1.改性氧化石墨烯混凝土裂缝修补材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一,制备带有端巯基的改性氧化石墨烯分散液:将质量分数为2 2.5%的氧化石墨烯分散液40 60份加入到90 100份水中搅拌均匀,再~ ~ ~加入0.1 0.3份的N-羟基琥珀酰亚胺和3.0 4.5份的L-半胱氨酸,通入氮气,在25 30℃的条~ ~ ~件下搅拌反应7 8小时,离心分离产物,得到带有端巯基的浆状改性氧化石墨烯,使用去离~子水分散并控制改性氧化石墨烯分散液质量分数为0.6% 0.8%;
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步骤二,制备2-溴-2-甲基丙酸3-丁炔酯:将10 15份3-丁炔-1-醇、60 80份四氢呋喃和8 12份三乙胺加入反应器,通入氮气,在~ ~ ~
20 25℃条件下,30 40分钟内缓慢滴加6.4 7.4份2-溴-2-甲基丙酰溴,搅拌反应10 15小~ ~ ~ ~时,加入去离子水80 100份,搅拌3 5分钟后静置30 35分钟待其分层,弃去水相,得到2-溴-~ ~ ~
2-甲基丙酸3-丁炔酯;
步骤三,制备带有端炔基的改性聚丙烯酸羟丙酯:加入0.05 0.1份溴化亚铜、0.1 0.2份五甲基二乙烯三胺、17.8 19.6份2-溴-2-甲基丙~ ~ ~酸3-丁炔酯和45 55份丙烯酸羟丙酯,通入氮气,在75 85℃下搅拌反应4 5小时,然后将反~ ~ ~应物冷却至25 30℃,倒入乙醇中产生沉淀,过滤并用乙醇洗涤多次,得到带有端炔基的改~性聚丙烯酸羟丙酯;
步骤四,制备大尺寸单片层氧化石墨烯分散液:将80 100份步骤一制备的带有端巯基的改性氧化石墨烯分散液与20 30份步骤三制备~ ~的带有端炔基的改性聚丙烯酸羟丙酯混合,加热70 80℃,加入0.8 1.0份三乙胺,保温反应~ ~
10 12小时,得到大尺寸单片层改性氧化石墨烯分散液;
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步骤五,混合胶凝材料与骨料:
将85 90份42.5标号普通硅酸盐水泥、5 10份42.5标号硫铝酸盐水泥、5 10份粉煤灰与~ ~ ~
95 100份河砂混合均匀;
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步骤六,制备固体外加剂:
将0.3 0.5份硅酸钠、0.01 0.03份硝酸钠、0.01 0.03份亚硝酸钠、0.2 0.4份硫酸铝钾~ ~ ~ ~和0.1 0.3份硫酸铁混合均匀;
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步骤七,混合液体外加剂与水:
将10 12份步骤四制备的大尺寸单片层氧化石墨烯纳米片层分散液、2.0 2.5份聚羧酸~ ~减水剂、2.0 3.0份水性聚合物和8 10份水混合并搅拌均匀;
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步骤八,将步骤五、步骤六和步骤七制得的产物混合并搅拌5分钟,得到改性氧化石墨烯混凝土裂缝修补材料。
2.根据权利要求1所述的改性氧化石墨烯混凝土裂缝修补材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一的氧化石墨烯分散液中,氧化石墨烯片层厚度为2.1 2.6nm,平面尺寸为~
670 950nm,氧化石墨烯中含氧官能团为43.4%羧基、33.5%羟基和23.1%环氧基。
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3.根据权利要求1所述的改性氧化石墨烯混凝土裂缝修补材料的制备方法,其特征在于:所述步骤四的大尺寸单片层改性氧化石墨烯分散液中,氧化石墨烯片层厚度为0.8~
1.2nm,平面尺寸为540 780nm。
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4.根据权利要求1所述的改性氧化石墨烯混凝土裂缝修补材料的制备方法,其特征在于:所述步骤五中普通硅酸盐水泥、硫酸铝盐水泥和粉煤灰三种胶凝材料量总计100份;所述粉煤灰密度为2.40 2.58g/cm-1,细度为45μm方孔筛筛余量12.0 25.0%,烧失量为0.40~ ~ ~
0.60%,需水量为80% 100%,二氧化硅、氧化铝和氧化铁的总含量为70% 80%;所述河砂为粒~ ~径0.25 0.35mm的中河砂与粒径0.10 0.25mm的细河砂按照3:1质量比组成。
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5.根据权利要求1所述的改性氧化石墨烯混凝土裂缝修补材料的制备方法,其特征在于:所述步骤七中,所述水性聚合物为丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯腈的自由基共聚物,组成比例为10:4:1,相对分子质量为5.5 6.8万,pH为6.5 7.0。
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6.根据权利要求1的制备方法制得的改性氧化石墨烯混凝土裂缝修补材料。