[发明专利]一种复合高强低收缩水泥基材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合高强低收缩水泥基材料，其特征在于，该材料制备方法为：首先采用溶胶-凝胶法，以TEOS为无机硅源制备纳米SiO₂，采用插层法将纳米SiO₂引入GO片层结构中，制备GO-SiO₂复合材料；然后将GO-SiO₂复合材料和CaCO₃微粉混合得到GO-SiO₂-CaCO₃复合粉体；再将GO-SiO₂-CaCO₃复合粉体、减水剂、砂石骨料掺入水泥胶凝材料中，即可得到所需的高强低收缩水泥基材料。

2.根据权利要求1所述的复合高强低收缩水泥基材料，其特征在于，GO-SiO₂复合材料的制备具体包括如下步骤：

1)将GO浆液在水溶液中超声分散，加入CTAB充分搅拌1～2h，得到CTAB改性GO；

2)通过溶胶-凝胶法合成球形SiO₂纳米颗粒：利用乙醇作为溶剂，TEOS作为硅基前躯体，将一定量的TEOS与乙醇混合，在35℃的水浴锅中搅拌，加入NH₃·H₂O，调节溶液的pH值为11～13，将混合物搅拌24～48h，过滤并干燥，得到纳米SiO₂；

3)将步骤1)得到的CTAB改性GO与步骤2)得到的纳米SiO₂混合，超声分散混合2～4h，然后将混合物过滤，并用去离子水洗涤，干燥得到GO-SiO₂复合材料。

3.根据权利要求2所述的复合高强低收缩水泥基材料，其特征在于，所述GO浆液的固相浓度为2～10mg/L，GO为单层或多层结构。

4.根据权利要求1所述的复合高强低收缩水泥基材料，其特征在于，所述GO-SiO₂复合材料占GO-SiO₂-CaCO₃复合粉体总质量的5～20wt％。

5.根据权利要求1所述的复合高强低收缩水泥基材料，其特征在于，所述CaCO₃微粉的粒径大小控制在0.5～10μm。

6.根据权利要求1所述的复合高强低收缩水泥基材料，其特征在于，所述GO-SiO₂-CaCO₃复合粉体的掺入量为水泥胶凝材料质量的1～3wt％。

7.根据权利要求1所述的复合高强低收缩水泥基材料，其特征在于，所述减水剂的掺量为水泥胶凝材料质量的0～1wt％，所述砂石骨料质量为水泥胶凝材料中水泥总质量的1～4倍，水灰比为0.25～0.5。

8.根据权利要求1所述的复合高强低收缩水泥基材料，其特征在于，所述水泥胶凝材料包括硅酸盐水泥、矿渣微粉、粉煤灰、硅微粉和水，其中矿渣微粉、粉煤灰和硅微粉占水泥胶凝材料的质量比为0～50wt％，水灰比为0.25～0.5。