一种抗硫酸盐侵蚀的石墨烯混凝土复合材料及其制备方法与流程

文档序号:12580353阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯改性的玻璃纤维的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

1)玻璃纤维预处理

将水和玻璃纤维混合,加入碱溶液调节pH值调节至8.0-9.0,分散均匀后,过滤出玻璃纤维,干燥后待用;

2)用步骤1)得到的预处理玻璃纤维添加到pH为6-7、含有活性剂的石墨烯分散液中,分散均匀,得到石墨烯改性的玻璃纤维分散液,过滤得到石墨烯改性的玻璃纤维。

2.根据权利要求1所述的石墨烯改性的玻璃纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述调节pH值的碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液或二者的混合溶液;

优选地,所述分散工艺采用超声分散60min~120min,功率300W;

优选地,所述过滤工艺采用抽滤;

优选地,所述干燥工艺采用将玻璃纤维置于干燥箱中以80~105℃的温度烘干至恒重。

3.根据权利要求1所述的石墨烯改性的玻璃纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中,所述预处理后的玻璃纤维与石墨烯分散液的比例为(50~150)g:(50~500)ml,进一步优选为100g:500ml;

所述石墨烯分散液的分散溶剂为水或乙醇或二者的混合液;

优选地,所述活性剂采用泰格助剂TEC6300和/或TEC7200,优选为TEC6300;

优选地,所述石墨烯分散液中,石墨烯:分散溶剂为1g:(100-500)mL,优选为1g:500mL;

优选地,所述石墨烯分散液中的活性剂浓度为0.1wt%~0.5wt%,优选0.1wt%;

优选地,所术分散工艺采用超声分散60~120min,功率300W;

优选地,所述过滤工艺采用抽滤;

优选地,将过滤得到的石墨烯改性的玻璃纤维置于干燥箱中以80~105℃的温度烘干至恒重。

4.根据权利要求2所述的石墨烯改性的玻璃纤维的制备方法,其特征在于:所述石墨烯分散液按照如下方法制备而成:

将石墨烯加入到溶剂中,边搅拌边加入活性剂,再分散均匀,用酸溶液调节pH至6-7,即可;

优选地,所述调节pH值的酸溶液为盐酸溶液或冰醋酸溶液或二者的混合溶液;

优选地,所述分散工艺采用超声分散40min~80min、功率300W,优选超声分散60min。

5.一种抗硫酸盐侵蚀的石墨烯混凝土复合材料,其特征在于:包括如下组分:

水泥120~280kg/m3,粉煤灰40~50kg/m3,硅灰40~80kg/m3,粗骨料450~900kg/m3,砂60~130kg/m3,纳米二氧化硅15~60kg/m3,石墨烯改性的玻璃纤维25~60kg/m3,减水剂0.5~8.0kg/m3,水100~180kg/m3

6.根据权利要求5所述的抗硫酸盐侵蚀的石墨烯混凝土的复合材料,其特征在于:包括如下组分:

水泥150~240kg/m3,粉煤灰45~50kg/m3,硅灰40~60kg/m3,粗骨料600~900kg/m3,砂70~120kg/m3,纳米二氧化硅20~50kg/m3,石墨烯改性的玻璃纤维30~50kg/m3,减水剂1~7.5kg/m3,水105~150kg/m3

7.根据权利要求6所述的抗硫酸盐侵蚀的石墨烯混凝土的复合材料,其特征在于:包括如下组分:

水泥225kg/m3,粉煤灰49kg/m3,硅灰60kg/m3,粗骨料900kg/m3,砂120kg/m3,纳米二氧化硅45kg/m3,石墨烯改性的玻璃纤维33kg/m3,减水剂2.7kg/m3,水120kg/m3

8.根据权利要求5-7任一项所述的抗硫酸盐侵蚀的石墨烯混凝土复合材料,其特征在于:所述水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥或52.5级普通硅酸盐水泥,优选采用42.5级普通硅酸盐水泥;

和/或,所述粉煤灰采用F类I级粉煤灰或F类II级粉煤灰或者二者的按(1-8):1的质量比的混合;优选采用F类I级粉煤灰和F类II级粉煤灰按6:1的质量比的混合;

和/或,所述粗骨料采用5-25mm或16-31.5mm连续级配碎石;优选的,所述粗骨料为5-25mm;

和/或,所述硅灰的粒径为0.5~1μm;

和/或,所述砂采用超细砂、细砂或中砂,优选细砂,进一步优选采用河砂;

和/或,所述纳米二氧化硅采用气相二氧化硅或沉积二氧化硅,优选采用气相二氧化硅;

和/或,所述的减水剂采用聚羧酸减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺高效减水剂,优选采用聚羧酸减水剂。

9.根据权利要求5-8任一项所述的抗硫酸盐侵蚀渗透的石墨烯混凝土复合材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

1)一混

将配比量的水泥、粉煤灰、硅灰、纳米二氧化硅和石墨烯改性的玻璃纤维于强制式搅拌机中搅拌均匀,形成胶凝材料;

2)二混

将步骤1)得到的胶凝材料与配比量的粗骨料、河砂搅拌均匀,再向胶凝材料中加入水和减水剂搅拌均匀。

10.根据权利要求9所述的抗硫酸盐侵蚀渗透的石墨烯混凝土复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,采用强制式搅拌机进行搅拌。

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