[发明专利]一种掺微珠粉煤灰的C70高性能氧化石墨烯混凝土及其制备方法

摘要

本发明公开了一种掺微珠粉煤灰的C70高性能氧化石墨烯混凝土及其制备方法，所述氧化石墨烯砂浆包括下述质量份数的原料：水泥391.85份、水166份、天然河沙570份、碎石1205份、微珠粉煤灰69.15、聚羧酸高效减水剂9.22份、氧化石墨烯溶液原料17.288份；所述氧化石墨烯砂浆的制备方法包括原料的配比、原料的混合、浇筑、成型及养护，制备方法简单易操作。按照本发明制备的C70高性能混凝土坍塌度满足工程要求，抗氯离子渗透性能优良。按本发明制备的掺粉煤灰的C70高性能氧化石墨烯混凝土价格是其它技术制备同类产品价格的二分之一；与其它C70高性能混凝土设计和制备相比，按本发明制备的相同性能的C70高性能氧化石墨烯混凝土水泥用量减少18％。同时，水泥用量的减少，有利环境保护。 1

主权项

1.一种掺微珠粉煤灰的C70高性能氧化石墨烯混凝土，其特征在于，所述混凝土包括下述质量份数的原料：水泥314.5份、水166份、天然河沙570份、碎石1205份、微珠粉煤灰69.15份、聚羧酸高效减水剂9.22份、氧化石墨烯溶液原料17.288份，所述氧化石墨烯溶液原料中氧化石墨烯纳米片固含量为1.6％，氧化石墨烯纳米片层厚度为1～2nm，其片径为10μm，纯度＞99％，且氧化石墨烯纳米片表面具有大量含氧基团，具有良好的亲水性，不导电。

2.根据权利要求1所述的一种掺微珠粉煤灰的C70高性能氧化石墨烯混凝土，其特征在于，所述水泥为P.42.5R普通硅酸盐水泥，且与聚羧酸高效减水剂相容性良好；所述天然河沙的细度模数为2.6，堆积密度为1450kg/m³；所述聚羧酸高效减水剂密度为1.0～1.1g/ml，固含量为18％～20％，PH值为6～7，减水率15％～30％，7d、28d抗压强度比不低于180％；所述碎石为玄武岩碎石，所述碎石粒径为5～10mm、10～16mm与16～20mm的配比为5∶3∶2，所述碎石的最大粒径为20mm，其强度不低于100MPa。

3.根据权利要求1所述的一种掺微珠粉煤灰的C70高性能氧化石墨烯混凝土，其特征在于，所述微珠粉煤灰的球体密度2.52kg/dm³,精细度d₉₀<10um，胶砂需水量比为90％。

4.根据权利要求1所述的一种掺微珠粉煤灰的C70高性能氧化石墨烯混凝土，其特征在于：

1)选用颗粒尺寸为10～20μm，纯度为99％的石墨或膨胀石墨为原料；

2)将石墨原料和硝酸钠加入浓硫酸溶液中，其中石墨原料及硝酸钠的质量比例为1∶1；

3)将步骤2)所获得的溶液进行冰浴处理，并在冰浴处理过程中，向步骤2)中的溶液内缓慢加入高锰酸钾，其中高锰酸钾与石墨原料的质量比为3∶1～8∶1，混合均匀后，将此溶液升温至50～80℃进行进一步氧化反应；

4)待步骤3)中溶液的氧化反应结束后，将溶液倒入去离子水中，并加入双氧水除去多余的高锰酸钾，从而得到亮黄色的氧化石墨烯溶液；

5)将步骤4)中得到的氧化石墨烯溶液进行离心处理，并用去离子水反复洗涤，最终得到氧化石墨烯溶液原料。

5.一种掺微珠粉煤灰的C70高性能氧化石墨烯混凝土的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)将9.22份聚羧酸高性能减水剂加入到166份水中，均匀搅拌90s，记为溶液1；

(2)将17.288份的氧化石墨烯溶液原料加入到溶液1中，均匀搅拌90s，搅拌好后待用，记为溶液2；

(3)将391.85份水泥与69.15份微珠粉煤灰，再与570份天然河沙及溶液2依次加入搅拌机中，在转速转速为2.5m/s的条件下均匀搅拌120s；

(4)然后将1205份碎石加入，在转速为1.5m/s的条件下均匀搅拌150s，出料，即得到制备的氧化石墨烯混凝土拌合料；

(5)将氧化石墨烯砂浆拌合料浇筑到模具中，分两次填充，每次填充模具1/2，放在振动台振实，每次振实60次，避免过振，最终待其成型后，进行氧护。

6.根据权利要求5中所述的一种掺微珠粉煤灰的C70高性能氧化石墨烯混凝土的制备方法，其特征在于，所述氧护方法包括下述步骤：

A.氧化石墨烯砂浆拌合料浇筑到模具中成型和振实后，放置在温度为20±2℃、相对湿度≧95％的标准养护室中48小时，然后拆模；

B.拆模后，将试件放置在标准养护室里的水箱内，养护到所需龄期，水箱溶液为饱和Ca(OH)₂溶液、温度为20±2℃。