一种石墨烯改性混凝土制造技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯改性混凝土，所述混凝土包括混合液、水泥和骨料，所述混合液由水和石墨烯构成；所述混凝土还包括硅酸钙水合物（C‑S‑H）凝胶、铁铝酸钙、碳酸钙、三硅酸钙、二硅酸钙、纳米纤维素、碳纳米管或表面活性剂中的任意一种或是任意几种的组合。本发明专利技术提供的石墨烯改性混凝土，依托现有石墨烯发展技术并与混凝土进行结合，独创设计了本发明专利技术的石墨烯改性混凝土，本发明专利技术的石墨烯改性混凝土其配方、配比独特，具有优良的导热性能、透水性能和抗压性能，可借助现有技术器械实现快速生产成型，工艺简单、易于实现，且本发明专利技术的石墨烯改性混凝土在应用中表现出了优越的性能，对于未来超高建筑、超性能混凝土的需求具有重要的贡献。

A Graphene Modified Concrete

The invention provides a kind of graphene modified concrete which comprises mixing liquid, cement and aggregate, and the mixture is composed of water and graphene. The concrete also comprises calcium silicate hydrate, C, S, H, gel, calcium aluminate, calcium carbonate, three calcium silicate, two calcium silicate, nano cellulose, carbon nanotubes or surfactants. Combination of species. The graphene modified concrete provided by the invention relies on the existing graphene development technology and combines with concrete, and originally designs the graphene modified concrete of the invention. The graphene modified concrete of the invention has unique formula and proportion, excellent thermal conductivity, water permeability and compressive performance, and can realize rapid prototyping with the aid of existing technical instruments, with simple technology. Simple and easy to realize, and the graphene modified concrete of the present invention shows superior performance in application, and has an important contribution to the demand of future super high building and super performance concrete.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯改性混凝土
本专利技术涉及混凝土材料
，尤其涉及一种石墨烯改性混凝土。
技术介绍
现代工程技术不断推动超高性能混凝土材料的发展，这些混凝土材料必须表现出增强的耐久性和机械性能，以便适合未来新兴的结构应用。而“神奇材料”石墨烯是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，是世界上最强的人造材料。公开号为CN107216077A的中国专利技术专利申请公开了“一种石墨烯改性混凝土及其制造方法”，该申请公开了一种石墨烯改性混凝土，石墨烯改性混凝土按质量份数，其组分包括：水泥：5～20份；粗砂：25～40份；石子：35～48份；水：10份；石墨烯：0.05～0.15份；减水剂：5～15份。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种石墨烯改性混凝土，所述混凝土包括混合液、水泥和骨料，所述混合液由水和石墨烯构成。其中，所述混凝土中按质量份数计，所述混合液3-6份、所述水泥15-20份、所述骨料80-100份。其中，所述石墨烯为石墨烯纳米片。其中，所述石墨烯纳米片的厚度为90-150nm。其中，所述骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料包括碎石，所述细骨料包括砂。其中，所述混合液的浓度为0.3-1.2g/L。其中，所述混合液的浓度为0.6-0.9g/L。其中，所述混凝土还包括硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶、铁铝酸钙、碳酸钙、三硅酸钙、二硅酸钙、纳米纤维素、碳纳米管、或表面活性剂中的任意一种或是任意几种的组合。其中，所述的表面活性剂为胆酸钠。其中，所述混凝土中按质量份数计，所述硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶1-2份、所述铁铝酸钙1-2份、所述碳酸钙1-2份、所述三硅酸钙1-2份、所述二硅酸钙1-2份、所述纳米纤维素5-6份、所述碳纳米管2-4份、所述表面活性剂2-4份。本专利技术提供的石墨烯改性混凝土，在有硅灰存在的情况下，水泥水化早期的水化产物中有大量Ca(OH)2，随着龄期的延长，Ca(OH)2的量越来越少，甚至完全测不到，硅灰接触拌合水后首先形成富硅的凝胶，并吸收水分；凝胶在未水化水泥颗粒之间聚集，逐渐包裹水泥颗粒；Ca(OH)2与该富硅凝胶的表面反应产生C-S-H凝胶，这些来源于硅灰和Ca(OH)2的C-S-H凝胶多生成于水泥水化的C-S-H凝胶孔隙之中，大大提高了结构密实度。也就是说：硅灰的火山灰效应能将对强度不利的Ca(OH)2转化成C-S-H凝胶，并填充在水泥水化产物之间，有力地促进了HPC强度的增长。同时，硅灰与Ca(OH)2反应，Ca(OH)2不断被消耗，会加快水泥的水化速率，提高HPC的早期强度。因此，硅酸钙水合物(C–S–H)凝胶是混凝土提高机械性能的主要元素，为防止水泥及骨料在水的作用下其硅酸钙水合物(C–S–H)凝胶产生少（硅灰含量少的情况下或水泥含量偏低），本专利技术通过加入硅酸钙水合物(C–S–H)凝胶以避免此种现象发生。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的石墨烯改性混凝土，依托现有石墨烯发展技术并与混凝土进行结合，独创设计了本专利技术的石墨烯改性混凝土，本专利技术的石墨烯改性混凝土其配方、配比独特，具有优良的导热性能、透水性能和抗压性能，可借助现有技术器械实现快速生产成型，工艺简单、易于实现，且本专利技术的石墨烯改性混凝土在应用中表现出了优越的性能，对于未来超高建筑、超性能混凝土的需求具有重要的贡献。具体实施方式以下是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。实施例1本专利技术提供了一种石墨烯改性混凝土，所述混凝土包括由水和石墨烯构成混合液、水泥和骨料，所述混凝土中按质量份数计，所述混合液5份、所述水泥18份、所述骨料90份；所述石墨烯为石墨烯纳米片，厚度为110nm；所述骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料包括碎石，所述细骨料包括砂，所述粗骨料和所述细骨料的配比按照常规配比即可；所述混合液的浓度为0.6g/L。实施例2本专利技术提供了一种石墨烯改性混凝土，所述混凝土包括由水和石墨烯构成混合液、水泥、骨料和硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶，所述混凝土中按质量份数计，所述混合液5份、所述水泥18份、所述骨料90份、所述硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶2份；所述石墨烯为石墨烯纳米片，厚度为120nm；所述骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料包括碎石，所述细骨料包括砂，所述粗骨料和所述细骨料的配比按照常规配比即可；所述混合液的浓度为0.8g/L。实施例3本专利技术提供了一种石墨烯改性混凝土，所述混凝土包括由水和石墨烯构成混合液、水泥、骨料和硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶、铁铝酸钙、碳酸钙，所述混凝土中按质量份数计，所述混合液5份、所述水泥18份、所述骨料90份、所述硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶2份、所述铁铝酸钙1份、所述碳酸钙2份；所述石墨烯为石墨烯纳米片，厚度为150nm；所述骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料包括碎石，所述细骨料包括砂，所述粗骨料和所述细骨料的配比按照常规配比即可；所述混合液的浓度为0.9g/L。实施例4本专利技术提供了一种石墨烯改性混凝土，所述混凝土包括由水和石墨烯构成混合液、水泥、骨料和硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶、三硅酸钙、二硅酸钙，所述混凝土中按质量份数计，所述混合液5份、所述水泥18份、所述骨料90份、所述硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶2份、所述三硅酸钙1份、所述二硅酸钙2份；所述石墨烯为石墨烯纳米片，厚度为150nm；所述骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料包括碎石，所述细骨料包括砂，所述粗骨料和所述细骨料的配比按照常规配比即可；所述混合液的浓度为0.9g/L。在本实施例中，通过加入三硅酸钙和二硅酸钙，后期混凝土的强度提高了，特别是在凝固后的5天左右，混凝土的强度得到了显著提高，主要是由于三硅酸钙和二硅酸钙可与C-S-H组合起来并与石墨烯结合促使混凝土的强度提高。实施例5本专利技术提供了一种石墨烯改性混凝土，所述混凝土包括由水和石墨烯构成混合液、水泥、骨料和硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶、纳米纤维素、碳纳米管，所述混凝土中按质量份数计，所述混合液5份、所述水泥18份、所述骨料90份、所述硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶2份、所述纳米纤维素5份、所述碳纳米管3份；所述石墨烯为石墨烯纳米片，厚度为130nm；所述骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料包括碎石，所述细骨料包括砂，所述粗骨料和所述细骨料的配比按照常规配比即可；所述混合液的浓度为0.8g/L。实施例6本专利技术提供了一种石墨烯改性混凝土，所述混凝土包括由水和石墨烯构成混合液、水泥、骨料和硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶、铁铝酸钙、碳酸钙、三硅酸钙、二硅酸钙、纳米纤维素、碳纳米管、表面活性剂，所述混凝土中按质量份数计，所述混合液5份、所述水泥20份、所述骨料100份、所述硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶2份、所述铁铝酸钙2份、所述碳酸钙2份、所述三硅酸钙2份、所述二硅酸钙2份、所述纳米纤维素6份、所述碳纳米管2份、所述表面活性剂3份；所述石墨烯为石墨烯纳米片，厚度为120nm；所述骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料包括碎石，所述细骨料包括砂，所述粗骨料和所述细骨料的配比按照常规配比即可；所述混合液的浓度为0.9g/L；所述表面活性剂为胆酸钠。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述混凝土包括混合液、水泥和骨料，所述混合液由水和石墨烯构成。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述混凝土包括混合液、水泥和骨料，所述混合液由水和石墨烯构成。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：所述混凝土中按质量份数计，所述混合液3-6份、所述水泥15-20份、所述骨料80-100份。3.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：所述石墨烯为石墨烯纳米片。4.根据权利要求3所述的一种石墨烯改性混凝土，其特征在于：所述石墨烯纳米片的厚度为90-150nm。5.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：所述骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料包括碎石，所述细骨料包括砂。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：所述混合液的浓度为0.3-1.2g/L。7.根据权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕辉，江五贵，吕锋，严玉兰，黄钊，
申请(专利权)人：南昌航空大学，江西建优科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36