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专利号: 2020114186016
申请人: 桂林理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种修饰的石墨烯改性水泥基复合材料,其特征在于,按照重量份计,包括30‑50份水泥、50‑80份石英砂、10‑20份粉煤灰、5‑10份增强纤维、3‑7份修饰的多层石墨烯、1‑3份萘系高效减水剂、1‑2份消泡剂、10‑30份水;

所述修饰的多层石墨烯的制备方法为:

(a)称取3‑5g多层石墨烯,将其置于300‑500mL的氯酸钠、硫酸和过氧化氢混合溶液中,将溶液加热至30‑40℃并搅拌10‑20min进行氧化,静置倒掉上层清液,下层固态物用无水乙醇和去离子水洗涤,将所得的固态物在50‑70℃下干燥,即得到羧基改性的多层石墨烯;

(b)将步骤(a)的羧基改性的多层石墨烯加入至0.01‑0.05g/L的十二烷基三甲基溴化铵溶液中,加热至40‑60℃下搅拌均匀后缓慢加入0.1‑0.5g聚酰胺‑胺类树枝状高分子,回流反应3‑5h,反应过程中对溶液进行搅拌并施加超声波处理;

(c)反应结束后对反应溶液进行离心沉降,用无水乙醇和去离子水洗涤,将沉淀物在

70‑90℃下干燥,即得修饰的多层石墨烯。

2.如权利要求1所述修饰的石墨烯改性水泥基复合材料,其特征在于,所述水泥为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥中的一种或多种。

3.如权利要求1‑2所述修饰的石墨烯改性水泥基复合材料,其特征在于,所述增强纤维为钢纤维、玻璃纤维中的一种或多种;所述增强纤维的长径比为20:1至30:1之间。

4.如权利要求1‑3所述修饰的石墨烯改性水泥基复合材料,其特征在于,所述萘系高效减水剂的固含量为30%‑40%,减水率在30%‑50%之间。

5.如权利要求1‑4所述的修饰的多层石墨烯改性水泥基复合材料,其特征在于,所述消泡剂为有机硅类、磷酸酯类消泡剂中的一种。

6.如权利要求1‑5所述的修饰的多层石墨烯改性水泥基复合材料,其特征在于,所述氯酸钠、硫酸和过氧化氢混合溶液中,氯酸钠的浓度为0.5‑1mol/L、硫酸的浓度为0.5‑1mol/L、过氧化氢的浓度为0.5‑1mol/L。

7.如权利要求1‑6所述的修饰的多层石墨烯改性水泥基复合材料,其特征在于,包括

35‑45份水泥、60‑70份石英砂、12‑18份粉煤灰、7‑8份增强纤维、4‑6份修饰的多层石墨烯、

1.5‑2.5份萘系高效减水剂、1.2‑1.8份消泡剂、15‑25份水。

8.一种修饰的多层石墨烯改性水泥基复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)将修饰的多层石墨烯在搅拌和超声波处理条件下加入水中,最终得到在水中能够均匀稳定分散的经过修饰的多层石墨烯,再分别加入萘系高效减水剂、消泡剂,搅拌10‑

20min,备用;

(2)将水泥、石英砂、粉煤灰、增强纤维置于搅拌装置中混合均匀,再将步骤(1)所得溶液分多次倒入并搅拌均匀,得到水泥浆体;

(3)将步骤(2)所得水泥浆体浇筑至模具中振实抹平后成型,静置12‑24h后进行养护得到水泥基复合材料。

9.如权利要求8所述修饰的多层石墨烯改性水泥基复合材料的制备方法,其特征在于,所述养护的条件为:在温度为20‑25℃,相对湿度为≥92%的养护室内进行养护。