[发明专利]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

权利要求书

1.一种氧化石墨烯抗冲磨超高韧性混凝土，其原料包括以下质量份的组分：水泥700～800质量份，粉煤灰微珠150～200质量份，硅灰150～200质量份，机制砂900～1080质量份，亲水型橡胶颗粒23～50质量份，混杂纤维160～200质量份，减缩降粘型减水剂34.5～37.95质量份，氧化石墨烯0.005～0.01质量份，复合膨胀剂46～69质量份，水207～218.5质量份；

所述混杂纤维由质量比为6～8:1～2:1～2的镀铜平直钢纤维、多锚点钢纤维、PVA纤维组成。

2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯抗冲磨超高韧性混凝土，其特征在于：所述减缩降粘型减水剂由质量比为1:0.7～1.2的减缩型聚羧酸减水剂和降粘型聚羧酸减水剂混合而成。

3.根据权利要求1所述的氧化石墨烯抗冲磨超高韧性混凝土，其特征在于：

所述水泥为P·O42.5或P·O52.5；

所述粉煤灰微珠的比表面积≥1300m²/kg，28d活性指数≥90％，烧失量≤5.0％，需水量比≤90％；

所述硅灰的比表面积≥19500m²/kg，28d活性指数≥105％，其中的SiO₂质量含量≥90wt％；

所述机制砂的母岩强度≥100MPa，粒径为1～4.75mm连续级配，表观密度为2650～2980kg/m³，石粉含量为5wt％～8wt％，含泥量＜0.5wt％，压碎值为20％～25％，MB值＜1.40；

所述氧化石墨烯中单层氧化石墨烯质量含量≥90wt％；所述氧化石墨烯以分散液的形式掺入混凝土，分散液的分散相为去离子水，分散液的质量浓度≤3wt％。

4.根据权利要求1所述的氧化石墨烯抗冲磨超高韧性混凝土，其特征在于：所述亲水型橡胶颗粒为1～3mm连续级配，表观密度为1000～1200kg/m³。

5.根据权利要求4所述的氧化石墨烯抗冲磨超高韧性混凝土，其特征在于：所述亲水型橡胶颗粒由以下方法制备得到：

(1)将表面干净的橡胶颗粒浸入浓度为5wt％～20wt％的NaOH溶液中，20～50min后用清水冲洗至橡胶颗粒表面pH为中性，晾干备用；

(2)将步骤(1)处理过的橡胶颗粒浸入浓度为1wt％～5wt％的改性剂的乙醇溶液中，20～40min后，清洗，晾干，得到亲水型橡胶颗粒；所述改性剂同时具有亲水基团和亲油基团。

6.根据权利要求5所述的氧化石墨烯抗冲磨超高韧性混凝土，其特征在于：所述改性剂为kh570。

7.根据权利要求1所述的氧化石墨烯抗冲磨超高韧性混凝土，其特征在于：

所述镀铜平直钢纤维的公称长度为10～16mm，当量直径为0.18～0.35mm，断裂强度≥2000MPa，弹性模量为200～220GPa；

所述多锚点钢纤维的公称长度为23～29mm，当量直径为0.45～0.55mm，断裂强度≥1000MPa，弹性模量为210～230GPa；

所述PVA纤维的公称长度为10～12mm，当量直径为0.18～0.20mm，断裂强度≥950MPa，弹性模量≥15GPa，断裂伸长率为10％～15％，且无吸水性。

8.根据权利要求1所述的氧化石墨烯抗冲磨超高韧性混凝土，其特征在于：所述复合膨胀剂由质量比为6～7:2～3:1～2的HCSA型膨胀剂、MgO型膨胀剂和硬石膏混合而成。