[发明专利]一种高效制备高早期强度的氧化石墨烯水泥净浆的方法

说明书

一种高效制备高早期强度的氧化石墨烯水泥净浆的方法，涉及一种制备氧化石墨烯水泥净浆的方法。本发明是解决目前蒸汽高温养护会对水泥基材料内部微观结构造成损伤，引入大孔，降低耐久性的技术问题。本发明提出使用氧化石墨烯改性水泥并结合高温养护的方式，既采用氧化石墨烯增强水泥基材料的性能，同时提高养护温度促进水化，可以高效制备高早期力学性能的水泥基材料，对进一步提高其工程应用具有重大意义。

技术领域

本发明涉及一种制备氧化石墨烯水泥净浆的方法。

背景技术

水泥基材料是目前应用最广泛的建筑材料之一，用于房屋建筑、桥梁、大坝、道路等设施。随着近年来基础建设的高速发展，对制备高力学性能及耐久性的水泥基材料的需求也日益增加。同时，在高速铁路与轨道交通等领域，为提高模具周转率及便于运输，对水泥基材料的制备效率也进一步提出要求，即需要水泥基材料在短时间内达到设计强度。然而，传统水泥基材料力学性能形成过程较长，通常需要标准养护28天。采用蒸汽养护虽然有利于缩短养护时间，但温度升高会对水泥基材料内部微观结构造成损伤，引入大孔，降低耐久性。

氧化石墨烯是具备高比表面积、表面及边缘携带含氧官能团的二维纳米材料，因其独特的形貌及表面化学特性，用氧化石墨烯改性水泥基材料有利于促进水泥水化、提高力学性能，并致密微观结构。

发明内容

本发明是解决目前蒸汽高温养护会对水泥基材料内部微观结构造成损伤，引入大孔，降低耐久性的技术问题，而提供一种高效制备高早期强度的氧化石墨烯水泥净浆的方法。

本发明的高效制备高早期强度的氧化石墨烯水泥净浆的方法是按以下步骤进行的：

一、使用超声细胞粉碎机在冰水浴环境中对氧化石墨烯分散液进行超声分散；

二、将氧化石墨烯分散液加入水泥中进行搅拌，然后浇筑入模具中，使用保鲜膜密封模具防止水分散失；

三、模具在20℃～21℃中静置2h～4h，随后去除保鲜膜，将模具置于55℃～60℃的电热恒温水浴锅中养护6h～22h，将模具从水浴锅中取出，自然冷却至20℃～21℃时拆模，得到水泥净浆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用提高温度的方式对水泥基材料进行加速养护，只需要24h(步骤三中静置2h+高温22h)，提高了氧化石墨烯水泥净浆的制备效率；

2、本发明采用氧化石墨烯这种二维纳米材料避免温度提高给水泥基带来的不利影响，改善微观结构，降低复合材料的总孔隙率；

3、养护温度的提高及氧化石墨烯的加入，二者协同作用促使彼此更进一步发挥效应，提高水泥基材料的早期力学性能。

本发明提出使用氧化石墨烯改性水泥并结合高温养护的方式，既采用氧化石墨烯增强水泥基材料的性能，同时提高养护温度促进水化，可以高效制备高早期力学性能的水泥基材料，对进一步提高其工程应用具有重大意义。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式为一种高效制备高早期强度的氧化石墨烯水泥净浆的方法，具体是按以下步骤进行的：

一、使用超声细胞粉碎机在冰水浴环境中对氧化石墨烯分散液进行超声分散；

二、将氧化石墨烯分散液加入水泥中进行搅拌，然后浇筑入模具中，使用保鲜膜密封模具防止水分散失；

三、模具在20℃～21℃中静置2h～4h，随后去除保鲜膜，将模具置于55℃～60℃的电热恒温水浴锅中养护6h～22h，将模具从水浴锅中取出，自然冷却至20℃～21℃时拆模，得到水泥净浆。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中超声分散的功率为65W。其他与具体实施方式一相同。