【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土材料，具体来说是涉及一种石墨烯改性混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、混凝土是全球使用最广泛的建筑材料。然而，随着建筑需求的增加，传统混凝土材料在性能上仍存在一些不足，如开裂、耐久性差等。
2、为了改善混凝土的性能，引入纳米材料提升其力学性能和耐久性被广泛提及；石墨烯的发现因其具有很大的表面积以及高反应性，使其能与其它纳米材料结合形成纳米复合材料，同时作为高效的催化剂，可加速水泥和混凝土的固化，进而用于水泥和混凝土的应用；
3、目前，在混凝土进行改性中多数使用的是氧化石墨烯，其引入的金属原子或含氧官能团在一定程度上破坏了石墨烯原有性质（如电性质、力学性质、分子组装性质），其结构缺陷对于混凝土在力学性能上的提升具有一定影响；本技术方案是以物理法所制备石墨烯对混凝土进行改性研究。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是为了提供一种可有效提升传统混凝土抗折及抗压强度，提高混凝土预制物使用寿命的石墨烯改性混凝土及其制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种石墨烯改性混凝土，其特征在于，该单方混凝土由以下重量份成分组成：物理法所制备的复合石墨烯浆料1-2kg/m³、表面改性二元复配石墨烯分散液0.5-1kg/m³、聚羧酸减水剂4-7kg/m³、复配增稠剂2-4kg/m³、骨料2100kg/m³-2300kg/m³以及水泥100-150kg/m³。
4、作为优选的技术方案，所述复合石
5、作为优选的技术方案，所述石墨烯粉体由可膨胀石墨与纯水经物理法制备而成，其中少层石墨烯粉体的层数在2-5层、粒径（d50）在4um-6um之间分布，多层石墨烯粉体的层数在5-10层，粒径（d50）在8um-12um之间分布。
6、作为优选的技术方案，所述表面改性二元复配石墨烯分散液由石墨烯粉体、pva以及铝酸酯偶联剂在纯水体系下复配而成。
7、作为优选的技术方案，每所述100ml纯水体系下石墨烯粉体固含量为1%-3%、pva固含量为2%-3%、铝酸酯偶联剂固含量为0.8-1.2%，其二元复配平均吸光度为1.185、电位值为-33.54mv，所述石墨烯粉料由可膨胀石墨与纯水经物理法制备而成。
8、作为优选的技术方案，所述复配增稠剂由聚乙烯醇、引气剂、聚醚消泡剂、增稠剂在聚羟酸减水剂体系下复配而成。
9、作为优选的技术方案，所述复配增稠剂按重量份数计，每100份聚羟酸减水剂体系下包含8-12份聚乙烯醇、10-15份引气剂、3-5份聚醚消泡剂、20-30份增稠剂。
10、作为优选的技术方案，所述骨料由粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料由粒径5mm-30mm连续级配碎石组成，所述细骨料包括人工砂、粉煤灰以及气化渣。
11、进一步，不同粒径5-20mm、20-30mm所述碎石的重量份数比为15-23:25-40，人工砂、粉煤灰与气化渣的重量份数比为50-60:15-20:20-25。
12、一种石墨烯改性混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
13、s1：依照配比将水泥、骨料、复配增稠剂以及复合石墨烯浆料搅拌混合均匀；
14、s2：将表面改性二元复配石墨烯分散液随聚羧酸减水剂依次加入步骤s1所得的混合物中，继续搅拌混合后即得石墨烯改性混凝土。
15、本专利技术的有益效果为：可有效提升传统混凝土的抗压及抗折强度，在渗透性、韧性方面均可得到一定改善，且固化更快、凝结时间更加稳定，同时，由于石墨烯的掺入，在达到同等强度等级混凝土的情况下，可节省8%-15%的水泥用量，减碳效果较为明显。
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1.一种石墨烯改性混凝土，其特征在于，该单方混凝土由以下重量份成分组成：物理法所制备的复合石墨烯浆料1-2Kg/m³、表面改性二元复配石墨烯分散液0.5-1Kg/m³、聚羧酸减水剂4-7Kg/m³、复配增稠剂2-4Kg/m³、骨料2100Kg/m³-2300Kg/m³以及水泥100-150Kg/m³。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述复合石墨烯浆料由固含量3%的少层石墨烯粉体和固含量5%的多层石墨烯粉体分别在聚羟酸减水剂体系下搅拌、超声制得，其中由少层石墨烯粉体制得的石墨烯浆料与多层石墨烯粉体制得的石墨烯浆料的比重为3:7。
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述石墨烯粉体由可膨胀石墨与纯水经物理法制备而成，其中少层石墨烯粉体的层数在2-5层、粒径（D50）在4um-6um之间分布，多层石墨烯粉体的层数在5-10层，粒径（D50）在8um-12um之间分布。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述表面改性二元复配石墨烯分散液由石墨烯粉体、PVA以及铝酸酯偶联剂在纯水体
5.根据权利要求4所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：每所述100mL纯水体系下石墨烯粉体固含量为1%-3%、PVA固含量为2%-3%、铝酸酯偶联剂固含量为0.8-1.2%，其二元复配平均吸光度为1.185、电位值为-33.54mV，所述石墨烯粉料由可膨胀石墨与纯水经物理法制备而成。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述复配增稠剂由聚乙烯醇、引气剂、聚醚消泡剂、增稠剂在聚羟酸减水剂体系下复配而成。
7.根据权利要求6所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述复配增稠剂按重量份数计，每100份聚羟酸减水剂体系下包含8-12份聚乙烯醇、10-15份引气剂、3-5份聚醚消泡剂、20-30份增稠剂。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述骨料由粗骨料和细骨料组成，所述粗骨料由粒径5mm-30mm连续级配碎石组成，所述细骨料包括人工砂、粉煤灰以及气化渣。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种石墨烯改性混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性混凝土，其特征在于，该单方混凝土由以下重量份成分组成：物理法所制备的复合石墨烯浆料1-2kg/m³、表面改性二元复配石墨烯分散液0.5-1kg/m³、聚羧酸减水剂4-7kg/m³、复配增稠剂2-4kg/m³、骨料2100kg/m³-2300kg/m³以及水泥100-150kg/m³。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述复合石墨烯浆料由固含量3%的少层石墨烯粉体和固含量5%的多层石墨烯粉体分别在聚羟酸减水剂体系下搅拌、超声制得，其中由少层石墨烯粉体制得的石墨烯浆料与多层石墨烯粉体制得的石墨烯浆料的比重为3:7。
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述石墨烯粉体由可膨胀石墨与纯水经物理法制备而成，其中少层石墨烯粉体的层数在2-5层、粒径（d50）在4um-6um之间分布，多层石墨烯粉体的层数在5-10层，粒径（d50）在8um-12um之间分布。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述表面改性二元复配石墨烯分散液由石墨烯粉体、pva以及铝酸酯偶联剂在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦军，武建军，安晓君，周超，王自枭，贾韦，周淑艳，袁源，
申请(专利权)人：宁夏墨工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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