤灰、矿渣和硅灰组成，所述矿物掺和料由超细粉煤灰、矿渣、硅灰组成，所述矿物掺和料占胶凝材料总重量的30%，所述添加剂由氧化石墨烯分散液、煅烧纳米粘土粒子和减水剂组成，氧化石墨烯重量占胶凝材料总重量的0.01~0.05%，煅烧纳米粘土粒子重量占胶凝材料总重量的0.6~3%。本发明的高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，具有高抗折强度，且长期性能稳定，适用于对抗折强度要求较高的工程部位。
Description
技术领域
本发明属于建筑新材料领域，具体涉及一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法。
背景技术
水泥自从19世纪初被发明以来，与砂、石和水等材料牢固地胶结在一起形成水泥基材料，由于其材料来源广泛，价格低廉、施工简单等原因，在世界范围内被广泛采用。水泥基材料具有力学性能好，耐久性能高等特点，其中以混凝土为代表的水泥基材料目前是土木工程领域使用最广泛的一种材料。
随着国内基础工程建设的长期开展，混凝土结构的耐久性问题逐渐凸显出来，水泥混凝土路面和桥面在车辆荷载反复作用下，常常出现纵横向裂缝，使混凝土结构普遍出现早期开裂现象；PHC管桩施工中，由于受到冲击荷载作用，致使桩头开裂破坏，这主要是由于水泥基材料的脆性缺陷导致的。普通水泥基材料具有较差的抗折和抗拉性能，从而极大限制了它们的实际应用。因此，对具有冲击荷载，动力荷载和特殊承载部位，对水泥基材料的抗折提出了更高的要求。
因此，设计具有高抗折性能的水泥基材料，对其工程应用具有重要意义。
发明内容
本发明针对普通水泥砂浆的上述缺陷，提出了一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案为：一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法，其特征在于：所述高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，包括凝胶材料和添加剂，其中胶凝材料由普通水泥、超细粉煤灰、矿渣和硅灰组成，其中普通水泥用量占胶凝材料总重量的70%，矿物掺和料：超细粉煤灰、矿渣、硅灰占胶凝材料总重量的30%，其中超细粉煤灰掺量5-15%，矿渣掺量占10~20%，硅灰掺量占5~10%。胶凝材料与河砂的质量比为1:1.2~1:2.0。添加剂由氧化石墨烯分散液、煅烧纳米粘土粒子和减水剂组成。其中氧化石墨烯重量占胶凝材料总重量的0.01~0.05%，煅烧纳米粘土粒子重量占胶凝材料总重量的0.6~3%，减水剂重量占胶凝材料总重量的1~2.5%，纤维素重量占胶凝材料总重量的0.3~0.9%。
本发明所述氧化石墨烯的制备方法为采用改进Hummers法对石墨进行氧化，将石墨粉、NaNO3粉末与浓硫酸、磷酸在冰浴搅拌均匀，加入KMnO4持续搅拌；再将溶液在40℃水浴中持续搅拌，加入蒸馏水升温继续搅拌，冷却至室温加入H2O2，对产物进行离心洗涤、沉淀，得到的氧化石墨烯，其厚度为3.4~6nm，片层直径10~50μm，比表面积100~300m2/g。
本发明所述煅烧纳米粘土粒子为煅烧高岭土或煅烧纳米凹凸棒粒子，平均粒径为30~600nm，平均片层厚度为25~50nm。
本发明所述超细粉煤灰，粒径10~44μm，硅灰细度小于1μm的占80％以上，平均粒径为0.3μm，矿渣规格S95级。
本发明所述减水剂为聚羧酸减水剂。
本发明所述砂为河砂，河砂的粒径为0.1~4.75mm，细度模数为2.1~2.6。
本发明所述纤维素为微晶纤维素、羟乙基纤维素、纤维素纳米纤维或纤维素纳米晶中的一种。
本发明所述的高抗折氧化石墨烯水泥砂浆的制备方法，其特征在于：首先将氧化石墨烯与蒸馏水相混合，通过细胞破碎机分散30分钟，制备氧化石墨烯分散液，将氧化石墨烯分散液与减水剂混合并通过机械搅拌均匀，然后将普通水泥、河砂、超细粉煤灰、硅灰、矿渣，煅烧纳米粘土粒子、纤维素与水在砂浆搅拌机中慢速搅拌2min，最后将氧化石墨烯与减水剂混合液倒入砂浆搅拌机中继续搅拌5分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1. 本发明的高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，采用高性聚羧酸减水剂，能够控制水泥基材料使用较低的水灰比，保证水化产物的致密，提高水泥基材料的抗折强度；
2.本发明的煅烧纳米粘土粒子和超细粉煤灰、矿渣和硅灰具有良好的填充效应和反应活性，明显提高修补砂浆的力学性能和和致密度，既能保证施工性能，也满足了减少自身收缩变形的要求，在修补工程中有着广阔的应用前景。
3. 本发明采用的氧化石墨烯能有效改善修补砂浆基体的微结构，使水泥砂浆的水化晶体互相缠绕、交织形成规整有序的多面体状微结构，从而提高修补砂浆的抗折强度。
4.本发明的高抗折氧化石墨烯水泥砂浆抗折强度高，与水泥基体相容性好，适合大规模推广使用。
具体实施方式
下面对本发明的实施例做详细说明：本实施例在本发明技术方案为前提下进行实施，给出详细的实施方式和具体操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法，其特征在于：所述高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，包括凝胶材料和添加剂，其中胶凝材料由普通水泥、超细粉煤灰、矿渣和硅灰组成，其中普通水泥用量占胶凝材料总重量的70%，矿物掺和料：超细粉煤灰、矿渣、硅灰占胶凝材料总重量的30%，其中超细粉煤灰掺量5-15%，矿渣掺量占10~20%，硅灰掺量占5~10%。胶凝材料与河砂的质量比为1:1.2~1:2.0。添加剂由氧化石墨烯分散液、煅烧纳米粘土粒子和减水剂组成。其中氧化石墨烯重量占胶凝材料总重量的0.01~0.05%，煅烧纳米粘土粒子重量占胶凝材料总重量的0.6~3%，减水剂重量占胶凝材料总重量的1~2.5%，纤维素重量占胶凝材料总重量的0.3~0.9%。
制备方法：首先将氧化石墨烯与蒸馏水相混合，通过细胞破碎机分散30分钟，制备氧化石墨烯分散液，将氧化石墨烯分散液与减水剂混合并通过机械搅拌均匀，然后将普通水泥、河砂、超细粉煤灰、硅灰、矿渣，煅烧纳米粘土粒子、纤维素与20%的水在砂浆搅拌机中慢速搅拌2min，最后将氧化石墨烯、减水剂与剩余80%的水倒入砂浆搅拌机中继续搅拌5分钟。
所述煅烧纳米粘土粒子为煅烧高岭土或煅烧纳米凹凸棒粒子，平均粒径为30~600nm，平均片层厚度为25~50nm。
所述氧化石墨烯的制备方法为采用改进Hummers法对石墨进行氧化，将石墨粉、NaNO3粉末与浓硫酸、磷酸在冰浴搅拌均匀，加入KMnO4持续搅拌；再将溶液在40℃水浴中持续搅拌，加入蒸馏水升温继续搅拌，冷却至室温加入H2O2，对产物进行离心洗涤、沉淀，得到的氧化石墨烯，其厚度为3.4~6nm，片层直径10~50μm，比表面积100~300m2/g。
所述超细粉煤灰，粒径10~44μm，硅灰细度小于1μm的占80％以上，平均粒径为0.3μm，矿渣规格S95级。
所述减水剂为聚羧酸减水剂。
所述砂为河砂，河砂的粒径为0.1~4.75mm，细度模数为2.1~2.6。
所述纤维素为微晶纤维素、羟乙基纤维素、纤维素纳米纤维或纤维素纳米晶中的一种。
表1试验所用的砂浆配比
| 水泥/kg | 超细粉煤灰/kg | 矿渣/kg | 硅灰/kg | 砂/kg | 纳米粘土/kg | 氧化石墨烯/kg | 纤维素/kg | 减水剂/kg | 水/kg |
| 455 | 10 | 175 | 10 | 975 | 4 | 0.07 | 2 | 2 | 163 |
实验测定，本实施例制备的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆性能如下：3d抗折强度达7.56MPa，28d抗压强度13.35MPa。
实施例2
一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法，其特征在于：所述高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，包括凝胶材料和添加剂，其中胶凝材料由普通水泥、超细粉煤灰、矿渣和硅灰组成，其中普通水泥用量占胶凝材料总重量的70%，矿物掺和料：超细粉煤灰、矿渣、硅灰占胶凝材料总重量的30%，其中超细粉煤灰掺量5-15%，矿渣掺量占10~20%，硅灰掺量占5~10%。胶凝材料与河砂的质量比为1:1.2~1:2.0。添加剂由氧化石墨烯分散液、煅烧纳米粘土粒子和减水剂组成。其中氧化石墨烯重量占胶凝材料总重量的0.01~0.05%，煅烧纳米粘土粒子重量占胶凝材料总重量的0.6~3%，减水剂重量占胶凝材料总重量的1~2.5%，纤维素重量占胶凝材料总重量的0.3~0.9%。
制备方法：首先将氧化石墨烯与蒸馏水相混合，通过细胞破碎机分散30分钟，制备氧化石墨烯分散液，将氧化石墨烯分散液与减水剂混合并通过机械搅拌均匀，然后将普通水泥、河砂、超细粉煤灰、硅灰、矿渣，煅烧纳米粘土粒子、纤维素与20%的水在砂浆搅拌机中慢速搅拌2min，最后将氧化石墨烯、减水剂与剩余80%的水倒入砂浆搅拌机中继续搅拌5分钟。
所述煅烧纳米粘土粒子为煅烧高岭土或煅烧纳米凹凸棒粒子，平均粒径为30~600nm，平均片层厚度为25~50nm。
所述氧化石墨烯的制备方法为采用改进Hummers法对石墨进行氧化，将石墨粉、NaNO3粉末与浓硫酸、磷酸在冰浴搅拌均匀，加入KMnO4持续搅拌；再将溶液在40℃水浴中持续搅拌，加入蒸馏水升温继续搅拌，冷却至室温加入H2O2，对产物进行离心洗涤、沉淀，得到的氧化石墨烯，其厚度为3.4~6nm，片层直径10~50μm，比表面积100~300m2/g。
所述超细粉煤灰，粒径10~44μm，硅灰细度小于1μm的占80％以上，平均粒径为0.3μm，矿渣规格S95级。
所述减水剂为聚羧酸减水剂。
所述砂为河砂，河砂的粒径为0.1~4.75mm，细度模数为2.1~2.6。
所述纤维素为微晶纤维素、羟乙基纤维素、纤维素纳米纤维或纤维素纳米晶中的一种。
表2试验所用的砂浆配比
| 水泥/kg | 超细粉煤灰/kg | 矿渣/kg | 硅灰/kg | 砂/kg | 纳米粘土/kg | 氧化石墨烯/kg | 纤维素/kg | 减水剂/kg | 水/kg |
| 455 | 20 | 159 | 16 | 975 | 7 | 0.2 | 3 | 1.5 | 163 |
实验测定，本实施例制备的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆性能如下：3d抗折强度达8.96MPa，28d抗压强度15.68MPa。
实施例3（对比例）
一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法，所述高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，包括凝胶材料和添加剂，其中胶凝材料由普通水泥、超细粉煤灰、矿渣和硅灰组成，其中普通水泥用量占胶凝材料总重量的70%，矿物掺和料：超细粉煤灰、矿渣、硅灰占胶凝材料总重量的30%，其中超细粉煤灰掺量5-15%，矿渣掺量占10~20%，硅灰掺量占5~10%。胶凝材料与河砂的质量比为1:1.2~1:2.0。添加剂由煅烧纳米粘土粒子和减水剂组成。其中，煅烧纳米粘土粒子重量占胶凝材料总重量的0.6~3%，减水剂重量占胶凝材料总重量的1~2.5%，纤维素重量占胶凝材料总重量的0.3~0.9%。
制备方法：首先将普通水泥、河砂、超细粉煤灰、硅灰、矿渣，煅烧纳米粘土粒子、纤维素与20%水在砂浆搅拌机中慢速搅拌2min，最后将减水剂与剩余80%的水倒入砂浆搅拌机中继续搅拌5分钟。
所述煅烧纳米粘土粒子为煅烧高岭土或煅烧纳米凹凸棒粒子，平均粒径为30~600nm，平均片层厚度为25~50nm。
所述氧化石墨烯的制备方法为采用改进Hummers法对石墨进行氧化，将石墨粉、NaNO3粉末与浓硫酸、磷酸在冰浴搅拌均匀，加入KMnO4持续搅拌；再将溶液在40℃水浴中持续搅拌，加入蒸馏水升温继续搅拌，冷却至室温加入H2O2，对产物进行离心洗涤、沉淀，得到的氧化石墨烯，其厚度为3.4~6nm，片层直径10~50μm，比表面积100~300m2/g。
所述超细粉煤灰，粒径10~44μm，硅灰细度小于1μm的占80％以上，平均粒径为0.3μm，矿渣规格S95级。
所述减水剂为聚羧酸减水剂。
所述砂为河砂，河砂的粒径为0.1~4.75mm，细度模数为2.1~2.6。
所述纤维素为微晶纤维素、羟乙基纤维素、纤维素纳米纤维或纤维素纳米晶中的一种。
表1试验所用的砂浆配比
| 水泥/kg | 超细粉煤灰/kg | 矿渣/kg | 硅灰/kg | 砂/kg | 纳米粘土/kg | 氧化石墨烯/kg | 纤维素/kg | 减水剂/kg | 水/kg |
| 455 | 29 | 146 | 20 | 975 | 20 | 0.3 | 3 | 2.5 | 163 |
实验测定，本实施例制备的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆性能如下：3d抗折强度达4.26MPa，28d抗压强度10.26Mpa。
Claims (8)
1.一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，其特征在于：所述高抗折水泥砂浆，包括凝胶材料、矿物掺和料、河砂、添加剂，其中胶凝材料由普通水泥、超细粉煤灰、矿渣和硅灰组成，其中普通水泥用量占胶凝材料总重量的70%，所述矿物掺和料由超细粉煤灰、矿渣、硅灰组成，所述矿物掺和料占胶凝材料总重量的30%，其中超细粉煤灰掺量5-15%，矿渣掺量占10~20%，硅灰掺量占5~10%，胶凝材料与河砂的质量比为1:1.2~1:2.0，所述添加剂由氧化石墨烯分散液、煅烧纳米粘土粒子和减水剂组成，其中氧化石墨烯重量占胶凝材料总重量的0.01~0.05%，煅烧纳米粘土粒子重量占胶凝材料总重量的0.6~3%，减水剂重量占胶凝材料总重量的1~2.5%，纤维素重量占胶凝材料总重量的0.3~0.9。
2.根据权利要求1所述的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，其特征在于：所述煅烧纳米粘土粒子为煅烧高岭土或煅烧纳米凹凸棒粒子，平均粒径为30~600nm，平均片层厚度为25~50nm。
3.根据权利要求1所述的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，其特征在于：所述氧化石墨烯的制备方法为采用改进Hummers法对石墨进行氧化，将石墨粉、NaNO3粉末与浓硫酸、磷酸在冰浴搅拌均匀，加入KMnO4持续搅拌；再将溶液在40℃水浴中持续搅拌，加入蒸馏水升温继续搅拌，冷却至室温加入H2O2，对产物进行离心洗涤、沉淀，得到的氧化石墨烯，其厚度为3.4~6nm，片层直径10~50μm，比表面积100~300m2/g。
4.根据权利要求1所述的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，其特征在于：所述超细粉煤灰，粒径10~44μm，硅灰细度小于1μm的占80％以上，平均粒径为0.3μm，矿渣规格S95级。
5.根据权利要求1所述的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂。
6.根据权利要求1所述的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，其特征在于：所述河砂的粒径为0.1~4.75mm，细度模数为2.1~2.6。
7.根据权利要求1所述的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆，其特征在于：所述纤维素为微晶纤维素、羟乙基纤维素、纤维素纳米纤维或纤维素纳米晶中的一种。
8.权利要求1所述的一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆的制备方法，其特征在于：首先将氧化石墨烯与蒸馏水相混合，通过细胞破碎机分散30分钟，制备氧化石墨烯分散液，将氧化石墨烯分散液与减水剂混合并通过机械搅拌均匀，然后将普通水泥、河砂、超细粉煤灰、硅灰、矿渣，煅烧纳米粘土粒子、纤维素与水在砂浆搅拌机中慢速搅拌2min，最后将氧化石墨烯与减水剂混合液倒入砂浆搅拌机中继续搅拌5分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011276465.1A CN112456869A (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011276465.1A CN112456869A (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112456869A true CN112456869A (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=74837509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011276465.1A Pending CN112456869A (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种高抗折氧化石墨烯水泥砂浆及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112456869A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013096990A1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | Monash University | Graphene oxide reinforced cement and concrete |
| CN103319129A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-25 | 东南大学 | 一种生态纳米颗粒增强水泥基复合材料及其制备方法 |
| CN104496337A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-04-08 | 大连海事大学 | 纳米粘土改性纤维水泥砂浆及其制备方法 |
| CN107117913A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-09-01 | 安徽梦谷纤维材料科技有限公司 | 一种低干缩率的饰面砂浆 |
| CN108117333A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-05 | 佛山科学技术学院 | 一种高抗折强度氧化石墨烯砂浆及其制备方法 |
| CN110746158A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-04 | 华南理工大学 | 制备无机人造石的高抗折强度水泥砂浆及制备方法与应用 |
-
2020
- 2020-11-16 CN CN202011276465.1A patent/CN112456869A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013096990A1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | Monash University | Graphene oxide reinforced cement and concrete |
| CN103319129A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-25 | 东南大学 | 一种生态纳米颗粒增强水泥基复合材料及其制备方法 |
| CN104496337A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-04-08 | 大连海事大学 | 纳米粘土改性纤维水泥砂浆及其制备方法 |
| CN107117913A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-09-01 | 安徽梦谷纤维材料科技有限公司 | 一种低干缩率的饰面砂浆 |
| CN108117333A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-05 | 佛山科学技术学院 | 一种高抗折强度氧化石墨烯砂浆及其制备方法 |
| CN110746158A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-04 | 华南理工大学 | 制备无机人造石的高抗折强度水泥砂浆及制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 戴会生编著: "《混凝土搅拌站实用技术》", 31 August 2014, 中国建材工业出版社 * |
| 毕万利等: "《建筑材料》", 31 December 2002, 高等教育出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2022007063A1 (zh) | 一种滨海异型结构3d打印混凝土、加工工艺及应用 | |
| CN110683809A (zh) | 一种氧化石墨烯抗冲磨超高韧性混凝土及其制备方法和应用 | |
| Fu et al. | Effect of nanosilica and silica fume on the mechanical properties and microstructure of lightweight engineered cementitious composites | |
| CN110218045B (zh) | 一种抗裂性混凝土及其制备方法 | |
| CN112830811B (zh) | 一种轻质高强的地聚合物材料及其制备方法 | |
| CN111423180A (zh) | 一种高流动性环保型超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN114213094B (zh) | 一种再生陶瓷粉地聚合物修补砂浆及其制备方法 | |
| CN110790552A (zh) | 一种废弃砖再生超高韧性混合料及其制备方法和应用 | |
| CN112919864A (zh) | 一种再生骨料纤维增强喷射混凝土及制备方法 | |
| CN108298903A (zh) | 一种低成本氧化石墨烯混凝土及其制备方法 | |
| CN113480257A (zh) | 一种高抗折强度的超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN113060997A (zh) | 用于地铁疏散平台的rpc盖板及其制备方法 | |
| CN113968697A (zh) | 一种可用于加气混凝土的干粉界面处理剂及其制备方法 | |
| CN112551953A (zh) | 一种粉煤灰基地聚合物砂浆修补材料及其制备方法 | |
| CN113603368A (zh) | 一种膨胀纤维抗裂防水剂用改性玄武岩纤维的制备方法 | |
| Zeng et al. | Characterization of mechanical behavior and mechanism of hybrid fiber reinforced cementitious composites after exposure to high temperatures | |
| CN113912374B (zh) | 粉末3d打印高强高韧性水泥基材料及其制备方法 | |
| Pei et al. | Behavior and design of nano/micro-scale carbon modified multifunctional cementitious composites | |
| Cheng et al. | Investigation of the effects of styrene acrylate emulsion and vinyl acetate ethylene copolymer emulsion on the performance and microstructure of mortar | |
| CN113968702A (zh) | 一种纤维和聚合物复合改性水泥基修补砂浆及其制备方法 | |
| Liu et al. | The printable and hardened properties of nano-calcium carbonate with modified polypropylene fibers for cement-based 3D printing | |
| CN113636802A (zh) | 一种超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN113004001A (zh) | 超流态免蒸养超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN112456927A (zh) | 一种氧化石墨烯/聚合物改性水泥基修补砂浆及其制备方法 | |
| CN112250363A (zh) | 一种高韧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 |
Application publication date: 20210309 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |