一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法。其质量配比为：水泥：砂：珊瑚骨料：人工海水：纳米材料：纤维材料＝1:(1.5～1.8)：(2.1～2.7)：(0.3～0.53)：(0.0001～0.0005)：(0.01～0.02)。具体步骤为：(1)按照上述组分要求称重、备料；(2)使用超声分散机将石墨烯与人工海水混合，得到悬浊液；(3)用强制式搅拌机进行搅拌，加料前将成团的剑麻纤维撕开，按石子、砂、剑麻纤维的加料顺序加料，得到混合物；(4)将悬浊液分成1/3和2/3两部分，将其中2/3加入混合物湿拌1分钟，加入水泥以及另1/3湿拌2分钟，得到石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土。本发明专利技术能够就地取材，有效解决了岛礁建设中建材运输不便的问题，同时变废为宝，节约淡水，兼具环保和经济效益。

Preparation method of graphene composite sisal fiber coral concrete

The invention discloses a preparation method of graphene composite sisal fiber coral concrete. Its mass ratio is: Sand: Sand: Coral aggregate: artificial sea water: nanomaterial: fiber material = 1: (1.5 ~ 1.8): (2.1 ~ 2.7): (0.3 ~ 0.53): (0.0001 to 0.0005): (0.01 to 0.02). The specific steps are: (1) weighing and preparing in accordance with the requirements of the above components; (2) the ultrasonic dispersing machine is used to mix Shi Moxi and artificial sea water to get the suspension; (3) the mixture is stirred with a forced mixer, and the sisal fiber is tore out before the feeding, and the mixture is added according to the feeding order of stone, sand and sword hemp fiber; (4) The suspension is divided into two parts of 1/3 and 2/3, and the mixture of 2/3 is added to the mixture for 1 minutes, and the cement is added to the cement and the other 1/3 is wet for 2 minutes, and the composite sisal fiber coral concrete is obtained. The invention can effectively solve the problem of the inconvenient transportation of building materials in the construction of the island and reefs. At the same time, it can be used as a treasure, save fresh water, and have environmental and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法
本专利技术属于建筑工程材料
，特别涉及一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法。
技术介绍
随着我国海洋资源的深度开发和利用，包括军事防护在内的海洋工程建设必将大大增加。但是大多数海岛都远离大陆，岛上建筑资源包括淡水资源都十分有限，如果各种建材均从大陆运输，费钱耗时。因此节省建筑成本以及如何加快建设工期等问题在岛礁建设中显得尤为重要。采用死去的珊瑚礁、砂作为粗、细骨料，用海水拌合而成的珊瑚混凝土，不需要运输除了水泥以外的其它材料就可以就地制作，十分适合岛礁建设。然而，由于珊瑚石多孔、轻质，珊瑚混凝土的孔隙率远大于普通混凝土，从而导致其强度低、易开裂等缺点，限制了其应用。通过在混凝土中掺入外加剂或者纤维是改善混凝土力学性能的有效途径。剑麻纤维是一种绿色、环保的植物纤维，非常适合在生态链脆弱的珊瑚礁环境中使用。剑麻纤维具有伸长率小、强度高、耐酸碱腐蚀等多种优点。另外，其独特的维管束中空结构，对缓解混凝土结构的应力集中十分有利。石墨烯材料是一种新型的纳米材料，相较于减水剂、活性矿物质等传统混凝土添加剂，石墨烯能更有效地改善混凝土的密实性和工作性能。目前，尚未见有关于石墨烯复合的剑麻纤维珊瑚混凝土的相关研究应用报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法，备置的珊瑚混凝土力学性能和工作性能有很大提升。本专利技术的技术方案为：一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土，由石墨烯、剑麻纤维和珊瑚混凝土混合而成。所述珊瑚混凝土个组分之间的质量配比为：水泥：砂：珊瑚骨料：人工海水：纳米材料：纤维材料＝1:(1.5～1.8)：(2.1～2.7)：(0.3～0.53)：(0.0001～0.0005)：(0.01～0.02)。其中水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；中砂为天然中粗河砂，平均粒径为0.2～0.5毫米；所述珊瑚为我国沿海地区的天然珊瑚碎屑，其形状有条状和块状两种，长度为2～4厘米，粒径为1～2厘米；人工海水为按照我国南海海水成分配置而成，综合含盐度为3.5％(质量百分度)。所述纤维材料为剑麻纤维，长度1.5～2厘米。所述纳米材料为石墨烯，其粒径0.5～1纳米。上述石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法，具体步骤为：步骤一：按照上述组分要求称重、备料；步骤二：使用超声分散机将石墨烯与人工海水混合，时间30～45分钟，得到悬浊液；步骤三：采用强制式搅拌机进行搅拌，加料前将成团的剑麻纤维撕开，按石子、砂、剑麻纤维的加料顺序加料，干拌3～5分钟，得到混合物；步骤四：将步骤二中的悬浊液分成1/3和2/3两部分，将其中2/3加入步骤三的混合物湿拌1分钟，然后加入水泥以及另1/3的悬浊液湿拌2分钟，得到石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土。与现有混凝土制备技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术采用珊瑚混凝土能够就地取材，有效解决了岛礁建设中建材运输不便的问题，节约工期和资金。在不污染环境的前提下，使用死去的珊瑚碎屑变废为宝，同时节约岛礁上宝贵的淡水，兼具环保和经济效益。将石墨烯作为一种新的混凝土掺合剂，能有效地抑制混凝土搅拌过程中产生的微缝隙，还能填充珊瑚骨料本身的孔隙，从而提高珊瑚混凝土的密实度与和易性，得到更高的抗压强度的同时，改善珊瑚混凝土的耐久性。加入的剑麻纤维可以提高珊瑚混凝土的延性和抗折性能，对强度的提高略有帮助，同时其本身为一种植物纤维，不会对环境造成负面影响。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作详细描述。一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土，由石墨烯、剑麻纤维和珊瑚混凝土组成，三种组分的体积百分比为：石墨烯占0.05％，纤维材料占0.12％，珊瑚混凝土占99.87％。所述珊瑚混凝土强度等级为C20，其配合比为：水泥380kg/m3、中砂380kg/m3、珊瑚碎屑716kg/m3、人工海水180kg/m3。所述纤维材料为剑麻纤维，长度1.5厘米，本例中每立方米含量3千克；所述石墨烯粒径0.6纳米，本例中每立方米含量50克；水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；中砂为天然中粗河砂，平均粒径为0.2～0.5毫米；所述珊瑚为我国沿海地区的天然珊瑚碎屑，其形状有条状和块状两种，长度为2～4厘米，粒径为1～2厘米，本例中条状珊瑚碎屑占珊瑚碎屑总质量的28.7％；人工海水为按照我国南海海水成分配置而成，综合含盐度为3.5％(质量百分度)。上述石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备制备方法，具体步骤为：步骤一：按照上述组分要求称重、备料；步骤二：使用超声分散机将石墨烯与人工海水混合，时间30分钟，得到混合溶液；步骤三：采用强制式搅拌机进行搅拌，加料前将成团的剑麻纤维撕开，按石子、砂、剑麻纤维的加料顺序加料，干拌3～5分钟，得到混合物；步骤四：将步骤二中的悬浊液分成1/3和2/3两部分，将其中2/3加入步骤三的混合物湿拌1分钟，然后加入水泥以及另1/3的悬浊液湿拌2分钟，得到石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土。本实施例的有益效果：得到的石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土28天龄期技术指标：抗压强度23.3兆帕，比相同配比的珊瑚混凝土提升4.6％；抗折强度3.75兆帕，比相同配比的珊瑚混凝土提升51.9％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法，其特征在于：由石墨烯、剑麻纤维和珊瑚混凝土混合而成。所述珊瑚混凝土个组分之间的质量配比为：水泥：砂：珊瑚骨料：人工海水：纳米材料：纤维材料＝1:(1.5～1.8):(2.1～2.7):(0.3～0.53):(0.0001‑0.0005):(0.01～0.02)；其中水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；中砂为天然中粗河砂，平均粒径为0.2～0.5毫米；所述珊瑚为我国沿海地区的天然珊瑚碎屑，其形状有条状和块状两种，长度为2～4厘米，粒径为1～2厘米；人工海水为按照我国南海海水成分配置而成，综合含盐度为3.5％(质量百分度)。所述纤维材料为剑麻纤维，长度1.5～2厘米。所述纳米材料为石墨烯，其粒径0.5‑1纳米。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合剑麻纤维珊瑚混凝土的制备方法，其特征在于：由石墨烯、剑麻纤维和珊瑚混凝土混合而成。所述珊瑚混凝土个组分之间的质量配比为：水泥：砂：珊瑚骨料：人工海水：纳米材料：纤维材料＝1:(1.5～1.8):(2.1～2.7):(0.3～0.53):(0.0001-0.0005):(0.01～0.02)；其中水泥为标号42.5的普通硅酸盐水泥；中砂为天然中粗河砂，平均粒径为0.2～0.5毫米；所述珊瑚为我国沿海地区的天然珊瑚碎屑，其形状有条状和块状两种，长度为2～4厘米，粒径为1～2厘米；人工海水为按照我国南海海水成分配置而成，综合含盐度为3.5％(质量百分度)。所述纤维材料为剑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爽，王磊，叶旭辉，元艳妃，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45