一种利用表面修饰的硅灰-氧化石墨烯混合物制备水泥基复合材料的方法技术

一种利用表面修饰的硅灰‑氧化石墨烯混合物制备水泥基复合材料的方法，它涉及氧化石墨烯水泥基复合材料制备领域，本发明专利技术的目的是为了解决氧化石墨烯在碱性水泥中易团聚，从而导致水泥基材料力学性能提升不明显等问题。本发明专利技术通过对超细硅灰表面修饰使其Zeta电位从负变为正；将改性硅灰和氧化石墨烯悬浮液进行预混合以形成改性硅灰‑氧化石墨烯纳米混合物；最后将纳米混合物与水、水泥等原材料混合，制备成具有优异力学性能的水泥基材料。本发明专利技术具有不仅可有效避免氧化石墨烯在水泥中团聚，同时一定程度提升了硅灰的活性，使氧化石墨烯‑硅灰纳米混合物在水泥基材料中发挥“1+1>2”的协同效应。本发明专利技术应用于水泥基材料制备领域。

【技术实现步骤摘要】
一种利用表面修饰的硅灰-氧化石墨烯混合物制备水泥基复合材料的方法
本专利技术涉及水泥基材料制备领域，具体涉及一种利用表面修饰的硅灰-氧化石墨烯混合物制备水泥基复合材料的方法。
技术介绍
水泥基材料因其具有优异的力学性能和耐久性能成为土木工程领域使用量最大宗的原材料。然而，其固有的脆性特征可能导致水泥基材料在服役期间出现开裂问题，相应地，其表现出较低的抗拉强度和抗弯强度。现有的关于增强水泥基材料抗弯拉强度的方式主要包括引入纤维增强材料(钢纤维、聚合物纤维和碳纤维等)以提高其断裂韧性。但是这些纤维类材料的引入并未完全解决上述问题，而且未能抑制微观裂纹(微米和纳米级)的萌生和扩展，最终导致结构物失效。另外，引入的增强材料往往起到“桥连”增强作用，未能从水化产物分布上改善其微观结构，而微观结构是水泥基材料强度的主要来源。氧化石墨烯，作为一种典型的层状二维纳米材料，其携带大量的含氧官能团(羟基和羧基)，使得氧化石墨烯易溶于水。另外，氧化石墨烯具有非常优异的力学性能(拉伸强度>130MPa，弹性模量>32GPa)，以及超大的比表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用表面修饰的硅灰-氧化石墨烯混合物制备水泥基复合材料的方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：/n一、硅灰的表面修饰：/n1)氢氧化钙水溶液制备：在室温环境下配制饱和氢氧化钙溶液，然后将饱和氢氧化钙与去离子水以质量比1:(1-5)的比例混合配制成氢氧化钙水溶液；称量后用玻璃棒搅拌1min，然后用磁力搅拌机搅拌5min，备用；/n2)硅灰和氢氧化钙水溶液的混合：将硅灰与上述步骤1)制备的氢氧化钙水溶液以质量比1:(5-15)的比例混合，用玻璃棒手拌3min，再在磁力搅拌机上用聚四氟乙烯薄膜封盖，以600rpm速度搅拌1h，得含硅灰的混合浆液；/n3)硅灰表面改性：采用过滤膜将步骤2)制...

【技术特征摘要】
1.一种利用表面修饰的硅灰-氧化石墨烯混合物制备水泥基复合材料的方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：
一、硅灰的表面修饰：
1)氢氧化钙水溶液制备：在室温环境下配制饱和氢氧化钙溶液，然后将饱和氢氧化钙与去离子水以质量比1:(1-5)的比例混合配制成氢氧化钙水溶液；称量后用玻璃棒搅拌1min，然后用磁力搅拌机搅拌5min，备用；
2)硅灰和氢氧化钙水溶液的混合：将硅灰与上述步骤1)制备的氢氧化钙水溶液以质量比1:(5-15)的比例混合，用玻璃棒手拌3min，再在磁力搅拌机上用聚四氟乙烯薄膜封盖，以600rpm速度搅拌1h，得含硅灰的混合浆液；
3)硅灰表面改性：采用过滤膜将步骤2)制备的含硅灰的混合浆液在室温环境下过滤24h左右，得到表面修饰的硅灰，即改性硅灰；
二、氧化石墨烯悬浮液的制备：
称取质量百分含量为2-3％的氧化石墨烯，加入去离子稀释氧化石墨烯，稀释过程中先用玻璃棒搅拌3min；再用磁力搅拌机以600-800rpm转速搅拌30min；最后用超声分散2h，最终得到氧化石墨烯悬浮液，氧化石墨烯悬浮液浓度为8mg/mL；
三、改性硅灰-氧化石墨烯纳米混合物的合成
称取改性硅灰与氧化石墨烯悬浮液并混合均匀，其中改性硅灰与悬浮液中氧化石墨烯的质量比为1:(100-250)；采用水泥净浆搅拌机以135-145r/min的速度搅拌均匀，最终得到改性硅灰-氧化石墨烯纳米混合物；
四、水泥基复合材料的制备
向步骤三制备的改性硅灰-氧化石墨烯纳米混合物中，加入拌合水和水泥，制备出水泥净浆，即得水泥基复合材料。


2.根据权利要求1所述的一种利用表面修饰的硅灰-氧化石墨烯混合物制备水泥基复合材料的方法，其特征在于所述的氢氧化钙为AR500g级白色粉末；所述磁力搅拌机为ZGCJ...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟晶，卢东，
申请(专利权)人：工科思维技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44