[0022]
阳023]本发明所述的水泥为普通娃酸盐水泥，粉煤灰为二级粉煤灰；所述的聚合物是下 苯乳液，其固含量> 48%，抑值：9. 0-10. 0,粘度15-60mPa ? S ;所述的氧化石墨締的制备 方法包括有W下步骤：1)按质量分数，将100份浓硫酸加入到=口瓶中，在磁力转子的揽拌 下，缓慢加入10份鱗片石墨、5份过氧化钟、5份五氧化二憐，控制体系溫度低于5°C ;然后， 缓慢加热到80°C，并反应2小时；再缓慢降到室溫，用去离子水洗涂、过滤，直到抑值接近 7,在室溫下自然风干即可得到预氧化石墨；2)按质量分数，取步骤1)制得的预氧化石墨5 份，加入到150份浓硫酸中，再缓慢加入2份硝酸钢和25份高儘酸钟，控制体系溫度低于 5°C ;将溫度升到35°C，反应5个小时，缓慢加入1000份去离子水，再反应30min，滴加双氧 水，直到无气泡产生；然后，趁热抽滤，用稀盐酸洗涂两次，再用去离子水多次洗涂，直到抑 值接近7,超声振荡比，离屯、5min，取上清液，得到氧化石墨締分散液，或者在60°C下真空烘 干得到固体氧化石墨締；所述的氧化石墨締的层数为1-5层；所述的聚乙締醇纤维的性能 参数为：抗拉强度l〇92MPa、弹性模量39. 12GPa、直径0. 039mm、长度12mm。
[0024] W上各实施例均按照如下步骤的顺序进行混合制备：
[00巧]根据所述方法制备2mg/ml的氧化石墨締，备用；按比例称量的水泥、石英砂、粉煤 灰，倒入揽拌锅中揽拌均匀；揽拌均匀后，按比例称量减水剂、消泡剂和减缩剂，添加到氧化 石墨締的溶液中超声振荡2min，最后，称取相应的聚合物，添加到上述的混合液中揽拌均 匀，再加入到拌锅中揽拌；依据配合比加入相应质量的聚乙締醇纤维到拌锅中快速揽拌，直 至纤维分散均匀。调控揽拌的时间，至水泥砂浆的跳桌流动度达到190mm W上。即完成水 泥基复合材料的制备。
[0026]测试AU A2、A3、A4 W及普通PVA-ECC (水泥80份，粉煤灰80份，石英砂140份， 水39份，聚簇酸减水剂0. 8份）的收缩性和抗折强度，分别见图1和图2。根据图1可知，
【主权项】
1. 一种氧化石墨烯改性水泥基复合材料，其为氧化石墨稀、聚乙烯醇纤维（PVA)、水 泥、粉煤灰、水、石英砂、聚羧酸减水剂、减缩剂、聚合物和消泡剂按一定比例混合而成，其中 水泥：60-100份，粉煤灰：40-100份，石英砂：140-210份，水：18-50份，聚合物：10-30份； 氧化石墨烯、聚羧酸减水剂、聚乙烯醇纤维、减缩剂和消泡剂分别占水泥和粉煤灰总质量的 0· 02-0. 1%、0· 2-0. 6%、1-5%、0· 5-2%和 0· 3-2%。2. 根据权利要求1所述的氧化石墨烯改性水泥基复合材料，其特征在于：所述的水泥 为普通硅酸盐水泥，粉煤灰为二级粉煤灰。3. 根据权利要求1所述的氧化石墨烯改性水泥基复合材料，其特征在于：所述的聚合 物是丁苯乳液，其固含量彡48%，？!1值：9.0-10.0，粘度15-601^3*3。4. 根据权利要求1所述的氧化石墨烯改性水泥基复合材料，其特征在于：所述的氧化 石墨烯的层数为1-5层。5. 根据权利要求4所述的氧化石墨烯改性水泥基复合材料，其特征在于：所述的氧化 石墨烯的制备方法包括有以下步骤： 1) 按质量分数，将100份浓硫酸加入到三口瓶中，在磁力转子的搅拌下，缓慢加入10份 鳞片石墨、5份过氧化钾、5份五氧化二磷，控制体系温度低于5°C;然后，缓慢加热到80°C， 并反应2小时；再缓慢降到室温，用去离子水洗涤、过滤，直到pH值接近7,在室温下自然风 干即可得到预氧化石墨； 2) 按质量分数，取步骤1)制得的预氧化石墨5份，加入到150份浓硫酸中，再缓慢加 入2份硝酸钠和25份高锰酸钾，控制体系温度低于5°C;将温度升到35°C，反应5个小时， 缓慢加入1000份去离子水，再反应30min，滴加双氧水，直到无气泡产生；然后，趁热抽滤， 用稀盐酸洗涤两次，再用去离子水多次洗涤，直到pH值接近7,超声振荡lh，离心5min，取上 清液，得到氧化石墨烯分散液，或者在60°C下真空烘干得到固体氧化石墨烯。6. 根据权利要求1所述的氧化石墨烯改性水泥基复合材料，其特征在于：所述的聚乙 烯醇纤维的性能参数为：抗拉强度1092MPa、弹性模量39. 12GPa、直径0. 039mm、长度12mm。7. 权利要求1所述的氧化石墨烯改性水泥基复合材料的制备方法，包括有以下步骤： 取2mg/ml的氧化石墨烯，备用；按比例称量水泥、石英砂、粉煤灰，倒入搅拌锅中搅拌均匀； 搅拌均匀后，按比例称量减水剂、消泡剂和减缩剂，添加到氧化石墨烯的溶液中超声振荡 2min，最后，称取相应的聚合物，添加到上述的混合液中搅拌均匀，再加入到拌锅中搅拌；依 据配合比加入相应质量的聚乙烯醇纤维到拌锅中快速搅拌，直至聚乙烯醇纤维分散均匀； 调控搅拌的时间，至水泥砂浆的跳桌流动度达到190mm以上；即可，其中水泥：60-100份， 粉煤灰：40-100份，石英砂：140-210份，水：18-50份，聚合物：10-30份；氧化石墨烯、聚 羧酸减水剂、聚乙烯醇纤维、减缩剂和消泡剂分别占水泥和粉煤灰总质量的〇. 02-0. 1%、 0· 2-0. 6%、1-5%、0· 5-2%和 0· 3-2%。
【专利摘要】本发明涉及氧化石墨烯改性水泥基复合材料及其制备方法，其为氧化石墨烯、聚乙烯醇纤维(PVA)、水泥、粉煤灰、水、石英砂、聚羧酸减水剂、减缩剂、聚合物和消泡剂按一定比例混合而成。与现有的技术比较，本发明具有以下优势：本发明较普通的ECC材料具有更高的抗压强度和抗折强度、低收缩、高韧性、高延展性等优点，特别适合于复杂轮廓外形的建筑结构的修复和加固。
【IPC分类】C04B28/04, C04B111/72, C04B14/02
【公开号】CN105294027
【申请号】CN201510890529
【发明人】李相国, 徐朋辉, 刘卓霖, 王冠东, 杨蓉, 笪俊伟, 蒋文广, 任钊锋
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年12月4日